綠色建筑技術體系在大型住宅項目中的綜合應用

裘 磊

上海建工房產有限公司 上海 200086

現階段，隨著社會人居生活水平不斷提高，人們對住宅品質的要求逐漸提升，如何打造一個綠色、健康、宜居的住宅項目已成為重中之重。這就要求在項目設計、建造過程中要充分考慮不同綠色建筑評價體系的要求，并將其融入項目的設計、施工與運行過程中。同時，為了營造健康、和諧、高效的居住環境，需要在設計、施工與運行環節將從關注建筑本身逐步拓展至關心建筑里的人，通過智能技術運用，賦能住宅建筑健康升級[1-3]。為此，本文結合具體項目需求，在對比分析國內外主流綠色建筑認證評價體系的要求下，探索不同綠色建筑評價體系在同一項目中綜合運用的關鍵技術。

1 綠色建筑認證體系研究分析

目前，國際上主流的綠色建筑評價體系主要包括：中國綠色建筑評價體系、中國健康建筑評價體系、美國綠色建筑評價體系—能源與環境設計先導綠色建筑評估體系（Leadership in Energy & Environmental Design Building Rating System，簡稱LEED）、英國綠色建筑評價體系—建筑研究院環境評價法（Building Research Establishment Environmental Assessment Method，簡稱BREEAM）、美國健康建筑評價體系WELL。其中，中國綠色建筑評價體系在國內新建建筑中廣泛應用，采用公益性＋區域強制性＋經濟效益性模式，在國內新建建筑中，尤其是大型項目中幾乎為強制性要求；中國健康建筑評價體系將從對建筑本身性能的關注回歸到人的體驗和健康需求，為使用者營建一處健康、安全、舒適的高品質建筑空間；美國綠色建筑評價體系LEED是目前在世界各國的各類建筑環保評估、綠色建筑評估以及建筑可持續發展評估標準中，被認為是最完善、最有影響力的評估標準，自2003年進入中國市場，在國內項目中應用廣泛。英國綠色建筑評價體系BREEAM是世界上第一個綠色建筑評估體系，BREEAM的目標是減少建筑物的環境影響，關注于環境的可持續發展，包括社會、經濟可持續發展的多個方面，是全球最廣泛使用的綠色建筑評估方法之一；美國健康建筑評價體系WELL提供一種設計和建筑模型，將人類健康特性融入建筑環境之中，是一種基于性能的系統，用于衡量建筑環境對人類健康的影響，健康建筑認證在國內住宅、辦公類項目中廣泛應用。

2 工程概況及綠色建筑評價體系選擇

蘇州海玥名都項目位于蘇州市相城區元和街道廣濟北路東、安元路北；整個地塊分為3期，整個地塊總用地面積為115 943 m2，總建筑面積415 521.39 m2，是集高層住宅、多層住宅于一身的高端住宅小區。本項目綠色建筑評價申報總建筑面積為356 059.98 m2，主要包含1#～3#、5#～12#、15#～16#、28#～32#，共18棟。建筑層數分別為1、2、5、6、7、10、11、16、28、29、30，32#為26層，高度78.75 m；3#為24層，高度72.75 m；8#、9#、15#、31#為17層，高度54.30 m；12#為16層，高度51.15 m。結構形式主要為剪力墻結構。

結合“綠色＋健康”已成為住宅產品升級的主流趨勢，以審視視角仔細研讀當下中國居住風潮，追求人、建筑與自然的和諧共榮，探索“海玥”綠色健康、科技智慧住宅建造新方向，明確了“建筑的發展趨勢將從只關注建筑本身的性能，逐步轉向更加關注建筑使用者的體驗，綠色節能將向綠色健康進行提升，健康建筑將作為綠色建筑發展的更高層次”的建設理念。圍繞這一理念，結合國內外主流綠色建筑評價體系要求，確定了項目建設中國綠色建筑三星級設計、美國健康建筑WELL金級、英國綠色建筑BREEAM-GOOD級的認證。

3 綠色三星關鍵技術體系應用

在確立項目中國綠色建筑三星級設計、美國健康建筑WELL金級、英國綠色建筑BREEAM-GOOD級的認證建設目標后，仔細分析了3個認證的評分體系側重點。其中，中國綠色建筑三星級設計三星認證標識，主要側重“節地與室外環境”“節能與能源利用”“節水與水資源利用”“節材與材料資源利用”“室內環境質量”“提高與創新”；美國健康建筑WELL金級，主要側重于建筑中生活的人們健康問題，包含空氣、水、營養、光、健身、舒適、精神等各個方面；英國綠色建筑BREEAM-GOOD級，涵蓋了綠色建筑與健康建筑的部分共性，主要側重管理、室內和健康、能耗、交通、水耗、材料、廢棄物、土地、污染等方面。

通過綜合分析以上3項綠色建筑評價體系的異同，以“成本造價可控、技術策略可實施、因地制宜”等因素為前提條件，合理地選擇項目的綠建配置，綜合運用了多項智能科技，系統應用了透水鋪裝、雨水回用系統、綠化自動灌溉系統、公共空間照明節能、高效圍護結構保溫系統、LOW-E玻璃、遮陽系統、空調多聯機系統、獨立新風系統、末端直飲水系統、智能管家系統、BIM應用等多項技術，打造了集健康科技產品與綠色建造技術為一體的新一代綠色健康住宅典范。

3.1 室外透水鋪裝技術

本項目室外硬質鋪裝大量運用透水磚及透水瀝青等透水鋪裝。透水磚具有良好的透水、透氣性能，可使雨水迅速滲入地下，補充土壤水和地下水，保持土壤濕度，改善城市地面植物和土壤微生物的生存條件。同時，其也可以吸收水分與熱量，調節地表局部空間的溫濕度，對調節城市小氣候、緩解城市熱島效應有較大的作用。本項目全區綠地率為37.00%，透水鋪裝面積比例為67.80%，有效緩解了城市熱島效應。

3.2 雨水回用技術

為契合海綿城市要求，項目主要通過硬質鋪裝、透水鋪裝、下凹式綠地對場地內雨水徑流量進行控制，根據70%年徑流總量控制率對應的控制雨量18.5 mm進行計算，得出場地內設計降雨控制量為2 144.95 m3，徑流控制的年徑流雨水量為1 137.41 m3，因此還剩余1 007.54 m3的雨水需進行控制。通過下凹式綠地（下凹150 mm）以及雨水回用蓄水池（483 m3）對剩余的場地雨水徑流進行有效控制。經計算，雨水回用儲蓄池及下凹式綠地可控制年降雨量為1 140.76 m3＞1 007.54 m3，滿足要求。

經過對當地年降雨量、室外場地標高、設備空間以及經濟性等方面考慮，對建筑屋面及周邊綠化雨水進行收集，經過雨水處理設備處理后，達到室外用水水質要求，回用于室外綠化灌溉、道路沖洗以及地下室洗車。通過屋面雨水收集、路面透水鋪裝、草坪下安裝雨水收集模塊，將收集的雨水送至收集池，采用初期棄流、絮凝加藥、次氯酸鈉消毒等工藝處理，實現雨水回收再利用。經測算屋面收集面積7 572 m2，道路收集面積13 900 m2，綠化收集面積11 960 m2；室外綠化用水面積32 662 m2，道路用水面積36 661.6 m2，洗車每天48次，經逐月平衡計算，年雨水利用量9 525.56 m3，建筑總用水量336 618.46 m3，非傳統水源利用率為2.83%（圖1）。

圖1 雨水回收利用系統

3.3 綠化自動滴灌技術

本項目綠化率較高，經估算綠化率為37%；同時，喬灌木眾多，通過分析對比利用滴灌技術更利于節約水資源。因此，室外綠化灌溉均采用自動滴灌技術，配有土壤濕度感應器，通過感應室外降雨情況以及土壤的濕度進行自動啟停。全區綠化面積為42 899 m2，采用滴灌的綠化面積為42 830.4 m2，比例達99.84%。

3.4 公共空間照明節能技術

照明光源均選用T5管徑日光燈管、LED燈管、緊湊型熒光燈等，配電子鎮流器，其功率因數≥0.9，對于不同空間的使用情況以及照度需求進行了權衡，最終經計算，地上及地下區域的照明功率密度以及照度均滿足GB 50034—2013《建筑照明設計標準》的目標值要求。燈具控制方面也是根據不同場所的性質，設置了多種智能照明控制方式，住宅門廳采用感應控制；電梯廳、樓梯間、走廊采用節能延時開關控制；地下機動車庫采用集中智能控制。通過節能燈具的應用以及節能控制措施，能有效降低照明所帶來的能源消耗（圖2）。經計算，本項目戶內區域的照度均滿足美國WELL及英國BREEAM標準中對各區域可見光的照度的要求。

圖2 地下車庫集中智能控制

3.5 高效節能圍護技術

為了提高建筑的節能與保溫性能，通過合理控制窗墻比（東向0.02、南向0.31、西向0.02、北向0.15）、采用高性能圍護結構保溫材料（屋面傳熱系數0.58，外墻傳熱系數0.83，外窗傳熱系數東南西朝向2.00、北向2.40）以及遮陽系統（主要功能空間設置內置百葉遮陽系統）等，最終滿足DGJ 32/J71—2014《江蘇省居住建筑熱環境與節能設計標準》的節能要求，節能率達到75.89%（規范要求65%）；供暖空調全年計算負荷相比JGJ 134—2010《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》降低22.49%（規范要求降低5%）。特別是本工程選擇采用了高效的“保溫”圍護結構（表1），外墻采用復合巖棉板及發泡水泥板，外窗采用Low-e玻璃＋中置百葉，使得住宅室內具備更加舒適的體感溫度，更靈活的外遮陽，有效降低能耗。經計算，通過在住宅東、南、西3個朝向設置中置百葉，項目外窗和幕墻透明部分中，有可控遮陽調節措施的面積比例均大于50%，能有效降低夏季太陽輻射得熱，降低空調能耗。經模擬計算，高效“保溫”圍護結構節能率達到75.89%，供暖空調全年計算負荷降低幅度達到10%以上，最不利樓棟2#樓的全年負荷降低22.49%。

表1 高效“保溫”圍護結構形式

3.6 空調多聯機系統

項目位于夏熱冬冷地區，建筑的能耗產生主要來自于設備能耗，考慮到住宅建筑室內空調設備使用的實際情況，最終選用了變頻多聯機空調系統（圖3），上送上排。多聯機空調系統性能參數均比規范要求的4.0提升了36%～58%，制冷量11.2 kW的多聯機空調性能參數為6.32，制冷量15.5 kW的多聯機空調性能參數為5.47，制冷量18 kW的多聯機空調性能參數為6.0。多聯機制冷綜合性能系數（IPLV）不僅較標準提高35%以上，達到1級能效指標要求，還可根據不同房間的需求進行靈活控制，避免部分空間無人時帶來的能耗浪費（表2）。通過高效圍護結構保溫以及室內高性能空調設備的應用，項目總體能耗達到30.28%（規范要求5%）。室內PMV基本處于0～0.9之間，PPD基本處于11%以下，基本能夠滿足BREEAM標準的要求。

圖3 空調多聯機系統布置示意

表2 項目全年總體能耗計算

3.7 全熱交換新風系統

為提供健康宜居的室內環境，各戶均設有獨立的全熱交換新風系統（圖4），全熱交換器安裝于儲藏室等處的吊頂內，帶有去除PM2.5的功能。新風系統內部配置具備G4級初效過濾、中高效F8靜電除塵、H11亞高效過濾的3層過濾模塊，其PM2.5過濾等級更高，滿足美國WELL標準中MERV13的過濾等級要求，可以為住戶提供健康宜居的室內環境。此外，模擬分析表明：空調多聯機系統與新風系統綜合運行工況下，室內流場分布均勻，風口下方局部區域風速大于0.3 m/s，主要是由于模擬分析模型中的送風口形式為垂直送風口，與實際送風口形式存在差異；項目實際送風口為旋流風口，將有效地改變氣流方向和減小送風速度，使得實際送風速度小于0.3 m/s，滿足GB 50736—2012《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》的規定。

圖4 全熱交換新風系統布置示意

3.8 末端直飲水系統

美國健康評價體系WELL中對直飲水中相關物質的體積質量的要求如下：鋁小于0.2 mg/L、氯化物/氯小于250 mg/L、錳小于0.05 mg/L、鈉小于270 mg/L、硫酸鹽類小于250 mg/L、鐵小于0.3 mg/L、鋅小于5 mg/L、總的可溶性固體小于500 mg/L。通過戶內提供直飲水末端，可以滿足以上要求。為此，項目配備過濾形式為RO反滲透的末端“直飲水系統”，可有效去除飲用水中的重金屬、細菌、溶解鹽等雜質，從而達到直接飲用規定的標準，滿足美國健康建筑標準WELL和英國綠色建筑標準BREEAM中對于住戶直飲水水質的要求。

3.9 智能管家系統

“綠色＋健康”已成為住宅產品升級的方向，其顯著的特征是家居的智能化。為此，本項目結合主流智能家居控制方式，綜合對比分析了有線系統與無線系統組網方式的優劣（表3），最終選用了“雙網搭接”的方式，即分布式總線與無線擴展，建立了“全感智能”智慧家居系統，形成了涵蓋智能溫感系統、智能安防系統與全屋智能語音系統的智能管家系統，可實現窗簾自動拉伸、燈光控制、地暖空調新風系統聯控等智能家居體驗。

表3 有線系統與無線系統優劣對比

3.10 BIM技術應用

在設計階段利用BIM技術進行全專業建模，從而為項目在設計過程中存在的一些問題提供碰撞報告，協助設計院優化設計，例如凈高分析、管線綜合的優化、維修空間的優化，并出具優化管綜圖紙，提出優化建議，盡量將問題前置進行處理，避免后期在施工階段反復修改調整。前期圖紙主要問題在于風管尺寸標注不全、部分區域凈高不足可能導致風管與水管的位置沖突以及功能空間凈高不足，車庫車行道上方橋架與水管位置重疊和機電管線過低、檢修空間不足等問題。此外，在工程機電安裝過程中也采用基于BIM的管線綜合布置技術，合理分布機電工程各專業管線的位置，在設計交底和綜合審圖階段，由機電總承包方采用機電管線綜合平衡技術，最大限度地實現了設計和施工之間的銜接，為機電總承包方有效協調各機電專業分包方的施工提供了有力的技術支持，為施工的順利進行創造條件，將返工率降低到零點。

4 結語

本項目結合“綠色＋健康”的住宅產品升級的主流趨勢，分別取得了中國建筑綠色三星級設計、美國健康建筑WELL金級、英國綠色建筑BREEAM-GOOD級3個重量級的綠色建筑認證，主要綠色建筑技術創新點如下：

1）室外場地采用透水瀝青、透水地磚等透水鋪裝材料，透水鋪裝面積比例達67.8%，能有效降低地表徑流，通過硬質鋪裝、透水鋪裝、下凹式綠地對場地內雨水徑流量進行控制，契合海綿城市要求。

2）高效保溫圍護結構能降低建筑能耗，經模擬計算，高效保溫圍護結構節能率達到75.89%，供暖空調全年計算負荷降低幅度達到10%以上。

3）變頻多聯機空調系統與全熱交換新風系統的應用，確保了室內PMV基本處于0～0.9之間，PPD基本處于11%以下，基本能夠滿足BREEAM標準的要求。

4）采用有線系統與無線系統組網“雙網搭接”方式的“全感智能”智慧家居系統，形成了涵蓋智能溫感系統、智能安防系統與全屋智能語音系統的智能管家系統，符合家居智能化發展趨勢。

5）采用BIM全專業建?？沙浞謱崿F機電管線設計與施工銜接，盡量將問題前置進行處理，避免后期在施工階段反復修改調整。