國內外綠色高層建筑比較研究

文/北京市建筑設計研究院有限公司 鄭文元

北京市生態環境保護科學研究院 宋秀杰

0 引言

20世紀90年代我國引入綠色建筑設計理念。21世紀初期，各國均建立適合本地實際的綠色建筑評價體系，隨著材料科學的進步及節能環保技術的發展，我國綠色建筑進入推廣普及階段，綠色建筑得以大規模實踐與發展，各國皆已構建綠色建筑評估體系，但評價標準不同。本文通過國內外不同案例對比，分析我國與英國綠色建筑的異同。

1 朝陽公園廣場A1/A2主樓

1.1 項目概況

朝陽公園廣場A1/A2主樓位于北京市朝陽區六里屯,朝陽公園南側。項目將“城市山水”理念融于建筑設計，通過建筑手法體現中國山水文化寓意。建筑外觀采取山與水的寫意設計，完美融入城市風景。建筑師以朝陽公園為湖，2座高塔為峰，獨棟建筑為坡，辦公區域為脊，住宅為巒，使整個項目形成一幅優美的水墨山水畫。

該項目于2016年4月獲得我國綠色建筑二星級設計標識并于2018年6月獲得運行標識，同時獲得美國LEED CS金級認證。

1.2 土地利用

該項目是27，28層的超高層辦公樓，總建筑面積108143.00m2。地上建筑面積與建筑占地面積之比為2038.62%，地下建筑面積與建筑占地面積之比為569.14%。地下空間主要為商業、汽車庫、自行車庫、設備用房等對日照并無太多需求的空間，為通風采光要求更高的辦公區域騰出空間。由于場地位于北京市中心商圈，土地成本高昂，無法在地面布置諸多綠化，因此該項目利用垂直空間，將水平綠地垂直化，在提高土地利用率的同時改善室內環境。

1.3 節水措施

項目市政中水于2017年9月開通，運行8個月后的市政中水用水量為10879m2，自來水總用水量為11777m2，主樓中的衛生器具均為節水型，建筑物內均采用節水型給水配件。項目利用市政中水進行沖廁、場地綠化、道路澆灑、景觀補水等，室外綠化采用節水灌溉方式，滴頭流量小于25m2/h。項目非傳統水源利用率高達48%。

1.4 節材措施

該項目采用鋼筋混凝土框架結構與玻璃幕墻體系，應用以下節材措施。

1）材料循環 工程建設中建筑施工、舊建筑拆除和場地清理產生的固體廢棄物均應進行分類處理，可再利用的材料回收比例達93%。

2）運用高性能材料 建設主鋼筋采用HRB400級(或以上)鋼筋9333.35t,高強度鋼筋作為主筋的比例為100%。

3）材料本土化 施工階段優先采用本地建材。

4）選用以廢棄物為原料的建筑材料 以脫硫石膏為原料生產的紙面石膏板用量占同類建筑材料的比例達61%。

1.5 建筑節能設計

屋頂采用100mmA級巖棉板，外墻采用130mm巖棉板，幕墻采用8mm鋼化中空玻璃以實現保溫。

采用獨立空調冷源系統，樓內設置2臺風冷機組。這些高效冷熱源可對能量進行高效利用，減少不必要的損失。各標準層分別設置1臺變風量空調機組，滿足內、外區的空調送風要求。變風量空調機組可在過渡季節實現新風系統70%運行，最大限度節能。地下商業采用風機盤管加新風系統，采用轉輪式全熱回收，熱回收效率大于60%。

地上部分每層DDC箱中皆有CO2濃度監測輸入模塊，可與新風系統聯動，監測CO2濃度，并根據監測值調節新風比，保證室內舒適度。

在人工照明領域，主樓采用綠色節能的高效光源，具有良好的顯色性和適宜色溫。公共空間采用智能照明控制系統，根據不同需求、時段及自然光環境設定多種場景模式，與傳統建筑照明相比節能62%。

1.6 室內外環境設計

1）室外環境 建筑在造型上模仿山的形狀，樓的外立面大量采用深色玻璃幕墻。主樓立面的深色材料可吸收陽光，降低室內空間的陽光直射。但玻璃反射太陽光，增加城市熱島效應。

2）室內環境 通過在室內首層大堂中庭的樓面挖洞，引導自然光進入室內空間并改善地下室自然采光。地下廣場的水池可在夏季作為冷卻系統，降低建筑內部溫度。為彌補自然通風不足，建筑立面采用特殊的透氣幕墻及大面積開敞式辦公區等，以增強室內通風效果，改善室內辦公環境。

由于建筑過多關注與北側公園的呼應，導致其與周邊建筑不協調，影響居民的使用感受。為使建筑外觀形似山巒，保證立面流線的完整性，設計盡量減少外開窗，以避免對建筑形體的破壞，但缺少窗戶的立面給室內通風帶來壓力。

2 彭博新歐洲總部大樓

2.1 項目概況

彭博新歐洲總部大樓獲得了BREEAM評級，達到98.5%的評分。這是迄今為止建筑設計階段評分最高的辦公建筑，較同規模辦公樓節約35%的能源及73%的水資源。其位于倫敦英格蘭銀行和圣保羅大教堂之間，是倫敦金融城的中心地帶，占地3.2英畝，擁有超10萬m2的辦公及零售面積。

2.2 土地利用

綠色高層建筑的需求之一即提高土地利用率，本項目容積率達8.0，對土地資源利用較充分。

1）經濟 彭博新歐洲總部大樓所在的倫敦金融城是全世界土地價值最高的區域之一，如不采用高層建筑形式，其單位面積的建筑空間需求難以滿足。

2）承載量 作為彭博公司的總部大樓，建筑需承載4000多位員工，因此，需將建筑垂直發展，向天空與地下索要空間，以滿足使用者對空間的需求。

3）環境友好 在滿足基本功能需要的同時還可留出一定公共空間，如在大樓入口處，由3個公共廣場連接建筑與城市，廣場中心地帶可提供宜人的公共空間。

2.3 節水措施

1）節約用水 彭博新歐洲總部大樓是英國首個運用真空廁所裝置的建筑，可使沖洗用水量降至最低，再搭配感應式水龍頭等常規節水裝置，構成建筑內部的綜合節水系統。據統計，該系統每年節水2500萬L，足以填滿10個奧林匹克游泳池。

2）水資源回收 建筑可有效回收水資源，包括屋頂雨水、冷卻塔排污水及灰水源。這些水經管道流入凈水設備，被處理為使用水。該系統可節省70%的飲用水，并提高75%的用水效率。

2.4 節材措施

建筑使用的材料約90%來自英國本土，基本實現就地取材有利于材料的運輸及補充，可減少材料浪費。

設計師著重對現有的結構基礎進行重復利用，構建可追蹤廢棄物的獨特廢物管理系統，以實現大量的廢物重復使用及回收。利用以上措施，彭博新歐洲總部大樓實現施工期95%的廢物回收率。

2.5 建筑節能設計

1）室內用電 每層樓宇的天花板頂燈皆為LED燈。天花板并非大片LED燈，而是每顆燈都接通光源，并由1個頂燈通過天花板進行光的折射，更高效地利用光源，節省用電。大樓使用50萬個LED燈，較典型的熒光辦公室照明系統節省40%的能源。天花板實際是沖壓金屬板，打磨過的鋁板形成花瓣式樣，組合成為天花板，故具有光反射、制冷、吸聲等作用，屬于不同元素整合而成的節能系統。

2）通風設備 具備呼吸功能的鱗片外墻承載建筑的核心功能，是整棟大樓最關鍵的通風設備。為使建筑自然降溫，建筑外立面117個遮陽板可自動開合通風。通過鱗片的打開與閉合，實現調節室內溫度、濕度及空氣質量的功能，既節省能源，又避免普通機械設備運作產生污染。

3）智能氣流系統 建筑立面安置的智能二氧化碳傳感控制系統可根據任何給定時間占據建筑物區域的大致人數來分配空氣，根據占用時間及模式動態調整氣流,該系統每年可減少CO2排放量約300t。

4）現場熱電聯產（CHP）發電中心 其能在單一、高效的系統中提供建筑所需熱量及電力。相較于普通發電機組，其能有效減少碳排放，提高空氣質量。該過程產生的廢熱還可循環用于冷卻及加熱。根據測算，該系統每年可減少CO2排放量500～750t。

5）屋頂的太陽能板可為大廈提供額外電力，減少對外部能量的需求。

2.6 室內外環境設計

1）室外環境 得益于精心打造的外墻，大樓與周邊的英格蘭銀行和圣保羅大教堂等充滿歷史氣息的建筑十分和諧。工整精確的建筑外形，如鎏金一般的古銅色建筑色調，使外墻立面既富有工藝美感，又具有歷史韻味。

2）室內環境 開放的氛圍在辦公樓內隨處可見。進入正門可見接待處上方連續平滑的環狀頂板，包裹整個空間，人們可在此聊天。螺旋坡道是整棟辦公樓的核心，210m長的螺旋青銅“坡道”將每個員工與辦公空間“連接”。為員工設計環形辦公桌，得益于其特定角度，既可保證隱私，又方便小團隊隨時交流。桌子還具有電動升降的人性化設計，使員工從坐姿換為站姿時也能繼續辦公，降低對身體的危害。

3 結語

朝陽公園廣場A1/A2主樓位于城市東西功能軸上，是北京市標志性綠色高層建筑，其運用的綠色建筑技術在北京市起到示范作用，彰顯出建筑師對土地、水資源、材料、能源及居住環境的思考。相較于傳統高層塔樓，其采用的綠色可持續設計及建筑技術為城市及周邊環境帶來較好體驗。

彭博新歐洲總部大樓作為發達國家可持續高層建筑范例，應用較多綠色建筑技術，通過絕無僅有的通風方式、別出心裁的LED燈、成熟的凈水設備及人性化開放式的辦公環境，得到較高的BREEAM得分。

隨著經濟發展，我國綠色建筑產業發展日趨成熟。未來，綠色建筑將作為建設資源節約型和環境友好型社會的重要舉措，實現數量及質量上的突破與飛躍。