世博生態(tài)城低碳中心綠色建筑創(chuàng)新技術(shù)綜述

摘 要：昆明世博生態(tài)城-低碳中心項(xiàng)目于2014年5月獲得國(guó)家綠色建筑三星級(jí)設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)、并榮獲2015年度全國(guó)綠色建筑創(chuàng)新獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。以下文章就項(xiàng)目綠色建筑創(chuàng)新技術(shù)展開(kāi)分析，對(duì)其預(yù)期效益和實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)述，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供參考，推廣節(jié)能環(huán)保、綠色生態(tài)技術(shù)，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的使用，促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；創(chuàng)新技術(shù)；低碳環(huán)保

昆明世博生態(tài)城-低碳中心位于昆明世博生態(tài)城5號(hào)門(mén)左側(cè)，緊鄰世博園和金殿風(fēng)景旅游區(qū)，項(xiàng)目主要功能為辦公和商務(wù)洽談。根據(jù)盤(pán)龍區(qū)詳細(xì)規(guī)劃對(duì)世博片區(qū)和金殿片區(qū)的功能定位，本項(xiàng)目建設(shè)將提升該片區(qū)和盤(pán)龍區(qū)現(xiàn)有商業(yè)模式，強(qiáng)化片區(qū)辦公、商業(yè)的優(yōu)勢(shì)地位，改善世博片區(qū)商務(wù)辦公環(huán)境，美化城市環(huán)境，發(fā)掘潛在價(jià)值，優(yōu)化土地資源配置，提升城市整體功能，發(fā)揮地塊的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，加快現(xiàn)代新昆明城市建設(shè)。本項(xiàng)目共3棟建筑物，凈用地面積為28803.3m2，總建筑面積為147398.37m2，地上建筑面積為86305.01m2，其中A樓地上22層，B樓地上17層，AB樓均為辦公綜合樓，包括辦公、商業(yè)、餐飲部分（圖1）；C棟地上5層，包括健身、泳池、淋浴等（圖2）。地下共3層，包括餐飲、地下車(chē)庫(kù)、設(shè)備機(jī)房等，地下建筑面積為59108.6m2。世博生態(tài)城-低碳中心項(xiàng)目作為盤(pán)龍區(qū)的重點(diǎn)項(xiàng)目之一，昆明市和盤(pán)龍區(qū)有關(guān)部門(mén)對(duì)項(xiàng)目的建設(shè)及運(yùn)營(yíng)工作極為重視。本工程總投資為6.33億元，建設(shè)周期從2012年5月到2015年12月，歷時(shí)3年多。2014年5月獲得國(guó)家綠色建筑三星級(jí)設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)，2015年6月獲得美國(guó)LEED-CS鉑金級(jí)預(yù)認(rèn)證，并榮獲2015年度全國(guó)綠色建筑創(chuàng)新獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)，各項(xiàng)技術(shù)均按照綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)三星級(jí)和LEED鉑金級(jí)的要求進(jìn)行落實(shí)。

1 主要綠色技術(shù)

1.1 呼吸式幕墻

項(xiàng)目在南側(cè)和西側(cè)設(shè)置了單元式百葉呼吸幕墻，外層TP6+1.52Pvb+TP6鋼化夾膠玻璃，內(nèi)層TP6（Low-E）+12A+TP6鋼化中空Low-E玻璃，中間層為鋁合金遮陽(yáng)百葉，可打開(kāi)位于外層幕墻的通風(fēng)百葉和內(nèi)層幕墻的內(nèi)開(kāi)窗，利用室內(nèi)外風(fēng)壓和幕墻通道熱壓進(jìn)行通風(fēng)換氣。玻璃鍍層在外片內(nèi)表面，可見(jiàn)光透光率大于62%，可見(jiàn)光外部反射率小于25%，遮陽(yáng)系數(shù)小于0.40，U值小于1.8W/m2·k，氣密性達(dá)到3級(jí)，隔聲性能為3級(jí)。同時(shí)玻璃幕墻加鋁板的設(shè)計(jì)，特別是玻璃面之間增加了鋁板格柵，以達(dá)到遮光并減少反射，減輕玻璃幕墻光污染的目的（圖3）。

1.2 主體鋼結(jié)構(gòu)

本項(xiàng)目地上為矩形鋼管混凝土柱-鋼框架支撐結(jié)構(gòu)，柱、支撐、鋼梁等采用Q345B鋼材，預(yù)埋件、隅撐等型鋼采用Q235B。鋼柱內(nèi)混凝土采用C40。地下混凝土主要采用C40高性能混凝土，外墻混凝土摻加WK復(fù)合纖維抗裂劑。采用鋼結(jié)構(gòu)有效節(jié)省了建筑材料的運(yùn)用，降低建筑自身的重量，鋼結(jié)構(gòu)安裝簡(jiǎn)潔快速，大大縮短了施工周期。

1.3 立體綠化

為了拓展城市綠地空間，最大限度地增加綠量，緩解熱島效應(yīng)，世博生態(tài)城低碳中心在AB樓屋頂設(shè)計(jì)有屋頂綠化，B樓裙房立面設(shè)置垂直綠化。整個(gè)場(chǎng)地采用喬灌草結(jié)合的復(fù)層綠化，綠地率為40.2%，綠化面積達(dá)11585m2（圖4）。

1.4 空調(diào)系統(tǒng)與自然通風(fēng)

AB樓采用高效變制冷劑流量多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)，IPLV達(dá)到4以上。在AB樓內(nèi)共設(shè)置125臺(tái)VN-M2000HE的全熱交換器，室外新風(fēng)經(jīng)由全熱交換器與室內(nèi)排風(fēng)進(jìn)行全熱交換后送入，保證室內(nèi)新風(fēng)量的同時(shí)節(jié)省了空調(diào)能耗，冬季全熱回收效率達(dá)68.5%；C樓主要以自然通風(fēng)來(lái)滿(mǎn)足室內(nèi)衛(wèi)生、舒適環(huán)境要求。

1.5 自然采光

本項(xiàng)目在地下一層和地下二層通過(guò)設(shè)置34個(gè)采光井引入自然光，地下二層的采光系數(shù)達(dá)到1.23%，地下一層的采光系數(shù)達(dá)到2.58%，使地下空間室內(nèi)采光效果得到提升，同時(shí)減省照明能耗（圖5）。同時(shí)地上建筑立面全部為玻璃幕墻，可充分引入自然光源。

1.6 可再生能源利用

本項(xiàng)目可再生能源利用采用太陽(yáng)能熱水的方式，熱水需求分為生活熱水和泳池?zé)崴畠深?lèi)。生活熱水采用太陽(yáng)能-熱泵系統(tǒng)集中供水的方式，即在C棟屋頂集中布置208m2的太陽(yáng)能集熱板，輔助熱源為空氣源熱泵，提供A、B樓及地下餐飲和C樓淋浴等生活熱水用量，辦公、商場(chǎng)部分無(wú)熱水需求；C樓的泳池?zé)崴畣为?dú)由一套ASTRALPOOL泳池專(zhuān)用的太陽(yáng)能-熱泵系統(tǒng)提供，在C樓屋頂安裝374.4m2的泳池專(zhuān)用太陽(yáng)能集熱板。同時(shí)本項(xiàng)目在C樓屋頂設(shè)置了53m2的光伏玻璃幕墻，用于C樓建筑立面照明，起到新技術(shù)示范作用。

1.7 非傳統(tǒng)水源利用

本項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)雨水先考慮就地入滲，經(jīng)下凹式綠地、滲透溝、滲透管等入滲后，無(wú)法實(shí)現(xiàn)就地入滲的雨水排入雨水收集系統(tǒng)，結(jié)合中水站實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水循環(huán)利用的目的。中水站位于地下三層，全部C樓和AB樓十四層及以下樓層的公共衛(wèi)生間內(nèi)大便器和小便器的沖洗用水均采用中水系統(tǒng)供水，中水系統(tǒng)低區(qū)為地下一層～六層，高區(qū)為七層～十四層。此外，車(chē)庫(kù)地面沖洗、室外綠地澆灌和道路澆灑全部采用中水。

1.8 室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

本項(xiàng)目在地下餐廳設(shè)置6個(gè)CO2濃度探頭，地上每層的開(kāi)敞辦公和景觀辦公等人員密度較大的空間均裝有CO2濃度探頭，探頭距地1.8米明裝，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)CO2濃度，保證室內(nèi)良好的空氣品質(zhì)。

2 預(yù)期效益及實(shí)施效果

（1）排風(fēng)熱回收系統(tǒng)冬季回收熱量1729.62kw，冬季新風(fēng)熱負(fù)荷降低了68.5%，每年可節(jié)省采暖能耗為426.46kw，年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)11.26萬(wàn)元。

（2）整個(gè)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)年節(jié)能量為1475153MJ，壽命期內(nèi)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)可節(jié)省51.37萬(wàn)元，動(dòng)態(tài)回收年限為9.66年。壽命期內(nèi)可減排二氧化碳2523.53t。屋頂綠化每年可固碳約2.18t。

（3）經(jīng)能耗模擬分析，本項(xiàng)目AB樓每年單位建筑面積能耗為70.73kwh/m2，C樓為72.81kwh/m2，建筑節(jié)能率達(dá)到55.22%。每年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用總計(jì)326.46萬(wàn)元，綠色建筑增量投入靜態(tài)回收期為8.5年。

通風(fēng)方面：本項(xiàng)目建筑大面為西北向和東南向，主立面和開(kāi)口迎向夏季主導(dǎo)風(fēng)向，有利于夏季自然通風(fēng)并避開(kāi)冬季主導(dǎo)風(fēng)向。幕墻設(shè)有呼吸幕墻和可開(kāi)啟部分，可充分利用自然通風(fēng)的方式來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，實(shí)現(xiàn)“自然空調(diào)”。在自然通風(fēng)條件下主要功能房間換氣次數(shù)在5次/h以上，均大于2次/h。

采光方面：大玻璃幕墻有效提升了室內(nèi)采光效果，整體評(píng)價(jià)區(qū)域約有97.59%的主要功能空間采光系數(shù)達(dá)標(biāo)。地下一層和地下二層通過(guò)設(shè)置采光井引入自然光，地下二層的采光系數(shù)達(dá)到1.23%，地下一層的采光系數(shù)達(dá)到2.58%，使地下空間室內(nèi)采光效果得到提升。

節(jié)能方面：玻璃幕墻的傳熱系數(shù)為1.8W/m2·k，建筑節(jié)能率達(dá)到55.22%。由于昆明一年四季的氣候都接近人體舒適性要求，因此空調(diào)采暖能耗較低，本項(xiàng)目充分注重建筑電氣和給排水的節(jié)能降耗，選擇變頻風(fēng)機(jī)和水泵，充分利用市政水壓、分區(qū)變頻供水。熱水采用太陽(yáng)能熱水，每年太陽(yáng)能生活熱水系統(tǒng)可提供生活熱水2166.44m3，占總生活熱水量的14.02%。泳池太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)可全部滿(mǎn)足泳池加熱量需求。照明燈具全部選用高效節(jié)能燈具，各房間照明功率密度均達(dá)到《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的目標(biāo)值，有效降低了照明能耗。

節(jié)水方面：本項(xiàng)目的生活污水經(jīng)自建中水處理站ICEAS工藝處理后，用于14層及以下的室內(nèi)沖廁、車(chē)庫(kù)地面沖洗、廣場(chǎng)綠化灌溉和道路澆灑等。每年非傳統(tǒng)水源使用量44608.75m3，非傳統(tǒng)水源利用率達(dá)42.92%，每年可節(jié)省水費(fèi)約18.6萬(wàn)元。

節(jié)材方面：本項(xiàng)目地下采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上采用鋼框架結(jié)構(gòu)，建筑立面采用了大量的玻璃幕墻，同時(shí)部分區(qū)域進(jìn)行了土建裝修一體化設(shè)計(jì)，較多地使用了鋼材、玻璃、石膏板等可再循環(huán)材料，建筑材料總重量為202247.25t，可再循環(huán)材料重量為21039.25t，占所用建筑材料總重量的10.4%。

智能管理方面：本項(xiàng)目設(shè)置車(chē)庫(kù)車(chē)輛管理系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、智能燈光控制系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、通訊及無(wú)線信號(hào)覆蓋系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng)、求助呼叫系統(tǒng)、漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、室內(nèi)CO2濃度監(jiān)測(cè)等，實(shí)現(xiàn)了辦公現(xiàn)代化及建筑智能化，為大樓的使用者提供了安全、舒適、快捷、高效的生活和工作環(huán)境。

3 價(jià)值體現(xiàn)

在彩云之南的昆明，世博生態(tài)城是一個(gè)集旅游、國(guó)際會(huì)議、商務(wù)、居住為一體的可持續(xù)發(fā)展綠色生態(tài)社區(qū)。世博生態(tài)城低碳中心的綠色設(shè)計(jì)就是建立在低碳舒適的考量之上，建筑布局和構(gòu)造充分利用了昆明得天獨(dú)厚的宜人氣候，玻璃幕墻采用可開(kāi)啟的呼吸幕墻，地下設(shè)有多個(gè)采光井，最大限度地利用自然采光和通風(fēng)。低碳中心項(xiàng)目采用了下凹式綠地、透水鋪裝等大量的透水技術(shù)，并結(jié)合中水站建立雨水收集系統(tǒng)，極大地節(jié)省了水資源。項(xiàng)目熱水全部由太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)提供，充分利用了當(dāng)?shù)乜稍偕茉?。立體綠化的方式使大片的綠化景觀與建筑融為一體，有助于改善微氣候，建筑與自然的和諧設(shè)計(jì)集舒適性、便捷性和可觀賞性于一體。同時(shí)項(xiàng)目配備了齊全的智能化系統(tǒng)，為辦公人員提供了智能化、人性化的工作生活體驗(yàn)。世博生態(tài)城低碳中心是個(gè)創(chuàng)新和令人鼓舞的項(xiàng)目，樹(shù)立了良好典范，有助于推動(dòng)和鼓勵(lì)溫和地區(qū)建筑界建造更多的綠色低碳建筑，以造福社會(huì)。

4 結(jié)語(yǔ)

天地之大，一家而已。世博生態(tài)城-低碳中心按照適用、經(jīng)濟(jì)、綠色、美觀的建筑方針，秉承創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的發(fā)展理念，認(rèn)識(shí)、尊重、順應(yīng)城市發(fā)展規(guī)律，以人為本、求實(shí)創(chuàng)新、關(guān)愛(ài)環(huán)境、和諧共生。用心打造溫和地區(qū)國(guó)際化的綠色三星辦公建筑綜合體，成為昆明世博生態(tài)城中的一顆璀璨的明珠。

參考文獻(xiàn)

[1] 邵明.可持續(xù)發(fā)展的綠色生態(tài)社區(qū)研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)， 2002.

作者簡(jiǎn)介：馬雷（1972- ），男，云南世博興云房地產(chǎn)有限公司，高級(jí)工程師，研究方向：建筑電氣、綠色建筑。