北京奧林匹克公園B27—2項(xiàng)目的精工智造

祁斌 楊崢

摘要：北京奧林匹克公園B27—2項(xiàng)目是一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)的國際金融機(jī)構(gòu)總部辦公場(chǎng)所，是實(shí)現(xiàn)國際一流生態(tài)、節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的綠色建筑。建筑整體格局嚴(yán)整有序，內(nèi)部空間穿插交融，能夠營造豐富的內(nèi)外交往空間。項(xiàng)目對(duì)室內(nèi)空間環(huán)境質(zhì)量、空氣品質(zhì)，生態(tài)智能、綠色材料等采用國際高標(biāo)準(zhǔn)控制，力求實(shí)現(xiàn)世界領(lǐng)先的綜合建筑品質(zhì)。建筑設(shè)計(jì)全程采用建筑信息模型BIM技術(shù)，從設(shè)計(jì)到施工，同步對(duì)接后期運(yùn)維管理，結(jié)合數(shù)字網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，建構(gòu)建筑全壽命周期的完整數(shù)字化三維信息系統(tǒng)。項(xiàng)目擁有嚴(yán)苛有序的設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)、高水準(zhǔn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、智能高效的技術(shù)手段，保障本項(xiàng)目高效率、高智能、高速度、高品質(zhì)地精細(xì)化建造。

關(guān)鍵詞：低碳綠色 生態(tài)智能 環(huán)境品質(zhì) 建筑信息化模型BIM

項(xiàng)目位于北京市朝陽區(qū)奧林匹克公園區(qū)B27—2地塊，用地面積為6.11公頃。項(xiàng)目主體為金融辦公，配以會(huì)議、餐飲、圖書、健身、后勤等配套服務(wù)用房。項(xiàng)目地上建筑面積為256872平方米，地下建筑面積為133100平方米，總建筑面積為389972平方米。建筑地上16層，地下3層，建筑主體高度為82.88米。

立體共享空間

在建筑內(nèi)部營造的豐富、多層次的共享空間是本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的一大特點(diǎn)。辦公建筑體塊以三層為一個(gè)單元體，在建筑中立體交錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)豐富多樣的室內(nèi)交往空間，巨大的共享空間實(shí)現(xiàn)了辦公空間與外部空間之間的緩沖，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了控制建筑環(huán)境品質(zhì)的生態(tài)層。

建筑內(nèi)部由四組12層和16層的辦公空間以及環(huán)繞其周圍的共享空間構(gòu)成，通過弓字形與“U”字形平面布局變化，圍合7組室內(nèi)高度分別為25米、60米、80米的共享空間內(nèi)庭院，再通過16組核心筒，將各空間串聯(lián)起來。

建筑低層設(shè)有為全樓服務(wù)的會(huì)議、展示、交流等多種商務(wù)空間。辦公樓層設(shè)健身中心、醫(yī)療服務(wù)、圖書館、交易區(qū)、會(huì)議專區(qū)、景觀休息區(qū)等，空中花園交流區(qū)如置身自然之中，頂層設(shè)董事會(huì)專區(qū)。建筑設(shè)三層地下室，地下二、三層為智能車庫，智能引導(dǎo)車輛及反向查詢。地下一層為中央服務(wù)走廊，連接首層共享空間及地下便捷服務(wù)設(shè)施，兩端設(shè)置五組不同特色的餐飲服務(wù)區(qū)，與二層和頂層的餐飲服務(wù)一體化運(yùn)營。

超大體量建筑的共享空間在建筑消防、結(jié)構(gòu)、幕墻、機(jī)電等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上具有極大的挑戰(zhàn)性。共享空間的消防設(shè)計(jì)依托數(shù)字化煙氣模擬技術(shù)，通過對(duì)機(jī)械排煙與自然排煙效果的對(duì)比研究，制定有效針對(duì)超大空間的消防策略。采用以自然排煙方式為主，火災(zāi)后期輔以局部機(jī)械排煙用于清除余煙的方式處理消防排煙。同時(shí)利用5層和9層立面幕墻排煙窗，有效地消除高大空間的熱障效應(yīng)。綜合措施確保體量巨大的共享空間處于消防措施的有效控制之下。

共享空間的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)，采用雙波段圖像型火災(zāi)探測(cè)器與光截面火災(zāi)探測(cè)器系統(tǒng)。當(dāng)探測(cè)到火情確切位置后，啟用消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，聯(lián)動(dòng)關(guān)閉辦公區(qū)域防火窗，并打開5層和9層立面幕墻排煙窗及共享空間頂部排煙窗。與此同時(shí)，針對(duì)火情具體位置，啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統(tǒng)，共享空間采用大空間智能主動(dòng)滅火系統(tǒng)。

共享空間嚴(yán)格控制可燃物，在植物的選取上盡量選用含油量低、抗火性強(qiáng)的樹種，同時(shí)采用智能化的消防巡查，及早發(fā)現(xiàn)初期火災(zāi)并采取相應(yīng)滅火措施。

對(duì)應(yīng)共享空間的超大體量與面積，設(shè)計(jì)上巧妙設(shè)置了地下下沉環(huán)廊，有效地解決了超大尺度共享空間與地下空間的消防疏散及通風(fēng)換氣問題。

在解決超大空間機(jī)電系統(tǒng)能耗方面，過渡季節(jié)優(yōu)先利用共享空間的自然通風(fēng)，通過在首層和5層進(jìn)風(fēng)，頂部排風(fēng)的氣流組織，有效利用自然通風(fēng)環(huán)境。在夏季和冬季首層地面采用冷熱輻射地面，在5、9和13層空中花園處設(shè)置冷熱“池子”，同時(shí)結(jié)合智能化控制的自然通風(fēng)，從而實(shí)現(xiàn)智能化的節(jié)能方式以降低建筑能耗。

建筑結(jié)構(gòu)體系

為適應(yīng)本建筑對(duì)大跨度無柱大空間的需求，主體部分結(jié)構(gòu)采用創(chuàng)新的鋼管混凝土框架和鋼板剪力墻核心筒系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)樓板為壓型鋼板結(jié)合現(xiàn)澆混凝土樓板形式。通過16組豎向核心筒及27米超大跨度鋼管混凝土柱，形成主體建筑的豎向支撐體系。

頂層50米超大尺度懸挑結(jié)構(gòu)采用桁架吊掛技術(shù)，將16層南北空間作為整體桁架結(jié)構(gòu)層，吊掛兩層辦公空間，提供了高效開敞的建筑空間，最大限度減少了桁架結(jié)構(gòu)對(duì)辦公空間功能的影響。

單元幕墻體系

標(biāo)準(zhǔn)層辦公區(qū)采用單元式雙層內(nèi)呼吸幕墻加電動(dòng)遮陽系統(tǒng)，其高效的維護(hù)結(jié)構(gòu)體系的能耗遠(yuǎn)低于現(xiàn)行公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，外墻綜合傳熱系數(shù)K值為1.4W/（㎡·K），從而有效地實(shí)現(xiàn)了建筑被動(dòng)節(jié)能的要求。單元式幕墻可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，裝配式安裝，為本項(xiàng)目提供了高效率、高質(zhì)量、低污染的設(shè)計(jì)施工技術(shù)要求。

超大跨度的地上建筑空間，全鋼結(jié)構(gòu)的地上主體結(jié)構(gòu)，以及在地震力作用下的結(jié)構(gòu)位移變形，同時(shí)存在溫度及風(fēng)荷載和雨雪荷載的變形，這些都給幕墻維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了極大的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。幕墻屋頂結(jié)構(gòu)采用張弦梁結(jié)構(gòu)，其支撐了七組超大面積的玻璃天窗體系，最大天窗尺度為95米×47米，采用復(fù)合構(gòu)造、系統(tǒng)化建造等方法；南北共享空間46米×60米超大跨度幕墻立面體系采用大跨度連橋、豎向吊柱和拉桿結(jié)構(gòu)體系，保證了本項(xiàng)目天窗幕墻系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠，有效應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的超大位移變形及安全要求。

幕墻系統(tǒng)采用智能化檢測(cè)與控制體系，實(shí)現(xiàn)共享空間的自然通風(fēng)感應(yīng)控制，滿足風(fēng)雨雪氣象下的智能化監(jiān)測(cè)及控制要求。設(shè)置智能電動(dòng)遮陽系統(tǒng)和被動(dòng)式通風(fēng)換氣系統(tǒng)，大幅降低空調(diào)負(fù)荷。電動(dòng)可開啟的消防排煙窗，解決了大空間自然排煙問題。

交通體系與安防設(shè)計(jì)

由于特殊的建筑使用性質(zhì)和分期使用的運(yùn)行模式，建筑內(nèi)部交通流線規(guī)劃采用核心辦公區(qū)域獨(dú)立管控、與周邊辦公區(qū)域嚴(yán)格分區(qū)的設(shè)計(jì)原則。設(shè)置地面直通地庫車道到達(dá)核心辦公區(qū)域停車區(qū)，其停車區(qū)域與周邊辦公停車區(qū)進(jìn)行物理分隔，自成體系互不干擾。非核心辦公區(qū)域客流及訪客需通過地下車庫轉(zhuǎn)換電梯，引導(dǎo)人員在首層進(jìn)行安檢后方可進(jìn)入核心辦公區(qū)，從而滿足機(jī)動(dòng)車出入口分區(qū)配置，車庫與地上辦公區(qū)緊密銜接的要求。

全樓設(shè)隔離式快遞專用流線，辦公垃圾分類分揀，廚余垃圾生物降解處理，物流體系實(shí)現(xiàn)可視化追蹤、便捷高效，進(jìn)一步確保了貨運(yùn)安防體系的完善，避免安防漏洞。地下車庫采用潮汐車道，有效解決了早晚高峰車流量集中的問題。同時(shí)借助數(shù)字化人流模擬分析，電梯選用目的樓層派梯系統(tǒng)，縮短候梯時(shí)間，高效對(duì)接安防系統(tǒng)。

全樓采用高級(jí)別安防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，參照Cepted、Unmoss兩大國際安防標(biāo)準(zhǔn)以及國內(nèi)TC100標(biāo)準(zhǔn)，分時(shí)、分級(jí)執(zhí)行不同安全防護(hù)預(yù)案。所有進(jìn)入辦公樓的人員均需在東西南北的四個(gè)安檢小室進(jìn)行安檢。防沖撞基臺(tái)、可升降防沖撞柱、破胎刺等可有效解決外部車輛對(duì)總部大樓構(gòu)成的安防隱患。建筑入口安檢，確保進(jìn)入總部大樓的人員均已進(jìn)行并完成身份識(shí)別。在安防設(shè)備設(shè)施上，采用先進(jìn)的人臉識(shí)別系統(tǒng)與智能化六大類二十九大系統(tǒng)，全面實(shí)現(xiàn)樓宇數(shù)字化安全管控，形成多級(jí)管控的立體安防系統(tǒng)。

機(jī)電系統(tǒng)的分期管控在便于后期運(yùn)營分期控制、計(jì)量、使用的同時(shí)也有利于核心辦公區(qū)域的安防管控，避免機(jī)電系統(tǒng)共用所帶來的安全隱患。

綠色建筑與室內(nèi)環(huán)境控制體系

本項(xiàng)目執(zhí)行嚴(yán)苛的綠色建筑及環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)，貫徹美國LEED鉑金及中國綠建三星標(biāo)準(zhǔn)，并參考德國DGNB標(biāo)準(zhǔn)。采用智能化檢測(cè)技術(shù)對(duì)全樓溫度、濕度、照度、噪聲、PM2.5等指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)化模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)字化管控全樓物理環(huán)境。全樓設(shè)備機(jī)房設(shè)置浮筑地面、雙層隔聲門、設(shè)備降噪、管線彈性支吊架，營造安靜的辦公環(huán)境。多級(jí)過濾系統(tǒng)控制室內(nèi)PM2.5安全指標(biāo)，高品質(zhì)綠色建材、高性能設(shè)備系統(tǒng)保障綠色室內(nèi)環(huán)境。智能化檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)采集室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)，數(shù)字化管控全樓物理環(huán)境。

機(jī)電設(shè)備體系

暖通空調(diào)系統(tǒng)采用冰蓄冷系統(tǒng)、大溫差變流量輸配和靈活末端形式。制冷站的分期獨(dú)立的冰蓄冷系統(tǒng)，可平衡電網(wǎng)晝夜電力負(fù)荷，顯著降低空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)營成本。開敞辦公區(qū)內(nèi)區(qū)采用變風(fēng)量全空氣系統(tǒng)，在過渡季節(jié)調(diào)節(jié)新風(fēng)比運(yùn)行，利用新風(fēng)向室內(nèi)免費(fèi)供冷，新風(fēng)送風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速運(yùn)行。新風(fēng)供冷在提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的同時(shí)，可以部分地通過室外新風(fēng)直接消除室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷，減少冷水機(jī)組的負(fù)荷消耗。

本工程采用直接數(shù)字式監(jiān)控系統(tǒng)（DDC系統(tǒng)），由中央電腦及終端設(shè)備加上若干個(gè)控制盤組成，在空調(diào)控制中心能顯示打印出空調(diào)，通風(fēng)、制冷等各系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及主要運(yùn)行參數(shù)，并進(jìn)行集中遠(yuǎn)距離控制和程序控制。

空氣凈化系統(tǒng)采用九道過濾預(yù)處理，有效去除室內(nèi)PM2.5顆粒，凈化率高達(dá)90%，使辦公區(qū)PM2.5濃度保持在35ppm，中庭空間PM2.5濃度保持在75ppm。

設(shè)備噪聲控制采用浮筑地板與送回風(fēng)降速減噪系統(tǒng)，有效控制與降低設(shè)備的噪聲對(duì)辦公區(qū)的影響。設(shè)備數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，為建筑運(yùn)維階段工作提供高效的使用條件。

建筑供電系統(tǒng)采用高標(biāo)準(zhǔn)的供電要求，建筑雙路供電，備用柴油發(fā)電系統(tǒng)維持應(yīng)急狀態(tài)重要電力負(fù)荷，屋頂太陽能光伏系統(tǒng)為樓宇提供直接的清潔能源。電能管控系統(tǒng)精確對(duì)接智能化運(yùn)維管理平臺(tái)。

弱電智能化系統(tǒng)全面實(shí)現(xiàn)樓宇數(shù)字化管控。配置高品質(zhì)的數(shù)據(jù)機(jī)房，采用綜合布線，數(shù)據(jù)線纜實(shí)時(shí)管理。

給排水系統(tǒng)設(shè)凈水供給、中水利用、雨水回收等水系統(tǒng)。供水系統(tǒng)經(jīng)紫外線消毒凈化處理，太陽能光熱系統(tǒng)提供熱水供給。中水系統(tǒng)設(shè)置遠(yuǎn)程水表，納入智能樓控體系。虹吸雨水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雨水高效排放，調(diào)蓄池有效回收雨水。

BIM技術(shù)的系統(tǒng)化創(chuàng)新應(yīng)用

建筑設(shè)計(jì)全程采用建筑信息模型BIM技術(shù)，從設(shè)計(jì)到施工，同步對(duì)接后期運(yùn)維管理，結(jié)合數(shù)字網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，建構(gòu)建筑全壽命周期的完整數(shù)字化三維信息系統(tǒng)。嚴(yán)苛有序的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)保障本項(xiàng)目高效率、高集成、高速度地精細(xì)化建造。結(jié)構(gòu)數(shù)字化虛擬安裝，三維定位結(jié)構(gòu)留洞，標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化構(gòu)件加工，裝配化現(xiàn)場(chǎng)施工，保障項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)無誤差精準(zhǔn)建造。大跨度鋼結(jié)構(gòu)幕墻體系通過BIM數(shù)字化的建構(gòu)計(jì)算，適應(yīng)主體鋼結(jié)構(gòu)的變形，保證地震作用下大跨度幕墻的安全穩(wěn)定。

施工運(yùn)用BIM數(shù)字化模擬建造，輔助現(xiàn)場(chǎng)精準(zhǔn)作業(yè)，一鍵算量精細(xì)化控制工程造價(jià)。搭建全樓全構(gòu)件二維碼管控體系，對(duì)進(jìn)場(chǎng)物料進(jìn)行數(shù)字化追蹤，全方位精準(zhǔn)控制施工進(jìn)度及品質(zhì)，同時(shí)高效對(duì)接項(xiàng)目后期運(yùn)維。

利用BIM運(yùn)維管理平臺(tái)，采用全系統(tǒng)二維碼管控體系，對(duì)樓宇實(shí)施數(shù)字化運(yùn)維管理。通過BIM設(shè)計(jì)、數(shù)字化建造、智能化運(yùn)維三位一體的高效手段，對(duì)建筑的全壽命周期實(shí)現(xiàn)高效的全數(shù)字化精細(xì)化管控，保證全樓的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維高品質(zhì)。