綠色健康建筑技術(shù)在高層住宅上的項目實踐

劉 瓊

上海建工房產(chǎn)有限公司 上海 200080

當前住宅產(chǎn)品日趨豐富，如何既減少建筑對環(huán)境影響又營造健康舒適的居住空間？建設(shè)方歸納以下綠色健康理念：衣食住行、生活配套觸手可及；社區(qū)空間、擁有森林的呼吸感；空氣溫濕、滿足嬰兒的觸感；全齡關(guān)懷，久違的靜好。項目綜合運用健康技術(shù)與綠色建造技術(shù)，從符合我國綠色建筑相關(guān)政策到關(guān)愛建筑里的人，在蘇州打造一處具備健康住宅標準的綠色人居，為居住產(chǎn)品的行業(yè)發(fā)展和技術(shù)實踐提供參考。

1 項目概況

本項目位于蘇州市相城區(qū)，總用地面積為115 943 m2，高層住宅總建筑面積為356 059.98 m2，共18棟，建筑高度及層數(shù)分別為78.75 m（26層）、72.75 m（24層）、51.15 m（16層）。結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，綠化率為37%（圖1、圖2）。

圖1 項目鳥瞰

圖2 工程實景

2 健康技術(shù)應(yīng)用

2.1 空氣質(zhì)量

本項目室內(nèi)采用變頻多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)與全熱交換器新風系統(tǒng)，上送上排。戶式獨立新風系統(tǒng)維護便捷，可有效避免戶間串流和風量不均勻的情況。內(nèi)部過濾模塊配置為G4初效＋F8靜電除塵中高效＋H11亞高效3層過濾，PM2.5過濾等級更高，高效去除PM2.5和灰塵，為室內(nèi)輸送干凈、健康的空氣。

起居、臥室功能區(qū)域空調(diào)工況下的氣流組織合理，經(jīng)模擬室內(nèi)流場分布均勻，風口下方區(qū)域風速為0.3 m/s以下，室內(nèi)PMV基本處于0.9以下，PPD基本處于11%以下，可避免衛(wèi)生間、廚房空氣污染物排氣倒灌。全熱交換器安裝于儲藏室等處吊頂內(nèi)，作為空氣處理機組的一個功能段，在冬季及夏季室內(nèi)外溫差較大時進行排風全熱回收，實現(xiàn)平衡式通風（圖3、圖4）。

圖3 排風熱回收原理示意

圖4 戶式新風機組

單元門廳設(shè)置2道關(guān)閉玻璃門，進出方向設(shè)置同寬防塵格柵地墊，阻隔塵埃等顆粒。地下車庫設(shè)有CO濃度探測器，當CO濃度超過30 mg/m3時，自動開啟排風機進行通風換氣，保證地下車庫的空氣品質(zhì)。

2.2 飲用水質(zhì)量

末端直飲水系統(tǒng)（圖5）主要功能在于去除寄生性原生動物細胞、隱孢子蟲、大腸桿菌、霉菌、鐵銹生物和石棉纖維、毛發(fā)碎屑、灰塵顆粒等，降低水中的鉛含量。高效凈化水中各種雜質(zhì)、有機物，呵護住戶飲用水安全[1]。

圖5 末端直飲水

2.3 景觀質(zhì)量

本項目采用多種措施降低熱島強度，調(diào)節(jié)社區(qū)微氣候。戶外活動場地喬木、廊架等構(gòu)筑物遮蔭面積達到21.55%。道路、屋面鋪裝材料的太陽輻射反射系數(shù)不低于0.4，面積比例達到77.54%。建筑周邊道路采用透水瀝青、鏤空植草磚，室外透水鋪裝面積比為67.8%，增強了地面透滲和蓄水能力。

通過日照和風環(huán)境模擬，將戶外交流、全齡活動場地布置于日照通風較好區(qū)域[2]。建筑布局和綠化形成的風環(huán)境，有利于提升室外行走和活動的舒適度。人均綠地面積1.84 m2，喬、灌、地被植物復層綠化，冬季風速較大區(qū)域布置香樟、銀杏等喬木，降低入口風速。冬季主導風向條件下，室外高1.5 m處最大風速為4.9 m/s，夏季和過渡季工況下，高層住宅建筑周圍風壓分布較為均勻，無風壓劇烈變化區(qū)域[3]（圖6、圖7）。社區(qū)交通組織科學合理，人車分流。

圖6 冬季距地高1.5 m處風速云圖

圖7 過渡季距地高1.5 m處風速云圖

2.4 智能家居

本項目通過綜合布線、網(wǎng)絡(luò)通信、 自動控制、音視頻技術(shù)構(gòu)建高效家居管理系統(tǒng)，將家居設(shè)施集成，通過集中和遠程控制提升居住環(huán)境安全性、便利性、舒適性。通過起居室配置的3.5英寸智能觸摸面板實現(xiàn)語音控制：智能燈光回路的開關(guān)；智能窗簾的開關(guān)；全屋分區(qū)域空調(diào)的開關(guān)、模式設(shè)置、調(diào)溫；全屋分區(qū)域地暖的開關(guān)；新風設(shè)備的開關(guān)；場景模式設(shè)置；定時器功能；交互、聊天、查詢功能。可通過APP遠程控制：起居室、餐廳的智能燈光回路的開關(guān)；智能窗簾的開關(guān)；全屋分區(qū)域空調(diào)的開關(guān)、模式設(shè)置、調(diào)溫；全屋分區(qū)域地暖的開關(guān)；新風設(shè)備的開關(guān)；場景模式設(shè)置。智能燈光回路還可通過面板復位物理按鍵控制。

3 綠色建筑技術(shù)分析

依據(jù)GB/T 50378—2019新版《綠色建筑評價標準》中對居住建筑的具體要求，從以下5個方面對本項目相關(guān)綠色建筑技術(shù)進行分析。

3.1 資源節(jié)約

1）節(jié)地與土地利用：合理開發(fā)地下空間，總地下建筑面積120 709.53 m2，地上面積294 811.86 m2，地下建筑面積與地上建筑面積之比為40.94%。

2）節(jié)能與能源利用：外窗的位置、面積合理設(shè)置，可開啟面積比例達35%，能有效促進室內(nèi)良好的自然通風，降低建筑空調(diào)能耗。圍護結(jié)構(gòu)：外墻采用厚30 mm泡沫混凝土板，屋面采用厚50 mm擠塑聚苯板，全年負荷較國標基準建筑最小降低幅度為22.49%?？照{(diào)系統(tǒng)：制冷量11.2 kW多聯(lián)機性能參數(shù)為6.32、制冷量15.5 kW多聯(lián)機性能參數(shù)為5.47、制冷量18 kW多聯(lián)機性能參數(shù)為6.0，比規(guī)范要求的4.0提升了36%～58%。公區(qū)照明感應(yīng)控制：電梯廳、樓梯間、走廊采用節(jié)能延時開關(guān)控制，地下車庫采用集中智能控制?？稍偕茉矗焊鳁澑邔幼≌淖钌喜?層住戶設(shè)置太陽能熱水系統(tǒng)，共計546戶，采用太陽能熱水的戶數(shù)占總戶數(shù)的比例為27.37%。太陽能采用整體承壓真空管單機式，單塊集熱面積2.0 m2。

3）節(jié)水與水資源利用：雨水回用，雨水收集處理后替代市政用水，用于室外綠化灌溉、道路沖洗及地下室洗車[4]。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。經(jīng)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 m2，非傳統(tǒng)水源利用率為2.83%。雨水在各雨水收集口進入雨水井匯集，通過處理站內(nèi)棄流過濾裝置后，清澈的雨水進入蓄水池內(nèi)，經(jīng)提升泵提升至混凝反應(yīng)器，利用混凝加藥裝置中的混凝藥劑形成礬花，通過雙級浮動床過濾器去除原水中細小懸浮物，過濾出水經(jīng)次氯酸鈉消毒后排入清水池內(nèi)，經(jīng)變頻回用水泵組提升至回用管網(wǎng)用于室外綠化灌溉、道路澆灑及洗車（圖8）。綠化自動噴灌，配土壤濕度感應(yīng)器，通過感應(yīng)室外降雨情況以及土壤濕度自動啟停，覆蓋綠化面積99.84%，節(jié)約綠化灌溉用水。

圖8 雨水處理工藝

4）節(jié)材與綠色建材：土建裝修一體化設(shè)計及施工，全裝修交付。可循環(huán)材料，質(zhì)量32 738.66 t，建筑材料總質(zhì)量528 286.43 t。可循環(huán)材料回收利用比例為6.2%。

3.2 健康舒適

1）聲環(huán)境：樓板隔聲，臥室、書房采用厚15 mm木地板，起居室和餐廳采用厚10 mm面磚加厚15 mm的XPS保溫板，經(jīng)計算樓板撞擊聲為63 dB，滿足小于65 dB的標準要求。圍護結(jié)構(gòu)隔聲性能良好，對本項目最不利樓棟最不利房間（10#樓地上1層東側(cè)臥室和起居室）室外環(huán)境噪聲監(jiān)測，關(guān)窗狀態(tài)下臥室晝間室內(nèi)噪聲級為34.70 dB，夜間為31.04 dB，滿足臥室晝間室內(nèi)噪聲級不大于42.5 dB，夜間不大于33.5 dB的平均值要求；起居室晝間室內(nèi)噪聲級為36.74 dB，滿足起居室晝間室內(nèi)噪聲級不大于42.5 dB的平均值要求。

2）光環(huán)境：建筑間距，相鄰建筑之間的最近距離為19.13 m，能保證室內(nèi)能充分照射到自然光，也能保證戶內(nèi)空間的私密性。臥室、起居室等主要功能空間的窗地面積比均大于1/5，能有效改善室內(nèi)居住環(huán)境的自然采光；主要功能空間采用淺色內(nèi)飾面，有效控制眩光。中置百葉，東、南、西3個朝向外窗采用6Low-E＋19Ar＋6中置百葉，外窗有可控遮陽調(diào)節(jié)措施的面積比例大于50%，能有效降低夏季太陽輻射熱，降低空調(diào)能耗。

3.3 環(huán)境宜居

室外環(huán)境：建筑布局合理規(guī)劃，日照滿足冬至時2 h要求；石材與涂料結(jié)合外立面，未采用玻璃幕墻或鏡面式鋁合金裝飾外墻，不會對周邊建筑光污染。

3.4 生活便利

1）服務(wù)設(shè)施：架空層非機動車庫和地下車庫均配置10%的充電樁。結(jié)合建筑組團設(shè)置室外健身場地及器械，并布置長750 m、寬1.8 m的夜光健身跑道。設(shè)置2 400 m2社區(qū)會所，提供托老托幼社區(qū)服務(wù)。

2）無障礙設(shè)施：公共區(qū)域全齡化設(shè)計，室內(nèi)外通道均滿足無障礙要求，電梯均設(shè)有安全扶手。

3）智慧運行：設(shè)置分類、分級的用水、用能自動遠傳計量系統(tǒng)，物管可利用計量數(shù)據(jù)進行管網(wǎng)漏損自動檢測分析。

3.5 提高與創(chuàng)新

設(shè)計和施工階段通過BIM技術(shù)三維建模，對專業(yè)銜接問題進行優(yōu)化調(diào)整，例如凈高分析、管線綜合的優(yōu)化、維修空間的優(yōu)化，并出具碰撞報告，提出優(yōu)化建議[5]。

本項目的主要問題包括：存在風、水管位置沖突導致的戶內(nèi)凈高不足，車庫車行道上方橋架、水管位置重疊，管井檢修空間不足等，前置處理，避免實施過程拆改矛盾（圖9）。

圖9 地庫模型

4 成本控制與分析

綠色健康建筑技術(shù)增量成本如表1所示。

本項目采用綠色健康建筑技術(shù)而增加的初投資成本近2 800萬元。折算到單位建筑面積，增量成本為78.48元/m2。根據(jù)運營階段測算，綠色健康建筑技術(shù)每年可節(jié)約的運行費用為939 987元。項目將于2020年全裝修交付，考慮市政費用逐年上升的趨勢，該項目在節(jié)省空調(diào)費用及水費方面將尤其突出[6]。

表1 綠色健康建筑技術(shù)增量成本

5 結(jié)語

長三角一體化發(fā)展已上升為國家戰(zhàn)略，著力打造的綠色低碳生活方式正驅(qū)動著建筑設(shè)計的創(chuàng)新探索。本項目建設(shè)方4 a前就已經(jīng)以較高標準先行先試綠色人居產(chǎn)品，整合綠色健康建筑技術(shù)，從建筑節(jié)能保溫系統(tǒng)延伸至戶內(nèi)高科技智能系統(tǒng)，從關(guān)心建筑到關(guān)心建筑里的人，同時還充分考慮社區(qū)運營階段綠色維護，為住戶提供舒適、健康、愜意的高品質(zhì)生活環(huán)境，體現(xiàn)了高度的行業(yè)前瞻性和社會責任感。

本項目已于2016年獲得綠色建筑三星級設(shè)計標識、美國健康建筑WELL金級認證、英國綠色建筑BREEAMGOOD級認證。