上海某商務(wù)辦公樓的綠色技術(shù)措施綜述

錢 濤，李海峰（.華建集團(tuán)華東都市建筑設(shè)計(jì)研究總院， 上海 00070；.華建集團(tuán)華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司科創(chuàng)中心， 上海 000）

1 項(xiàng)目概況

某商務(wù)辦公樓項(xiàng)目（周家渡 01-07 地地塊項(xiàng)目）位于上海市浦東新區(qū)周家渡社區(qū)，工程性質(zhì)為新建建筑，整個(gè)地塊總用地面積為 16 573.7 m2，總建筑面積為 75 968.0 m2，定位為 5 A 級(jí)辦公商業(yè)綜合體。地上 2 棟塔樓為辦公，裙房為商業(yè)。秉承綠色發(fā)展理念，項(xiàng)目致力于打造綠色設(shè)計(jì)、綠色施工、綠色運(yùn)營(yíng)一體化的標(biāo)桿性綠色建筑示范工程。其中 1 號(hào)辦公塔樓為中國(guó)綠色建筑三星及 LEED 鉑金級(jí)雙認(rèn)證項(xiàng)目，共 17 F（1 F 為門廳，2～3 F 為商業(yè)，其余均用于辦公），框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系，工程投資 2.05 億元人民幣。地上建筑面積為 28 795.0 m2，地下部分以 1 號(hào)辦公樓對(duì)應(yīng)地下室面積計(jì)入，為 9 217.0 m2。

總體的綠色建筑目標(biāo)為打造綠色設(shè)計(jì)、綠色施工、綠色運(yùn)營(yíng)一體化的標(biāo)桿性綠色建筑示范工程。項(xiàng)目于 2015年 12月獲得國(guó)家綠色建筑三星級(jí)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)，2017年 12 月獲得 LEED 鉑金級(jí)認(rèn)證。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部 2016年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃—科技示范工程項(xiàng)目( 綠色建筑示范工程)。

2 關(guān)鍵綠色策略與技術(shù)

2.1 節(jié)地與室外環(huán)境

項(xiàng)目整體容積率達(dá)到 3.0，并設(shè)置有兩層地下車庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了土地的集約利用。結(jié)合場(chǎng)地北側(cè)的城市公共綠地，在場(chǎng)地規(guī)劃及建筑布局時(shí)，在底層設(shè)置通道，將夏季及過渡季主導(dǎo)風(fēng)向引入城市公共綠地，改善場(chǎng)地風(fēng)環(huán)境。位于高科西路地鐵站附近，公共交通發(fā)達(dá)。綜合場(chǎng)地綠化、透水鋪裝、屋頂綠化、屋面雨水收集等多種措施，控制場(chǎng)地雨水徑流，提升“海綿城市”效應(yīng)，場(chǎng)地年徑流總量控制率達(dá)到 55%。

2.2 節(jié)能與能源利用

充分利用場(chǎng)地條件及高檔辦公的功能定位，對(duì)建筑形體、功能布局和幕墻進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，幕墻可開啟面積比例達(dá)到 10.14%，各功能空間均具備良好的自然采光與通風(fēng)條件。提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能要求，幕墻傳熱系數(shù)為 2.0 W/(m2·K)。采用高效的冷熱源機(jī)組，冷機(jī)能效較節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求提高 19%，鍋爐熱效率達(dá)到 94%。夏季空調(diào)冷源采用冰蓄冷系統(tǒng)，蓄冷裝置提供的蓄冷量占設(shè)計(jì)日的冷量比例為 34%。綜合采用空調(diào)排風(fēng)熱回收、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行。屋面設(shè)置太陽能熱水系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用太陽能熱水系統(tǒng)提供的生活熱水所占的比例為 49.3%。利用光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生電量占總用電量的比例為 3.3%。

2.3 節(jié)水與水資源利用

用水器具效率等級(jí)符合一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，坐便器一次沖洗量≤ 4 L，小便器一次沖洗水量 ≤ 2 L，水嘴出水流量 ≤ 0.10 L/s，淋浴器出水流量 ≤ 0.08 L/s。設(shè)置三級(jí)計(jì)量水表以加強(qiáng)節(jié)水管理。項(xiàng)目選擇對(duì) 1 號(hào)樓及 3 號(hào)樓屋面雨水進(jìn)行收集處理回用，非傳統(tǒng)供水主要用于綠化、道路沖洗及地庫(kù)沖洗。全年雨水供應(yīng)量為 1 422.56 m3，提供 99.25% 綠化、道路沖洗及地庫(kù)沖洗用水。項(xiàng)目場(chǎng)地綠化灌溉全部采用噴灌系統(tǒng)，并結(jié)合氣象傳感器進(jìn)行工作。項(xiàng)目節(jié)水灌溉的比例達(dá) 100%。

2.4 節(jié)材與材料資源利用

內(nèi)部隔墻采用靈活隔斷，辦公區(qū)域采用 120 mm 厚輕鋼龍骨雙層石膏板隔墻，便于二次改造。采用土建與裝修一體化設(shè)計(jì)，租戶內(nèi)空間頂面和地面裝修狀態(tài)交付。采用高強(qiáng)度鋼筋，400 MPa 級(jí)及以上受力普通鋼筋用量的比例為98.11%。同時(shí)廣泛地使用鋼材、木材、鋁合金、玻璃等可循環(huán)材料，可再循環(huán)材料用量比例達(dá)到 10.14%。

2.5 室內(nèi)環(huán)境

采用玻璃幕墻體系以及對(duì)房間進(jìn)深的控制，實(shí)現(xiàn)了建筑良好的自然采光，100% 的室內(nèi)空間自然采光系數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。項(xiàng)目建筑布局、朝向良好，幕墻合理設(shè)置可開啟部分，在過渡季節(jié)典型工況下，主要功能空間具有較好的通風(fēng)換氣效果。幕墻、隔墻、樓板的隔聲性能均優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，營(yíng)造良好的室內(nèi)聲環(huán)境。辦公樓采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)末端熱環(huán)境的獨(dú)立調(diào)節(jié)。各主要空間空調(diào)系統(tǒng)均采用CO2濃度控制新風(fēng)量，地下車庫(kù)采用 CO 濃度監(jiān)測(cè)裝置控制排風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，保障地下車庫(kù)的空氣質(zhì)量并節(jié)約能耗。

3 技術(shù)成效

3.1 提高與創(chuàng)新

（1）項(xiàng)目將 BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技術(shù)運(yùn)用于項(xiàng)目全壽命周期，設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)階段均納入 BIM 管理，提高整體工作效率以及質(zhì)量。目前已實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的 BIM 管理。

（2）項(xiàng)目采用高效的空氣凈化處理措施，空調(diào)處理機(jī)組設(shè)有板式（初效）、靜電（中效）裝置以提高室內(nèi)空氣品質(zhì)。辦公區(qū)采用蜂巢型高壓靜電空氣凈化技術(shù)。

（3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能、冷熱源機(jī)組能效、節(jié)水器具用水效率等級(jí)均較節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求大幅度提升，從節(jié)約能源和水資源角度實(shí)現(xiàn)極致化的設(shè)計(jì)。

3.2 技術(shù)亮點(diǎn)

3.2.1 以能耗目標(biāo)為導(dǎo)向的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

項(xiàng)目開展以能耗目標(biāo)為導(dǎo)向的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)之初首先確定合理的建筑能耗目標(biāo)，進(jìn)而指導(dǎo)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、機(jī)電、可再生能源等建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。綜合上海市合理用能指標(biāo)，以及項(xiàng)目 5 A 級(jí)辦公的定位，項(xiàng)目最終經(jīng)充分模擬分析，將能耗目標(biāo)確定為 110 kWh/(m2·a)（該指標(biāo)為建筑總能耗，包括建筑全部用電、燃?xì)猓２捎玫墓?jié)能策略如下。

（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能提升，降低采暖空調(diào)負(fù)荷。在現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能設(shè)計(jì)要求，有效減少采暖空調(diào)負(fù)荷需求及運(yùn)行能耗，其中幕墻傳熱系數(shù)達(dá)到 2.0 W/(m2·K)。

（2）充分考慮被動(dòng)式設(shè)計(jì)，改善室內(nèi)自然采光和通風(fēng)。建筑朝向南偏東 21.5°，利于建筑內(nèi)的采光和通風(fēng)。采用幕墻體系，各向房間均具有良好的自然采光條件。針對(duì)玻璃幕墻的立面形式，提高幕墻可開啟面積比例到 10.14%，保證室內(nèi)形成良好自然通風(fēng)效果。

（3）針對(duì)建筑功能特點(diǎn)的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用。空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)朝向、功能進(jìn)行合理分區(qū)，并且設(shè)置內(nèi)外分區(qū)，空調(diào)水系統(tǒng)采用二次泵變流量系統(tǒng)，辦公空間采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，降低部分負(fù)荷采暖空調(diào)能耗。全空氣系統(tǒng)在過渡季節(jié)可調(diào)新風(fēng)運(yùn)行。在屋面上設(shè)排風(fēng)熱回收機(jī)組。

（4）電氣設(shè)備與系統(tǒng)的節(jié)能選用。采用 LED 節(jié)能照明燈具，各功能空間的照明功率密度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)值要求。公共區(qū)域照明采用智能照明控制，采用變頻調(diào)速拖動(dòng)類型節(jié)能電梯，并采取群控措施。選用高效節(jié)能變壓器，變壓器能效達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)。

（5）屋面太陽能光熱與光伏一體化整合設(shè)計(jì)，充分利用再生能源。在建筑塔樓屋面有限的空間中，集成應(yīng)用太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能光伏系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能資源有效利用，并采用架空設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)與建筑設(shè)計(jì)的一體化。

3.2.2 綠色建筑性能均衡與技術(shù)集成

考慮綠色建筑性能的均衡，基于適宜性、合理性的原則選擇節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量等方面的綠色技術(shù)措施進(jìn)行集成應(yīng)用。技術(shù)集成應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面。

（1）結(jié)合周邊特征的場(chǎng)地生態(tài)環(huán)境營(yíng)造與設(shè)計(jì)。結(jié)合場(chǎng)地北側(cè)的城市公共綠地，在場(chǎng)地規(guī)劃及建筑布局時(shí)，在底層設(shè)置通道，將夏季及過渡季主導(dǎo)風(fēng)向引入城市公共綠地。

（2）系統(tǒng)提升場(chǎng)地海綿效應(yīng)，進(jìn)行場(chǎng)地徑流控制。綜合場(chǎng)地綠化、透水鋪裝、屋頂綠化、屋面雨水收集等多種措施，控制場(chǎng)地雨水徑流，提升“海綿城市”效應(yīng)，場(chǎng)地年徑流總量控制率達(dá)到 55%。

（3）多途徑的節(jié)水技術(shù)綜合應(yīng)用，提升節(jié)水效果。坐便器、小便器等生活用水器具的用水效率等級(jí)均為 1 級(jí)。項(xiàng)目場(chǎng)地綠化灌溉全部采用噴灌系統(tǒng)，并結(jié)合氣象傳感器進(jìn)行工作。收集屋面雨水，經(jīng)處理后用于室外綠化澆灌、道路澆灑和車庫(kù)沖洗。按用途和付費(fèi)管理單元設(shè)置水表計(jì)量，便于節(jié)水管理。

（4）室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)控與調(diào)節(jié)，提升污染物控制水平。辦公區(qū)采用蜂巢型高壓靜電空氣凈化技術(shù)。室內(nèi)設(shè) CO2濃度傳感器，空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量采用室內(nèi) CO2濃度控制方法。地下車庫(kù)設(shè)置與通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制的 CO2濃度傳感器，以確?？諝馄焚|(zhì)。

3.2.3 BIM 技術(shù)在全生命周期中的應(yīng)用

項(xiàng)目將 BIM 技術(shù)應(yīng)用于全生命周期，貫穿設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行階段。

在設(shè)計(jì)階段，BIM 技術(shù)在輔助綠色設(shè)計(jì)方面發(fā)揮了重要作用，結(jié)合綠色建筑的設(shè)計(jì)，開展建筑性能模擬分析，將BIM 模型與采光、通風(fēng)、能耗模擬軟件結(jié)合，開展建筑性能模擬分析。同時(shí)利用 Revit （BIM 軟件）的機(jī)電管線模塊，對(duì)項(xiàng)目的機(jī)電管線實(shí)施了建模，可視化的表達(dá)，保證交流的高效性和直觀性，并開展管線碰撞、凈空檢查、結(jié)構(gòu)預(yù)留洞檢查等。

在施工階段，利用 BIM 軟件對(duì)工程量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，配合總包進(jìn)行備料及場(chǎng)地布置，降低施工二次搬運(yùn)的費(fèi)用，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布置組織安全高效的施工流線。對(duì)于重點(diǎn)區(qū)域，利用軟件進(jìn)行深化建模，深化后模型進(jìn)行安裝模擬和難點(diǎn)解讀指導(dǎo)施工，施工效率提高了 1/3，而由安裝導(dǎo)致的返工率降低了 90%。重點(diǎn)區(qū)域的漫游模型交付給施工一線工人，提高了前線人員對(duì)工程的理解，施工效率提高近 15%。

4 結(jié) 語

（1）項(xiàng)目“以能耗目標(biāo)為導(dǎo)向的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)”和“綠色建筑性能均衡與技術(shù)集成”為設(shè)計(jì)原則，集成應(yīng)用60 余項(xiàng)綠色建筑適用技術(shù)，通過住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織的綠色建筑示范工程評(píng)審答辯，被納入“住房城鄉(xiāng)建設(shè)部2016年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃—科技示范工程項(xiàng)目( 綠色建筑示范工程) ”。項(xiàng)目獲得國(guó)家綠色建筑三星級(jí)設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)認(rèn)證，并獲得 2017年度上海市綠色建筑貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，目前正在申報(bào) 2020年全國(guó)綠色建筑創(chuàng)新獎(jiǎng)。

（2）基于 BIM 技術(shù)全過程應(yīng)用，項(xiàng)目獲得了中勘協(xié)“創(chuàng)新杯” 最佳 BIM 綠色分析應(yīng)用獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和首屆中建協(xié)“中國(guó)建設(shè)工程 BIM 大賽”一等獎(jiǎng)。

（3）基于項(xiàng)目在綠色施工方面的優(yōu)秀表現(xiàn)，項(xiàng)目順利通過“住建部綠色施工科技示范工程”“全國(guó)建筑業(yè)第五批綠色施工示范工程”現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。相繼承擔(dān)“上海市綜合創(chuàng)優(yōu)觀摩現(xiàn)場(chǎng)會(huì)的主會(huì)場(chǎng)觀摩工程”“上海市建設(shè)工程綠色施工樣本工程觀摩交流活動(dòng)”等綠色施工觀摩活動(dòng)。

（4）通過全面的綠色運(yùn)營(yíng)介入，在 2018年運(yùn)營(yíng)期間，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的節(jié)能表現(xiàn)。單位面積電耗為 93.5 kWh/(m2·a)，單位面積綜合能耗 8.97×105kJ /(m2·a)，達(dá)到上海市 DB31/T 795—2014 《綜合建筑合理用能指南》中的先進(jìn)值[≤ 9.67×105kJ/(m2·a)]，較上海市常規(guī)商務(wù)辦公建筑能耗水平降低 30% 以上。