節(jié)能型綠色三星建筑設(shè)計(jì)案例

馬紅兵

摘要：本文介紹了東莞生態(tài)園控股有限公司辦公樓工程綠色建筑設(shè)計(jì)理念及使用的相關(guān)高效節(jié)能技術(shù)。該辦公樓設(shè)計(jì)結(jié)合嶺南的空氣氣候?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的同時(shí)還將實(shí)現(xiàn)節(jié)地、節(jié)材、節(jié)水、可再生能源應(yīng)用等新技術(shù)，榮獲了2011年國家綠色三星建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)。本設(shè)計(jì)還是東莞市首例獲得的國家綠色三星建筑設(shè)計(jì)，對(duì)當(dāng)今國情下東莞市發(fā)展綠色建筑提供了有益的啟發(fā)作用。

關(guān)鍵詞：綠色建筑， 節(jié)能， 適用技術(shù) ，設(shè)計(jì)策略

Abstract: this paper introduces the dongguan ecology park holdings limited office building engineering green building design concept and its use of related high efficiency and energy saving technology. The office building design with lingnan air climate can save energy at the same time also will realize the quarter, water, land and materials in renewable energy and other new technology application, and won the 2011 national green samsung architectural design marks. This design or following the first get national green samsung architectural design, to current circumstances following development green building, and provided the beneficial inspiration effect.

Keywords: green building, saving energy, applicable technology, design strategy

中圖分類號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

項(xiàng)目簡介

東莞生態(tài)園控股有限公司辦公樓，建筑總面積為37664㎡，建筑方案由華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院何鏡堂院士設(shè)計(jì)，強(qiáng)化自然通風(fēng)降溫功能，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能和采用先進(jìn)的空調(diào)方案及高效的空調(diào)設(shè)備，在保證相同的室內(nèi)熱環(huán)境前提下，與基準(zhǔn)建筑相比，全年建筑能耗相應(yīng)減少65％。核心目標(biāo)是營建一個(gè)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)并符合《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-2006）3星級(jí)的辦公樓，以點(diǎn)帶面將推動(dòng)整個(gè)區(qū)內(nèi)的建筑向綠色建筑方向發(fā)展，擬建成更多節(jié)能、舒適型的綠色建筑群。

圖1.1 東莞生態(tài)園辦公樓效果圖

二、主體結(jié)構(gòu)形式

結(jié)合建筑的平面布置和使用特點(diǎn)，本工程主體結(jié)構(gòu)盡量采用節(jié)材，高性能的材料，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆混凝土采用預(yù)拌混凝土，鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋。樓蓋采用普通鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)，柱跨7.5*8.0m，采用井字梁結(jié)構(gòu)。大會(huì)議室跨度15m，采用鋼筋混凝土鋼骨梁結(jié)構(gòu)。

圖1.2 為建筑總平圖。

圖1.2 總平面圖

三、綠色三星設(shè)計(jì)目標(biāo)分解

東莞生態(tài)園辦公樓以綠色三星為主要目標(biāo)，在項(xiàng)目實(shí)施過程中主要實(shí)現(xiàn)如下具體指標(biāo)：

（1） 總能耗低于國家標(biāo)準(zhǔn)的80%。

（2） 可再生能源利用率2%。

（3） 室外透水面積比：40%。

（4） 采用雨水收集與中水回用技術(shù)，非傳統(tǒng)水源利用率40%

（5） 屋頂綠化率50%

（6） 地下空間面積比：30%。

（7） 綠化每百㎡喬木不低于3棵。

（8） 節(jié)水澆灌、節(jié)水器具覆蓋率100%。

（9） 可再循環(huán)材料比例不低于10%。

（10） 公共空間太陽能景觀照明覆蓋率100%。

四、設(shè)計(jì)采用主要技術(shù)措施簡介

1、節(jié)地與室外環(huán)境[選址、用地指標(biāo)、住區(qū)公共服務(wù)設(shè)施、室外環(huán)境（聲、光、熱）、出入口與公共交通、景觀綠化、透水地面、舊建筑利用、地下空間利用等]

辦公樓總占地面積36925平方米，總建筑面積37664平方米。 經(jīng)過現(xiàn)場檢測，室外場地噪聲環(huán)境能夠滿足《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-2008）中1類標(biāo)準(zhǔn)要求。

景觀綠化方面除室外場地綠化外，首層平臺(tái)層、中庭、屋頂、立面、地下車庫均進(jìn)行了綠化，綠化物種以當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土植物為主。

本項(xiàng)目室外透水地面主要為種植綠地，景觀詳細(xì)設(shè)計(jì)后室外種植綠地面積為11088m2，而室外地面面積總計(jì)為25200m2。室外透水地面面積比達(dá)到44%。

項(xiàng)目地下空間建筑面積為12491平方米，地下空間面積與建筑占地面積之比為33.83%。

2、節(jié)能與能源利用（建筑節(jié)能設(shè)計(jì)、高效能設(shè)備和系統(tǒng)、節(jié)能高效照明、能量回收系統(tǒng)、可再生能源利用、運(yùn)營階段的系統(tǒng)運(yùn)行狀況等）

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工條件相對(duì)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求進(jìn)行優(yōu)化，建筑體型系數(shù)為0.29，綜合窗墻比為0.35，設(shè)計(jì)外墻整體傳熱系數(shù)不高于1.60W/(m2*K)；設(shè)計(jì)屋面整體傳熱系數(shù)不高于0.46W/(m2*K)。外窗采用中空Low-E鍍膜玻璃結(jié)合透明單片玻璃，南向采用透明孔板遮陽，Low-E鍍膜玻璃，外窗東、南、西、北各朝向綜合傳熱系數(shù)為3.20、3.20、3.26、3.49W/(m2*K)，綜合遮陽系數(shù)為0.40、0.19、0.39、0.39。

4棟辦公建筑采用中央空調(diào)系統(tǒng)，裝機(jī)冷負(fù)荷1500kW。冷水主機(jī)采用3臺(tái)磁懸浮離心式中高溫冷水機(jī)組，機(jī)組能效比（COP值）可大于7，比相同容量的常溫冷水機(jī)組COP值提高35%。新風(fēng)系統(tǒng)采用單元式新風(fēng)機(jī)組，其冷源為雙溫新風(fēng)機(jī)組，COP超過3.58。首層會(huì)議中心大會(huì)議室、餐廳、生態(tài)展廳等大空間場所，各自采用獨(dú)立的蒸發(fā)冷凝型風(fēng)冷柜式空調(diào)器，能效比不低于3.45。會(huì)議中心中、小會(huì)議室及餐廳包房、消防控制室等小空間場所采用單元式空調(diào)機(jī)組，能效比不低于2.8。

照明系統(tǒng)采用T5節(jié)能燈，滿足《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》目標(biāo)值要求。

新風(fēng)機(jī)組采用全熱回收型雙溫新風(fēng)機(jī)組，對(duì)排風(fēng)進(jìn)行全熱回收。

中央空調(diào)系統(tǒng)采用可再生的湖水作冷卻水。設(shè)計(jì)冷卻水取水口向湖心埋管10米遠(yuǎn)，周圍5米*5米范圍內(nèi)在枯水期水深不小于1.5米，冷卻水出水口距離取水口不小于20米。

3、節(jié)水與水資源利用（水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、節(jié)水措施、非傳統(tǒng)水源利用、綠化節(jié)水灌溉、雨水回滲與集蓄利用）

節(jié)水措施包括室內(nèi)采用節(jié)水器具以及非傳統(tǒng)水源的利用。非傳統(tǒng)水源采用中水系統(tǒng)，生活污廢水經(jīng)室外中水站處理后進(jìn)入地下室內(nèi)的中水蓄水箱，通過變頻加壓后供水到各用水點(diǎn)。中水最高日用水量48.75m /d，最大時(shí)用水量7.79m /h，設(shè)計(jì)秒流量為4.5L/s。

室外灌溉采用中水滿足，末端采用滴灌的節(jié)水灌溉方式。

屋面雨水采用虹吸排水系統(tǒng)，二層平臺(tái)雨水采用重力流排水系統(tǒng)

4、節(jié)材與材料資源利用（建筑結(jié)構(gòu)體系節(jié)材設(shè)計(jì)、預(yù)拌混凝土使用、高性能混凝土使用、建筑廢棄物回收利用、可循環(huán)材料和可再生利用材料的使用、土建裝修一體化設(shè)計(jì)施工、再生骨料建材使用等）

項(xiàng)目結(jié)構(gòu)體系采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)階段對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，大大減少主梁的支座鋼筋，將地下室外墻的承重性能充分發(fā)揮。原基礎(chǔ)方案中采用水泥攪拌樁加插 54×5鋼管抗浮，優(yōu)化后改用M168錨桿抗浮，大大增加入巖深度，抗浮錨桿用量大大減少。

項(xiàng)目現(xiàn)澆混凝土全部采用預(yù)拌混凝土。

項(xiàng)目采用鋼材、木材、鋁合金型材、石膏制品、玻璃等可再循環(huán)材料，經(jīng)計(jì)算可再循環(huán)材料利用率達(dá)到23.4%。 設(shè)計(jì)與施工過程中實(shí)現(xiàn)了土建裝修一體化。

5、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量（日照、采光、通風(fēng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱設(shè)計(jì)、室溫控制、可調(diào)節(jié)外遮陽、通風(fēng)換氣裝置等）

建筑主朝向?yàn)槟掀珫|15°，避開西曬對(duì)建筑主朝向的影響。

采用下沉庭院手法改善地下一層空間的天然采光，地下一層空間室內(nèi)采光臨界照度值按照100lx評(píng)估，滿足采光100lx的區(qū)域面積占到30%。

地上各層則通過內(nèi)庭院做法消除了建筑內(nèi)區(qū)，使室內(nèi)天然采光、自然通風(fēng)得到改善。地上自然采光系數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)面積比例超過75%，在室外平均風(fēng)壓狀態(tài)下，建筑室內(nèi)可實(shí)現(xiàn)2次/h以上的換氣次數(shù)。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱設(shè)計(jì)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》及其廣東省實(shí)施細(xì)則的要求。

室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度控制在25℃~28℃之間。

建筑主朝向設(shè)置絲網(wǎng)鏤空板遮陽，改善建筑內(nèi)部空間熱環(huán)境。

五、項(xiàng)目實(shí)施情況

辦公樓項(xiàng)目全過程嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件施工，目前已進(jìn)入收尾階段。

六、結(jié)語

1、辦公樓建筑選址在生態(tài)園行政島上，四周環(huán)水，地勢由小山包綿延環(huán)抱，坐北向南，根據(jù)嶺南氣候的特性，設(shè)計(jì)師何鏡堂院士巧妙地運(yùn)用了南方建筑特點(diǎn)（穿堂風(fēng)、自然采光），夏季由于建筑物四周環(huán)水及通風(fēng)對(duì)流、辦公區(qū)域整體溫度降低，溫、濕度皆宜并且非常節(jié)能；室內(nèi)、外綠化面積大，樹種草地采用南方常綠型苗木，遍布廣場、二樓平臺(tái)、中庭、地下車庫、屋面、外立面等，立體的綠化組合，配合建筑物精致的造型，外飾石材淺灰、黑的色調(diào)，環(huán)境自然優(yōu)美，置身其中令人心曠神怡。

2、建筑設(shè)計(jì)采用國內(nèi)領(lǐng)先的節(jié)能型的保溫隔熱材料（加氣砼磚、Low-E鍍膜玻璃、保溫隔熱板材等）、空調(diào)設(shè)備、中水回收利用處理系統(tǒng)，遮陽網(wǎng)架設(shè)施、節(jié)能燈（用）具、室外廣場的透水地面等必將對(duì)整個(gè)建筑的運(yùn)營產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3、建立綠色施工架構(gòu)，確定綠色施工目標(biāo)，按照綠色施工導(dǎo)則進(jìn)行施工，整個(gè)施工過程綠色、文明。

4、小遺憾是建筑物中部地下車庫上首層樓面的樓梯間有小部分東方向窗偏小采光較差，遮陽網(wǎng)架起到了遮陽節(jié)能的效果但是也犧牲了部分自然采光的資源。

總體地說，本建筑設(shè)計(jì)的項(xiàng)目選址，節(jié)能型設(shè)備、材料的選擇及運(yùn)用，嶺南建筑特點(diǎn)，節(jié)能新技術(shù)等科學(xué)地結(jié)合在一起，打造出一件的優(yōu)秀的綠色建筑精品。

參考文獻(xiàn)：

《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-2006）

《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-2008）

《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用PDF形式查看。