上海虹橋萬科中心綠色三星運營淺析

張 崟

（中國建筑科學研究院有限公司上海分公司，上海 200023）

0 引言

作為虹橋商務區第一個取得雙認證最終認證的項目，為其他正在進行設計的公建項目提供了示范、指導作用。

圖1 三星級綠色建筑證書

圖2 LEED-GOLD認證

1 項目概況

虹橋萬科中心位于上海虹橋商務區核心區，申虹路以西申長路以東，錫虹路以南蘇虹路以北地段，基地面積為 32 176.6 m2，總建筑面積 19.6 萬 m2，其中地上 11.2 萬 m2，地下 8.4 萬 m2。該項目由地上 7 棟 7～8 層單體建筑，及 3 層地下空間，構成了集辦公、商業、文化娛樂于一體的大型商業/商務綜合建筑群（項目實景圖見圖 3），及功能多元、交通便捷、空間宜人、生態高效、具有較強發展活力和吸引力的低碳綜合商務社區。

圖3 項目實景圖

通過裙房、連廊等建筑要素，以及架空、懸挑等建筑手法，化零為整，將 7 棟建筑有機塑造成一個整體，形成圍合之態，構成了外緊內松的具有完整臨街界面的建筑場所；場地西南側以一個高達 7 層的空中連廊和大尺度的外立面傾斜，形成一個雄偉的空中之門，將城市綠地公園的景觀巧妙納入入口廣場的視覺范圍，將視線直接引入內部中央庭院，創造項目向城市開放的整體形象。多切面立面和建筑群屋檐高度的起伏變化使建筑立面和沿街視角都呈現出動態的張力，為虹橋開發區營造出一個富于生命力的新建筑地標。

項目于 2012 年 10 月底啟動建設，2016 年 4 月竣工完成。項目于 2014 年獲得三星級綠色建筑設計評價標識（采用 GB/T 50378－2006《綠色建筑評價標準》），于 2016 年竣工并投入使用，2017 年本項目獲得上海市優秀工程設計獎三等獎；其中暖通專業獲得上海市優秀工程設計獎一等獎；水專業獲得上海市優秀工程設計獎二等獎。

2 技術亮點

本項目關注于辦公建筑的適宜性設計，對屋頂綠化系統、透水地面、排風熱回收技術、余熱回收利用、太陽能熱水系統、非傳統水源利用、節水灌溉技術、可在循環材料利用、結構體系優化、室內空氣質量監控系統等技術進行了整合設計，建構了適宜于辦公建筑的綠色技術體系。在運行一年多的時間里，通過高效的物業管理使設備合理地運行，有效地節約了資源，保護了環境并減少了污染，為人們提供了健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生。

2.1 節地

節地部分主要采用了充分利用地下空間、屋頂綠化系統、透水地面技術。

1）充分利用地下空間。項目設置 3 層地下空間，主要功能為設備間、車庫、商場、超市，地下建筑面積共84 100 m2，與建筑占地面積之比約為 47 %。

評估方法：10（20）千伏電網薄弱環節消除率（%）=已消除的薄弱環節個數/薄弱環節總數，對仍未解決的薄弱環節進行原因分析，提出解決建議和規劃方案。

2）屋頂綠化。項目在建筑屋頂設置屋頂綠化，屋頂綠化采用復層綠化的種植方式，以灌木、地被為主，局部點綴小株喬木。屋頂綠化面積占屋頂可綠化面積的 58.9 %。

3）透水地面。本項目室外透水地面面積 6 738 m2，由室外綠化面積和室外透水地磚組成，室外綠化面積為2 336 m2，室外透水磚面積為 4 402 m2，有助于增加雨水滲透，防止水土流失。

2.2 節能

節能部分主要通過設置能量回收系統、可再生能源利用及余熱回收利用來起到節能減排的作用。

1）設置能量回收系統。項目 1 #～7 # 樓均采用了轉輪式熱回收器對排風進行全熱回收，每棟建筑各采用兩臺機組置于屋頂，對新風進行集中處理后送入各層空調機組的空氣處理機組中，通過對排風的熱量回收能有效地減低空氣處理機組的負荷，節約建筑空調電耗。通過計算分析，可知采用排風熱回收裝置后，冬季工況運行 3 個月可節省 1 107 177 kWh 電量，夏季運行 3 個月可節省 178 912.8 kWh 電量，共計年節省電量為 1 286 09073 kWh。電價按 1.2 元/kWh 計算，設備每年可節省運行費用為 1 543 308 元。全熱交換機按 7 元/（m3/h）計算，則全熱交換機的價格為 3 472 000 元。設備投資回收期為 2.25 年。

2）可再生能源利用。項目設置太陽能熱水系統，熱水主要供應地下食堂使用，集熱板（屋面集熱板布置見圖 4）設于 T5 樓屋頂，共 198.8 m2，地下一層設熱水機房，內設 1 臺 8 m3容積式水-水換熱器，作為集熱水罐，1 臺供熱水罐 4 m3容積式水-水換熱器，作為供熱水罐。項目太陽能集熱器采用玻璃-金屬 U 型管太陽能集熱器，設于屋頂平面敷設。集熱器全日集熱效率 50 %；輔助熱源為三聯供系統高溫熱水。

圖4 屋頂太陽能集熱板節水

3）余熱回收利用。能源中心供冷時，選用額定制冷量為 1 454 kW 的 4 臺煙氣熱水型吸收式溴化鋰冷水機組，冷水供、回水溫度為 6/13 ℃；供熱時，余熱包括發電機組高溫熱水余熱和高溫煙氣余熱兩部分，分別選用水-水板式熱交換器和煙氣熱交換器作為余熱利用設備［1］。

2.3 節水

節水部分主要通過選用節水型衛生器具及配件、利用非傳統水源及節水灌溉技術來滿足標準設計要求。

1）選用節水型衛生器具及配件。所有節水器具均滿足國家標準用水效率等級 2 級以上的要求。

2）非傳統水源利用。項目屋面雨水與路面雨水、綠化徑流雨水等匯集進入雨水池，通過提升泵排至外河。進行雨水處理時，雨水通過提升泵進入到雨水處理設備，本項目雨水和中水采用同一處理系統，收集的原水進入到中水調節池，經提升泵進入到處理凈化系統，凈化消毒處理后，作為景觀補水、綠化澆灑、道路沖洗、地庫沖洗和地下室沖廁用水［2］。

同時項目合理規劃地表與屋面雨水徑流途徑，降低地表徑流，采用多種滲透措施，設計室外透水地面，面積比為 50.53 %；由室外綠化面積和室外透水地磚組成；設計屋頂綠化，收集雨水經管道匯入雨水系統等有效增加了雨水滲透量。

3）節水灌溉。采用微噴灌形式進行綠化區域灌溉。

2.4 節材

節材部分主要包括結構體系優化技術及可再循環材料利用。

1）結構優化［3］。項目為辦公樓建筑，地上有 7 棟塔樓，其中 1 #、2 # 樓、6 #、7 # 樓有裙房相連，其余塔樓均為獨立辦公樓。結合此建筑功能空間要求，在結構體系的選型方面，采用最常規、最適合此類建筑的框架-剪力墻結構體系。在核心筒位置結合建筑墻體的位置，設置剪力墻，增加結構整體剛度；同時，在建筑要求大空間處布置框架柱，減小對建筑空間的影響。此種結構體系兼顧建筑空間使用、結構抗震最優、結構經濟性強的特點，屬于綜合最優方案。項目各主塔樓地下 1 層～3 層兩側剪力墻端柱，3 # 樓斜柱，1 # 樓轉換柱均采用型鋼混凝土柱。滿足一定軸壓比時，勁性柱（型鋼混凝土柱）可以采用相對較小的截面；采用勁性柱（型鋼混凝土柱）構造中的型鋼包裹在混凝土里面，型鋼與外面的空氣無直接接觸。在遇到火災作用下，混凝土將吸收主要的熱量，從而保護了內置型鋼，提高了構件的耐火度；考慮了型鋼截面的優化，盡可能不影響箍筋的布置?？蚣芰轰摻罨灸鼙荛_型鋼在柱內錨固，盡量在型鋼上少開孔或焊接，施工方便可靠。項目主體之間連廊采用實腹式型鋼梁（H1500×550×30×40）密肋布置。1 #、2 # 號樓之間，6 #、7 # 號樓之間大堂屋面跨度較大（23.8 m），又因采用玻璃采光屋頂從節材和表現效果上考慮屋頂采用鋼結構。

2）可再循環材料。項目在施工階段實際回收可再利用、可循環材料質量 270.65 t；施工階段回收的可再利用、可循環材料總質量 295.79 t；可再利用、可循環材料的回收利用比例高達 91.5 %。

2.5 室內環境

室內環境主要通過控制室內背景噪聲、提高室內自然通風效果、提高地下室采光達標比例、優化室內空氣質量品質來實現項目的室內綠色環境。

1）室內背景噪聲。辦公區域成核心筒構造，風道、電梯井等布置在中間，不與辦公區域直接相鄰；風機房、泵房等采用吸音內墻和吸音頂棚，能有效減小噪音污染；辦公室內墻采用 2 mm×12 mm×12 mm 厚雙面紙面/耐火紙面石膏板，用自攻螺絲固定在豎龍骨上，用 50 mm 厚離心玻璃棉板填滿縫隙，計權隔聲量≥50 dB，能有效保護室內辦公聲環境。

2）室內環境質量監控。為保證健康舒適的室內環境，本項目設置一套空氣質量監測系統，檢測地庫 CO濃度，按照防火分區設置，聯動排風機排風；在人員密度相對較大且變化較大的房間（如重要商鋪、辦公、地下停車區域等），設置 CO2監測系統，新風機組、新風閥與之相應控制，使 CO2濃度始終在衛生標準規定的限制內。CO2濃度監測器安裝在離地 1.5 m 左右的墻上，并結合裝修設置。當監測到 CO2濃度＞ 800 PPM 時，則發生報警信號，通過系統自動調節新風量，使 CO2濃度降低到 750 PPM 以下。

2.6 綠色運營

綠色運營章節主要憑借智能化系統的綜合應用以及樓宇設備自控系統、物業管理系統來進行綠色化運營的把控。

1）系統應用。工程智能化系統設計包括語音通信系統、綜合布線系統、背景音樂及緊急廣播系統、建筑設備管理系統（BMS）、安全技術防范系統（SPS）、停車庫管理系統、視頻監控系統、巡更系統、緊急事故報警系統、門禁系統、訪客管理系統、物業無線對講系統、一卡通系統、機房工程等。

2）建筑設備監控系統。項目內的建筑設備控制系統對大樓內的機電設備進行監控和管理，并將設備的運行情況收集、分析，以文本、圖形、圖表方式表達，將數據以數據庫方式予以保存。樓宇設備控制系統具備設備的手動/自動狀態監視、啟?？刂?、運行狀態顯示、故障報警、溫濕度監測和控制，實現相關的各種邏輯控制關系等功能。

2.7 能耗監控管理

在能耗監測系統竣工運營后，會請專業單位共同對能耗推行數據管理月報制度，即根據當月項目實際情況出具一份《數據質量報告》，月報制度有效地發現監測系統故障點，并落實跟蹤修復工作，降低了能耗數據異常的發生頻率，減少了數據上傳中斷的發生，從而有效實現了能耗總量監測和能耗精細化管理等目標。能耗監測系統包含 3 層結構，即管理層、通訊層、設備層。其中設備層是數據采集的終端，主要由智能儀表和采集器終端組成。智能儀表包括帶有通信遠傳功能的電表、水表、能量表等。監測平臺符合 DGJ 08－2068－2017《公共建筑用能監測系統工程技術標準》各項指標要求，包括①基本檔案管理；②能耗設備實時監測；③能耗統計、匯總；④能耗分析管理等多項功能。低碳能耗監測系統共采集電能表 1 170 塊，能量表 30 塊，水表 191 塊。監測點位涵蓋了高低壓配電間、樓層用電、三聯供入戶能量計、分樓戶用水，實現了全能源和全區域覆蓋。

3 結語

在低碳環保型建筑發展越來越迅速的時代背景下，綠色建筑為人類營造了良好辦公環境同時能有效減少環境污染和節約土地、水、能源等各項資源。虹橋萬科中心定位三星級綠色建筑，綜合考慮了建筑節能、節水、節材、節地、室內環境，符合綠色建筑的相關要求，打造以人為本，適宜辦公、生態綠色的建筑，在運營過程中應用先進的改善室內辦公環境技術，降低暖通空調能耗等各類能耗，達到提高人員居住舒適、節能降耗、環境優美的目標，真正體現了綠色建筑的現實意義。