陳 靜 (安徽省建筑設計研究院有限責任公司,安徽 合肥 230000)
綠色三星級辦公建筑
——城鄉規劃建設大廈建筑設計實踐
陳 靜 (安徽省建筑設計研究院有限責任公司,安徽 合肥 230000)
倡導平民綠色,有限舒適。立足于被動式建筑設計技術,輔以少量實用的技術手段,通過合理的綠色設計,優化平面布局,從而達到綠色生活、綠色辦公的目的。
城鄉規劃建設大廈;綠色建筑;設計策略

城鄉規劃建設大廈位于合肥市濱湖新區行政中心,包河大道以東、紫云路以西,用地面積22318m2,總建筑面積46617m2,建筑高度47.85m。由12層主樓、6層輔樓及3層裙房組成,是一座集辦公、展覽、城建檔案為一體的高層綜合樓。
項目秉承“建筑接近自然、人體有限舒適”的設計理念,以實現建筑全壽命周期內最大限度節約和高效利用資源、保護環境、減少污染為目標,采用被動優先主動、成熟適宜的技術方案,滿足辦公功能的同時,切實實現“四節一環保”,達到住建部綠色建筑設計評價標識“三星級”及公共建筑綠色建筑示范項目的要求,為業主創造適宜的辦公環境。


本項目用地方整,東西向長213.5m,南北向長100m。根據用地形狀、規劃條件及業主對建筑功能的要求,總體上形成“兩主兩輔”的建筑布局:主樓居用地中心北部,面向場地主入口。東、西兩側裙樓與主樓圍合形成入口主廣場空間。入口廣場結合綠化、樹池、硬地、水池形成優美的空間環境形態。本項目設計選擇進深較小的板式形體,裙房設置內庭院和采光天窗,使建筑能夠獲得充分的自然采光和自然通風。

總平面圖

透視圖

從門廳看內院

四層架空休閑區

部分地面建筑架空設置市民共享的底層公共空間,充分利用屋頂空間建屋頂花園,建筑內部設置景觀休息廳、內院等交往空間,提高空間的使用效率。為人們提供了難得的環境優美、空氣品質優越的交流地點,創造舒適的辦公環境。

底層架空實景

本項目采用環境場地綠化、庭院綠化、屋頂綠化、垂直綠化等立體綠化方式保證場地綠化率,場地綠化率35%。其中屋頂綠化面積占屋頂可綠化面積的45%,外墻垂直綠化長度51.7m,垂直綠化率4.8%。場地中種植樹冠較大的地方樹種,擴大綠化覆蓋率,降低熱島強度。
垂直綠化是本項目的一大特色,不僅可以豐富建筑立面,還可以為建筑提供遮陽,減緩辦公環境的熱島效應,節約空調能耗。本樓通過各層屋頂邊緣種植垂蔓類植物順百葉下掛,形成室外垂直綠化墻,為建筑墻體提供遮陽。

屋頂綠化平面布置圖

垂藤植物種植區域示意圖

屋頂綠化實景

采用固定外遮陽和活動外遮陽相結合的遮陽設施,并與建筑立面一體化設計。在建筑南向、東向和西向主要光照面均采用豎向墻體和透明外窗相間隔布置的立面形式,利用突出透明外窗面600mm~800mm的實墻作為豎向固定遮陽構件。在東、南、西向外窗中上部位設置有400mm寬、間距500mm的水平手動調節外遮陽,葉片可以根據需求調整角度,進一步降低太陽輻射熱對室內環境的影響。
裙房墻面設置豎向遮陽隔柵和爬藤植物結合遮陽。屋面除設構架布置太陽能集熱器、太陽能光電板外,大面積采用屋頂綠化,增加屋頂抗輻射能力,使頂層室內具有冬暖夏涼的效果,增加室內空間的舒適度。

可調節外遮陽調節示意

可調節外遮陽實景

合理設計辦公室進深,擴大自然采光面積,減少人工照明。裙房大進深公共空間和展示空間,設置院落和天井、反光板,擴大自然光照明范圍。地下空間采用天井和導光管技術,引進自然光線,減少照明能耗。并采用ECOTECT軟件對建筑內部自然采光情況進行模擬分析,使75%以上的主要功能空間采光系數大于2%。

裙房剖面示意

為增加過渡季自然通風,高層辦公區外窗采用內平開窗、上旋窗等多種開窗設計,擴大外窗通風面積,滿足辦公人員的多種需求。在主樓帶有內廊的辦公層,在走廊辦公室門上設置亮子,促使房間門在關閉時也具有通風條件。主樓標準層北側每兩層設置通高通風景觀廳,以及每層在兩側北向設置陽臺,改善辦公層自然通風條件。辦公室內設置吊扇,調節室內氣流,增加房內舒適度,盡量減少過渡季節空調的使用,降低能耗。
采用PHOENICS軟件和CONTAM軟件對過渡季節建筑室內自然通風進行模擬,分析得知,主樓走廊兩側陽臺的外門對室內自然通風效果貢獻最大,主樓兩層高通風邊庭也可以促進自然通風,樓梯間處設置的通風豎井對室內自然通風影響不大,因此保留前兩個,取消通風豎井。

優化后的平面


本項目在屋頂構架上集中設置水平式安裝太陽能集熱板。用于廚房用熱水、淋浴用水及輔樓開水,采用“太陽能預熱+直燃式無壓開水機組”開水系統供應開水。

在西側規劃展覽館部分屋面安裝光伏板,為項目的規劃展覽館一層展廳、地下車庫、自行車庫提供新能源的電力。在建筑物周邊道路上安裝若干獨立、小型的室外太陽能照明燈。

一~四層裙房采用地源熱泵空調系統,可以有效降低能耗。

屋頂太陽能集熱板

太陽能光伏板


通過分析建筑不同使用功能,使用時間等因素,合理選擇不同的空調系統、空調冷熱源。一至四層公共綜合功能部分空調使用時間相對統一,采用地源熱泵系統,利用可再生能源。城建檔案館、主樓四層以上樓層及輔樓各層等由于各區域使用時間具有較大不確定性。分區采用高效的多聯式空調系統,有利于行為節能。

一層大餐廳和三層大會議室設置風系統,采用組合式熱回收空氣處理機組,頂送,集中回風。其余房間均采用集中式或分散式吊頂新風換氣機。熱回收效率均大于60%。三層各會議室采用分散式新風換氣機,新風就地取風,排風通過風管集中排放。同時與室內CO2濃度控制系統聯動,有利于行為節能。主樓5~15層的新風機房在每層取風,設置集中風道屋頂集中排風。采用風系統的一層大餐廳和三層大會議室可實現過渡季全新風運行,有效節省空調運行費用。

屋面雨水收集利用:屋面雨水經過屋頂花園覆土凈化過濾層,不僅滿足植物澆灌,植物蓄水,土壤保濕,還能對雨水過濾、植物吸附,為下級雨水收集利用創造優良水質。屋面雨水收集至150m3雨水模塊收集池。經處理后進入回用水清水池。用于綠化用水,景觀用水補充及衛生間大小便器的沖洗用水及地下車庫沖洗用水。
室外雨水收集利用:室外場地覆土深度大于1.5m,保證地下土層保水厚度。室外場地鋪裝采用透水磚,降低地表徑流,室外總體設環繞雨水收集管溝,收集地表雨水進入雨水生態處理濕地,經濕地凈化處理后輸入室外景觀水池。減少排入市政管道的雨水量。
土壤濕度感應系統:屋面綠色植物、墻面垂直綠化和庭院綠化采用微灌自動節水灌溉系統,系統設有土壤濕度感應器,雨天關閉灌溉裝置等節水控制電磁閥。

應用高效節能燈具,降低照明能耗。采用智能照明系統,分時間、場景控制。地下車庫、自行車庫、展覽館的照明用電采用光伏發電系統。合理設計照明回路,地下車庫車道燈和車位燈使用不同回路。車位燈采用感應式LED燈具,無人或車時,提供20%的基礎照明。辦公室、會議室等場所根據自然光照強度,采用燈具梯度控制單獨回路,減少白天補充照明能耗。采光井、導光管附近燈具采用單獨回路控制。采用智能照明系統,自控照明面積為100%。

采用樓宇自控系統,對建筑內各耗能環節實現獨立分項計量。設置室內空氣質量監控系統:在會議室、餐廳設置CO2濃度監控系統,并與空調通風系統聯動;地下車庫設置CO2濃度監控系統,并聯動排風系統。
設有綠色建筑運行監測系統,對空調通風系統冷熱源、風機、水泵、電梯等建筑設備進行有效監控,對關鍵數據進行實時采集并記錄,節能數據在一層大廳的LED屏中對外展示。這是實現運行節能和推廣綠色建筑的重要手段和宣傳窗口。


節材的重點是節約高能耗建筑材料,充分利用地方材料,減少運輸能耗。設計中對上部結構方案及基礎方案進行了多方案比選,選取有利節材、節能的方案。采用大直徑高強度管樁、高強混凝土、高強度鋼筋、型鋼混凝土柱、密肋空腹樓蓋等措施節約混凝土及鋼筋用量,減小框架柱斷面,增加使用面積,減少框架梁高,降低層高,達到節能環保的目的。
土建與裝修一體化設計,避免浪費。裝修簡潔大方,遵循有限舒適的原則,部分辦公室、會議室、餐廳等房間不吊頂。電梯間、走廊采用鋁合金格柵頂棚,減少材料使用量。地面多采用環氧地坪漆,避免過度裝修造成的材料浪費。


綠色建筑不是技術措施的堆砌,不一定是高科技技術,也并不昂貴。本項目從設計的本身出發,考慮項目自身的特點,采用適合的、有效的、經濟的、被動的綠色措施,減少綠色建筑的增量成本。為綠色辦公建筑提供一個樣本,并為在其內辦公的人員提供舒適的辦公環境,創造了良好的社會效益和環境效益,實現真正的綠色設計。
TU243
A
1007-7359(2016)05-0004-04
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.05.001
陳靜(1976-),女,安徽界首人,畢業于安徽建筑大學,學士,國家注冊一級建筑師。