綠色建筑設(shè)計(jì)探索
——建筑檢測(cè)大廈綠色之路

安東兵 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230032）

1 引言

即將實(shí)施的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》2019版對(duì)綠色建筑的定義：在全壽命期內(nèi)，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度地實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。相對(duì)于2015版評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的綠色建筑定義，除調(diào)整了“最大限度”在表述中的位置外，主要是增加了“高質(zhì)量”這一明確要求，字面看似改動(dòng)不大，但這一定義，明顯更加契合新時(shí)代綠色建筑發(fā)展的要求，更加切中綠色建筑的本源。檢視安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院建筑檢測(cè)大廈設(shè)計(jì)、施工全過(guò)程和結(jié)果，完全符合新時(shí)代綠色建筑的內(nèi)涵要求，做到了安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居。

2 工程概況

建筑檢測(cè)大廈主體規(guī)劃設(shè)計(jì)完成于2015年，主要建設(shè)期為 2016～2017 年，2018年投入使用。大廈建于安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院新址，蜀山湖以南，大蜀山以北，山水之間的蜀山經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)。項(xiàng)目新址場(chǎng)地約1.3hm2，呈梯形處于山湖路西側(cè)，場(chǎng)地內(nèi)原有一棟科研綜合樓兩棟?rùn)z測(cè)車(chē)間，新建大廈坐落于場(chǎng)地東南部約0.3hm2空置地塊上。大廈地上23層，地下2層，總建筑面積27829.23m2，其中地下5903.46m2，地上21925.77m2，標(biāo)準(zhǔn)層約 1000m2；建筑高度 88.35m，為一類(lèi)高層辦公建筑。項(xiàng)目設(shè)計(jì)2015年完成后即通過(guò)了國(guó)家級(jí)綠建評(píng)審，獲綠色三星設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)。

3 綠色建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)

3.1 安全耐久

大廈的安全耐久方案策劃和實(shí)施主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)體系的合理選擇，使用構(gòu)件的安全配置，建筑材料的恰當(dāng)選用等方面。大廈采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系，7度抗震設(shè)防，抗震等級(jí)二級(jí)。根據(jù)結(jié)構(gòu)柱底荷載較大及場(chǎng)地地質(zhì)巖層埋深較淺的特點(diǎn)，主樓采用大直徑（直徑 1000～1800mm,擴(kuò)大頭直徑 1200～3000mm）灌注樁基礎(chǔ)，以中心風(fēng)化層為持力層；建筑平面采用內(nèi)廊式，樓體為規(guī)則板式，結(jié)構(gòu)滿足安全承載和使用功能要求。項(xiàng)目用地位于城市成熟街區(qū)，經(jīng)前期調(diào)研、檢測(cè)和分析，無(wú)地質(zhì)、洪澇、化學(xué)品以及輻射等危害風(fēng)險(xiǎn)，適合項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)的用地要求。場(chǎng)地東、南與界外有高程差，均采用擋土墻維護(hù)豎向安全。

建筑樓體周邊配置超過(guò)2m的綠化帶，主次入口上方均設(shè)雨棚，在防風(fēng)、雨雪外，解決樓宇高空墜物防護(hù)問(wèn)題；因大廈主入口朝北，設(shè)計(jì)考慮冬季風(fēng)雪因素，改變初始方案的懸掛式鋼結(jié)構(gòu)玻璃雨棚，結(jié)合場(chǎng)地消防撲救面的需求，設(shè)置尺度適宜的帶柱門(mén)廊，門(mén)廊頂設(shè)夾膠玻璃采光天窗，安全適用耐久，經(jīng)一年多的使用特別是冬季雨雪天的檢驗(yàn)，效果良好，超出預(yù)期目標(biāo)。

建筑內(nèi)部有多處空中花園、中庭臨空以及落地外窗，需設(shè)防護(hù)。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，經(jīng)過(guò)比選，使用形式統(tǒng)一，符合大廈風(fēng)格的高強(qiáng)不銹鋼和玻璃組合護(hù)欄，兼顧了美觀和安全。大樓頂層屋頂花園，南北向視野開(kāi)闊，是容易引起人流小規(guī)模集中，發(fā)生安全隱患的位置，屋頂護(hù)欄沒(méi)有簡(jiǎn)單套用規(guī)范，而是通過(guò)視線分析，把女兒墻實(shí)體欄板的上部300mm改為透空的金屬欄桿，提供觀景休息的品質(zhì)需要的同時(shí)，做到有效保護(hù)物理安全和心理安全。

項(xiàng)目外墻材料設(shè)計(jì)，在真石漆、一體化裝飾板和石材之間進(jìn)行了比選，綜合分析質(zhì)量、施工進(jìn)度以及建筑的效應(yīng)要求后，確認(rèn)使用石材和玻璃幕墻結(jié)合的主墻面，以很小的工程直接費(fèi)用增加，換取了符合建筑使用目標(biāo)，風(fēng)格目標(biāo)和綠建目標(biāo)，綜合效益提升的安全耐久效果。

3.2 健康舒適

建筑檢測(cè)大廈是安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院總部業(yè)務(wù)大樓，使用功能為科研、設(shè)計(jì)、檢測(cè)等技術(shù)咨詢服務(wù)的辦公性用房，為員工創(chuàng)造健康舒適的工作環(huán)境是設(shè)計(jì)和建設(shè)的主要初始目標(biāo)。建筑前期設(shè)計(jì)時(shí)提前考慮樓層功能劃分要符合后期使用特點(diǎn)，地下兩層為停車(chē)庫(kù)和機(jī)電設(shè)備用房，1～2層為門(mén)廳和對(duì)外接待服務(wù)、宣傳展示用房，3層安排為荷載較大的資料檔案室，符合結(jié)構(gòu)合理性及功能使用便捷性要求；4～22層為內(nèi)部業(yè)務(wù)主要功能用房，管理層設(shè)于9～11的中間樓層，將生產(chǎn)業(yè)務(wù)部門(mén)按技術(shù)特點(diǎn)劃分，分設(shè)于管理層區(qū)域的上下部分，縮短上下樓總活動(dòng)量，方便其和管理層的溝通，節(jié)省樓內(nèi)電梯和其他設(shè)備使用頻率；23層以多功能廳為中心布置活動(dòng)室、健身房等，豐富工作、學(xué)習(xí)、生活節(jié)奏，調(diào)節(jié)員工工作壓力。

建筑在嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，合理配置聲、光、水、暖、電等技術(shù)要素的前提下，對(duì)室內(nèi)健康舒適環(huán)境方面，主要做了以下方面的思考和研究。首先，營(yíng)造了室內(nèi)綠化休憩系統(tǒng)。項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地緊張，可以利用的室外活動(dòng)空間較少；所在蜀山經(jīng)開(kāi)區(qū)前期定位為工業(yè)發(fā)展區(qū)域，后期雖跟隨城市功能區(qū)域變化而推進(jìn)土地性質(zhì)改進(jìn)，區(qū)內(nèi)企業(yè)引導(dǎo)“退二進(jìn)三”，但周邊綠化休憩配套空間先天不足，較遠(yuǎn)區(qū)域有大蜀山森林公園、四期花海等城市綠地，也不能滿足項(xiàng)目工間休息時(shí)間步行到達(dá)活動(dòng)。大廈設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到這一需求，于樓內(nèi)設(shè)置九個(gè)挑空空中花園和一個(gè)屋頂花園，基本能覆蓋關(guān)聯(lián)主要使用樓層；空中花園均設(shè)于樓層最東端，跨兩層，不破壞室內(nèi)功能需求的大空間布局；屋頂花園全面積利用屋面，營(yíng)造面積達(dá)900m2；花園內(nèi)精心組織配備綠植和小品，是很好的工間休息場(chǎng)所，同時(shí)可作為小型會(huì)議商談的上佳空間；設(shè)計(jì)考慮兩種花園位置和承擔(dān)休息類(lèi)別的不同之處，區(qū)別安排空間尺度，組織觀景視線，達(dá)到不同效果。投入使用一年后，綠植生長(zhǎng)茂密穩(wěn)定，環(huán)境優(yōu)質(zhì)，評(píng)價(jià)良好。其次，有效組織熱濕環(huán)境。本區(qū)域?yàn)橄臒岫涞貐^(qū)，室內(nèi)熱環(huán)境品質(zhì)提升，需要解決夏季隔熱，冬季保溫，過(guò)渡季節(jié)通風(fēng)的問(wèn)題。大廈除按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置的外圍護(hù)構(gòu)造和空調(diào)措施外，充分利用建筑設(shè)計(jì)手段，形體規(guī)則，有利于能量平衡和節(jié)約。前述的設(shè)于東側(cè)和屋面花園，樓體東西造型手法設(shè)置的VRV空調(diào)室外機(jī)平臺(tái)等，除發(fā)揮其首要功能外，在夏季遮陽(yáng)、冬季保溫等方面發(fā)揮積極作用；通風(fēng)對(duì)于長(zhǎng)江中下游地區(qū)的過(guò)渡季節(jié)尤為重要，大樓標(biāo)準(zhǔn)層均為大空間加玻璃隔斷。在隔斷上方設(shè)置可開(kāi)啟亮子，保證了春秋季穿堂風(fēng)的有效組織，降低春季濕熱，秋季干燥的體感，使空調(diào)使用時(shí)間每年減少一個(gè)月左右。降低能耗的同時(shí)，提升舒適感，經(jīng)全年度使用感覺(jué)體驗(yàn)，空間接受度明顯好于未采取手段的建筑。目前，正組織環(huán)境數(shù)據(jù)收集分析，相信有很好的結(jié)果佐證。

3.3 生活便利

生活便利相對(duì)企業(yè)辦公建筑而言，主要是達(dá)到交通便捷，配套優(yōu)良，運(yùn)行高質(zhì)等方面的標(biāo)準(zhǔn)。

項(xiàng)目完成后，建科院完成總體搬遷。新址相對(duì)于舊址而言，遠(yuǎn)離城市中心城區(qū)，規(guī)劃前期，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)配合業(yè)主管理方充分考慮到上下班交通的難度增加問(wèn)題，并有應(yīng)對(duì)方案。但實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，有些預(yù)想的問(wèn)題并不存在，譬如上班遠(yuǎn)的問(wèn)題。目前對(duì)于大城市來(lái)說(shuō)，是反映在上班路程時(shí)間上。新址避開(kāi)了擁堵路段，并且靠近城市軌道交通站點(diǎn)和城市主干公交站點(diǎn)，大大縮短了職工路程有效時(shí)間，使通勤可控。因?yàn)槎嗄甑淖》渴袌?chǎng)化，職工住房已徹底分散，辦公地點(diǎn)遷移，一部分職工距離變遠(yuǎn)同時(shí)另一部分職工變近。前期提出的采用企業(yè)自購(gòu)交通班車(chē)的設(shè)想，通過(guò)大樓使用后的觀察，并無(wú)必要。并且新址距機(jī)場(chǎng)和高速出入口更近，職工遠(yuǎn)程出行便捷。

項(xiàng)目場(chǎng)地緊張，最大程度解決停車(chē)問(wèn)題是設(shè)計(jì)目標(biāo)之一。大廈設(shè)有兩層地下室，結(jié)合地塊地面路網(wǎng)調(diào)整，兼顧后期場(chǎng)地內(nèi)其他項(xiàng)目更新改造需要，有效組織停車(chē)空間。大廈建成后，停車(chē)面積較項(xiàng)目開(kāi)工前期提升1倍；大廈內(nèi)職工的其他配套需求也于總體內(nèi)充分考慮。原方案考慮食堂設(shè)于樓內(nèi)，后為減少和辦公的互相干擾，決定在相鄰的多層綜合樓改造時(shí)，配套高標(biāo)準(zhǔn)食堂，方便職工生活。樓內(nèi)于23層設(shè)有職工活動(dòng)中心，內(nèi)容豐富，可有效提升文化生活。

大廈在設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中已獲省智能建筑創(chuàng)新獎(jiǎng)。智能運(yùn)行是高品質(zhì)辦公建筑的要求之一，本樓在智能建筑方面有效投入，建設(shè)有10個(gè)信息化控制系統(tǒng)，結(jié)合專(zhuān)業(yè)物業(yè)公司的工作流程，全方位對(duì)樓體進(jìn)行管控和服務(wù)，并留有智慧城市接入口。

3.4 資源節(jié)約

大廈前期設(shè)計(jì)策劃階段處于2015版綠建標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施階段。嚴(yán)格遵循“四節(jié)一環(huán)”的要求，達(dá)到了三星綠建設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

節(jié)地方面，正如前述，項(xiàng)目場(chǎng)地緊張，設(shè)計(jì)時(shí)除完成檢測(cè)大廈功能目標(biāo)同時(shí)，還需要綜合企業(yè)其他需求。在方案前期的總平面構(gòu)畫(huà)階段，我們反向思考，不將新建大廈作為后來(lái)者，而模擬后期企業(yè)運(yùn)行的實(shí)際情況，將大樓作為場(chǎng)地內(nèi)的主體建筑考慮。結(jié)合原有一棟科研綜合樓和兩棟生產(chǎn)試驗(yàn)用房，重新組織流線和空間輻射，充分考慮場(chǎng)地的自然條件。建成后的檢測(cè)大廈，面積27800m2。占園區(qū)總?cè)萘康乃姆种加脠?chǎng)地只有四分之一，同時(shí)有效設(shè)置地下停車(chē)，地面綠化，室內(nèi)外空間綜合開(kāi)放利用。給企業(yè)總體提供四分之三以上的使用效能。在有限的用地環(huán)境下，做到有效的節(jié)地和土地利用。

節(jié)水方面，大廈設(shè)施符合和超越行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。樓內(nèi)用水器具和設(shè)備均滿足節(jié)水產(chǎn)品要求。大廈設(shè)有中水回收系統(tǒng)，生活污水經(jīng)由排水系統(tǒng)收集后，通過(guò)處理和凈化，回用到樓內(nèi)做廁所沖洗；大樓結(jié)合屋面和地面設(shè)置雨水回收和利用系統(tǒng)，收集的雨水經(jīng)沉濾和消毒，用于綠化澆灌和路面澆灑；項(xiàng)目還結(jié)合海綿城市的理念，對(duì)雨水徑流作出規(guī)劃和實(shí)施。

節(jié)能方面，大廈按合肥地區(qū)甲類(lèi)公共建筑設(shè)計(jì)，節(jié)能率達(dá)65%。首先，大廈設(shè)置朝向合理，建筑體形規(guī)整，平面契合使用要求，空間尺度適宜，簡(jiǎn)潔大方，功能組織有效。節(jié)能做到設(shè)計(jì)主動(dòng)，尋找綠建本源，不唯技術(shù)。在前期下功夫，不在后期堆設(shè)備。前述為健康舒適而采用的營(yíng)造手段，同樣在節(jié)能方面起到積極有效的作用。大廈積極組織可再生能源利用，屋頂設(shè)有太陽(yáng)能光伏電站。年發(fā)電量60萬(wàn)kW·h；地下室頂板設(shè)有太能導(dǎo)光筒，為地下車(chē)庫(kù)部分區(qū)域提供有效直接照明光源。建筑內(nèi)采用緊湊型高效節(jié)能燈，公共區(qū)域分散控制，樓梯、走廊及地庫(kù)區(qū)域燈具采用紅外控制。

節(jié)材方面，大廈設(shè)計(jì)經(jīng)方案對(duì)比及優(yōu)化，選擇適宜合理的框剪結(jié)構(gòu)，地下柱樁基施工采用我院研發(fā)的超大直徑硬巖灌注樁半機(jī)械成孔技術(shù)（專(zhuān)利號(hào)：zl201611253689.3）有效的提高了破巖效率，加快工期，降低成本；全樓高強(qiáng)鋼筋使用比例超過(guò)80%，提高鋼筋利用率。底部墻柱c50等級(jí)高強(qiáng)性能混凝土，有效減少墻柱截面，保證材料使用的經(jīng)濟(jì)性和合理性。主要內(nèi)隔墻柱采用可循環(huán)利用石膏砌塊，減小結(jié)構(gòu)自重，降低粉刷成本，同時(shí)作為研究課題納入本樓體系，成效可期。

3.5 環(huán)境宜居

本項(xiàng)目擁有可期待的良好外部環(huán)境。處于大蜀山森林公園和蜀山湖水源保護(hù)區(qū)之間。并且一公里內(nèi)還設(shè)有城市公園—“四季花?！?。所處蜀山經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)正在加緊推進(jìn)“退二進(jìn)三”和市政設(shè)施升級(jí)，以新的城市設(shè)計(jì)理念引導(dǎo)城區(qū)更新；其次，企業(yè)園區(qū)內(nèi)，充分利用項(xiàng)目自身?xiàng)l件，發(fā)展科研設(shè)計(jì)單位的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，塑造良好的內(nèi)部環(huán)境。樓宇正南正北朝向，日照通風(fēng)良好，場(chǎng)地景觀綠化豐富多樣，整個(gè)場(chǎng)地總體規(guī)劃以主樓引導(dǎo)其余部分改造升級(jí)。綜合研究謀劃，達(dá)到良好的室外風(fēng)、光、熱環(huán)境。

4 結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目設(shè)計(jì)和建筑過(guò)程中，開(kāi)放思維，積極創(chuàng)新，全樓利用BIM技術(shù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工，項(xiàng)目獲中國(guó)建筑協(xié)會(huì)BIM設(shè)計(jì)創(chuàng)新獎(jiǎng)。根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，大廈從前期策劃，到建設(shè)再到后期管理，綜合設(shè)計(jì)管理團(tuán)隊(duì)全程介入，推動(dòng)全過(guò)程管理的研究，取得一定的經(jīng)驗(yàn)。整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)的全過(guò)程和結(jié)果，就是新綠建標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施與檢驗(yàn)、設(shè)計(jì)與研究充分展現(xiàn)綠建的本源之路。