朱浩

（一科城市投資發(fā)展有限公司，江蘇 蘇州 215009）

1 引言

縱觀國內(nèi)外都有對于美好家園的追求，國內(nèi)各個(gè)朝代文人雅士造園修亭、游憩賞玩；國外 “人詩意地棲居于大地”的美好愿景［1］。人類文明史也就是人類從古至今對環(huán)境、生態(tài)及居住家園的理想建構(gòu)和實(shí)踐探索的過程。

20世紀(jì)80年代以來，歐美、日本等發(fā)達(dá)國家紛紛提出了綠色建筑、生態(tài)建筑等概念，并相繼開展了適應(yīng)各自國情的綠色建筑實(shí)踐。從20世紀(jì)90年代起，綠色建筑概念引入了中國，形成了廣泛共識(shí)［2］。尤其是2005年以來，在中國政府的推動(dòng)和社會(huì)各界的參與下，通過認(rèn)證的綠色建筑數(shù)量逐年遞增。各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均顯示，我國綠色建筑和建筑節(jié)能事業(yè)已實(shí)現(xiàn)了一個(gè)巨大的飛躍［3］。

享有“人間天堂”美譽(yù)的蘇州，伴隨著近年來的跨越式發(fā)展，已逐步成為長三角地區(qū)重要的中心城市之一。蘇州不僅在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、創(chuàng)新等方面躋身全國前列，在綠色建筑的建設(shè)方面，也進(jìn)行了低碳示范性的探索和實(shí)踐［4］。

圖1 全國各城市的綠色建筑（標(biāo)識(shí)項(xiàng)目）數(shù)量統(tǒng)計(jì)［4］

本文以蘇州高新區(qū)一科城市投資發(fā)展有限公司的標(biāo)桿性綠三星建筑——“一科（蘇州）大廈”為例，探討蘇州本土綠色建筑的低碳設(shè)計(jì)理念及其所應(yīng)用的相關(guān)創(chuàng)新技術(shù)，以期對綠色建筑的實(shí)踐提供借鑒。

2 綠色建筑的內(nèi)涵、特征及發(fā)展

2.1 定義及內(nèi)涵

何謂“綠色建筑”？人們一般層面的理解認(rèn)為，綠色建筑有別于普通建筑的鋼筋、水泥或其他材料塑造的建筑體，有著較為“綠色”生態(tài)的平面布局和立面裝飾。如逐漸應(yīng)用廣泛的立體綠化、屋頂花園等做法。

除上述的狹義定義，國內(nèi)外的學(xué)術(shù)界更推崇綠色建筑更廣義的內(nèi)涵理解，即綠色建筑不僅僅是表面裝飾的“生態(tài)綠色”，而是指建筑對環(huán)境無害，能充分利用環(huán)境自然資源，并且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件下建造的建筑［2］。也有學(xué)者定義“綠色建筑”是能夠?yàn)槿藗兲峁┙】怠⑹孢m、安全的居住、工作和活動(dòng)的空間，同時(shí)在建筑全生命周期中實(shí)現(xiàn)高效率地利用資源、最低限度地影響環(huán)境的建筑物［5］。因此在廣義的界定下，綠色建筑又可稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、回歸大自然建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。

本文參照2005年建設(shè)部公布的《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）中的定義：綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。

2.2 特征和標(biāo)識(shí)

2.2.1 綠色建筑特征

（1）節(jié)約資源與減少污染。綠色建筑是追求自然、建筑和人三者之間的和諧統(tǒng)一，并且符合可持續(xù)發(fā)展要求的建筑。節(jié)約資源和減少污染是綠色建筑的目的，也是最主要的特征之一。包括建筑節(jié)能、空間節(jié)地、建造節(jié)材、能耗節(jié)水和垃圾分類幾大方面。

綠色建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)該采用新的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，盡可能節(jié)省外來能源。同時(shí)采取綜合的節(jié)能措施，如屋頂安裝太陽能光電板、社區(qū)雨水收集進(jìn)行再利用、垃圾的無害化、資源化和減量化處理等措施。同時(shí)盡可能節(jié)約利用土地，摒棄盲目地追求建筑的高度、大面積的玻璃幕墻等建筑手段，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的［6］。

（2）彈性設(shè)計(jì)與功能復(fù)合。建筑的彈性設(shè)計(jì)，是“綠色建筑”的另一原則，包括功能的靈活性、改、擴(kuò)建的可能性和風(fēng)格的適應(yīng)性。綠色建筑需要充分考慮設(shè)計(jì)時(shí)的靈活性，在前期的規(guī)劃中留有足夠的余地，以適應(yīng)將來改、擴(kuò)建的可能。風(fēng)格的適應(yīng)性也需要與“綠色建筑”所倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展相契合?？山Y(jié)合當(dāng)?shù)氐娜宋臍v史，當(dāng)下的新技術(shù)、新手段，創(chuàng)造性地發(fā)掘傳統(tǒng)的建筑語言，設(shè)計(jì)出一種更持久的、具有更大的適應(yīng)性的建筑風(fēng)格［2］。

（3）創(chuàng)造健康舒適的環(huán)境。通過建筑與街道的關(guān)系，與周邊建筑、環(huán)境的協(xié)調(diào)，創(chuàng)造出舒適的公共空間。建筑的室內(nèi)環(huán)境營造方面，通過建筑的自然采光、自然通風(fēng)、室內(nèi)的綠化營造，形成良性的完整體系，同時(shí)盡量減少使用人工合成材料，充分利用陽光、自然通風(fēng)等資源，節(jié)省能源，為居住者創(chuàng)造一種接近自然的感覺。

2.2.2 綠色建筑的標(biāo)識(shí)

上述綠色建筑的特征為綠色建筑的充分條件，但并非必要條件。只有通過相關(guān)測評機(jī)構(gòu)對建筑的設(shè)計(jì)與實(shí)際性能進(jìn)行評估，頒發(fā)綠色證書予綠色建筑，才能作為綠色建筑的評定和最終標(biāo)識(shí)。

2006年6月，建設(shè)部頒布實(shí)施了中國的《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB／T50378－2006），這是結(jié)合中國國情的首部有關(guān)綠色建筑的國家標(biāo)準(zhǔn)。隨后又公布了《綠色建筑評價(jià)技術(shù)細(xì)則》，并通過全國綠色建筑創(chuàng)新獎(jiǎng)、“雙百工程”及“綠色建筑十佳設(shè)計(jì)方案”等活動(dòng)在全國大力推廣綠色建筑。我國《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》將綠色建筑分為“★”一星級、“★★”二星級、“★★★”三星級三個(gè)等級，不僅可以使綠色建筑從一個(gè)專業(yè)術(shù)語轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄖ?xiàng)目管理的一般流程，而且有效取締了冒牌綠色建筑的生存空間［3］。

表1 劃分綠色建筑等級的項(xiàng)數(shù)要求（公共建筑）

2.3 發(fā)展與實(shí)踐

20世紀(jì)90年代以來，綠色建筑的概念被首次引入我國的建筑界。以節(jié)約能源與資源，保護(hù)環(huán)境，與自然和諧共生為宗旨，綠色建筑所提倡的節(jié)能環(huán)保生活被越來越多的中國建筑學(xué)者所接受［7］。1996年“綠色建筑體系研究”被國家自然科學(xué)基金會(huì)列為“九五”計(jì)劃重點(diǎn)資助課題。

21世紀(jì)以來，隨著全球?qū)?jié)能環(huán)保的重視，“綠色建筑”已經(jīng)成為當(dāng)前建筑的主流發(fā)展方向［8，9］。《綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則》、《國家康居示范住宅小區(qū)建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則》、《中國生態(tài)住宅技術(shù)評估手冊》、《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、《綠色建筑評價(jià)標(biāo)識(shí)實(shí)施細(xì)則》等的陸續(xù)出臺(tái)，因地制宜地推動(dòng)我國綠色建筑的健康發(fā)展是構(gòu)建以低碳為特征的建筑體系的重要舉措，必將對我省兩型社會(huì)建設(shè)產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用［2］。

除了理論和規(guī)范的出臺(tái)，我國大城市如北京、上海、深圳、杭州等地正在積極開展適合自己的綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)體系的研究和應(yīng)用。北京奧運(yùn)會(huì)水立方、2010年世博會(huì)城市最佳實(shí)踐區(qū)“滬上·生態(tài)家”和世博演藝中心、深圳市華僑城體育中心擴(kuò)建工程、杭州綠色建筑科技館、中國杭州低碳科技館等年度全國綠色建筑示范項(xiàng)目［10］，將成為我國綠色建筑理論應(yīng)用、技術(shù)展示和后續(xù)研發(fā)的平臺(tái)。

3 蘇州綠色建筑及一科（蘇州）大廈的建筑實(shí)踐

3.1 蘇州綠色建筑概況

一科（蘇州）大廈項(xiàng)目集商業(yè)與寫字樓一體的綠色科技生態(tài)創(chuàng)意中心，內(nèi)設(shè)開敞辦公室、研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、綠色產(chǎn)品展示區(qū)、綠色生活商業(yè)區(qū)，打造蘇州市展現(xiàn)綠色科技建筑理念與特征的綠色科技示范項(xiàng)目。綠化設(shè)計(jì)“點(diǎn)、線、面”相結(jié)合，立意創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)雅宜居、自然和諧并具有獨(dú)特風(fēng)格和市場競爭力的高品質(zhì)樓宇。

項(xiàng)目貫徹“生態(tài)建筑”理念，嚴(yán)格按不低于綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（GB／T50378－2006）的三星標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制相關(guān)指標(biāo)，整合各方面資源，進(jìn)行綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)，力求打造綠色生態(tài)公共建筑，突出項(xiàng)目亮點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。

3.2 一科（蘇州）大廈的建筑實(shí)踐

3.2.1 周邊及區(qū)位

一科（蘇州）大廈位于高新區(qū)獅山街道南端。東側(cè)至明星村工商實(shí)業(yè)公司西側(cè)邊線；南側(cè)至明星村工商實(shí)業(yè)公司北側(cè)邊線；西側(cè)至運(yùn)星物流東側(cè)邊線；北側(cè)至向陽路南側(cè)邊線。規(guī)劃總用地面積約7330.7m2。

3.2.2 功能及業(yè)態(tài)

本項(xiàng)目在業(yè)態(tài)上需要滿足綠色低碳的需求，包涵“科技生態(tài)－人文生態(tài)－商業(yè)生態(tài)”三層含義。首先，一科（蘇州）大廈的定位為綠色、科技、應(yīng)用技術(shù)生態(tài)辦公樓，因此主要引進(jìn)入駐對象為綠色、低碳、科技建筑區(qū)域代理商、設(shè)計(jì)單位、研發(fā)機(jī)構(gòu)、綠色建材（技術(shù)）供應(yīng)商，并設(shè)綠色、低碳的研發(fā)中心區(qū)域；其次，需要?jiǎng)?chuàng)造人文生態(tài)的空間，倡導(dǎo)生態(tài)、人文生活方式，入駐如會(huì)所、高端精致生活展示館等；第三，打造商業(yè)生態(tài)空間，根據(jù)入駐人員的基本要求、配套安排倡導(dǎo)綠色健康生活理念的高檔商業(yè)場所。

圖2 項(xiàng)目整體及外立面效果示意

3.2.3 景觀及綠化

本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)中結(jié)合建筑內(nèi)外環(huán)境及綠色建筑理念，采用以下措施。首先，一科（蘇州）大廈的首層地面綠化結(jié)合架空內(nèi)庭水景濕地園林再配以屋頂綠化、既符合景觀要求，又滿足節(jié)能要求。其次，利用通天的中庭和底層開放架空空間創(chuàng)造自然通風(fēng)系統(tǒng)。尤其是辦公部分的空間景觀組織，設(shè)計(jì)將八個(gè)方形空間呈不規(guī)則的組合一起，各空間鏈接處有通風(fēng)空隙，再結(jié)合中庭，保證了良好的通風(fēng)。第三，外墻設(shè)計(jì)綠色垂吊植物除遮陽外更提供了富含氧氣及負(fù)離子的新鮮空氣，創(chuàng)造宜人的使用環(huán)境。

圖3 項(xiàng)目外墻垂直綠化示意

3.2.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

本項(xiàng)目是蘇州高新區(qū)著力打造的標(biāo)桿性綠色三星建筑。項(xiàng)目總占地面積約為7330.7m2，建筑占地面積2760m2，地上建筑面積為20754.54m2，地下面積5562.89 m2。建筑地上共8層，其中1層為內(nèi)庭水景濕地園林，2～6層為辦公區(qū)，8層用作高檔商務(wù)用房，周邊環(huán)境良好，市政配套設(shè)施完備。各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表2所示。

表2 項(xiàng)目概況和相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

3.2.5 節(jié)能技術(shù)措施

本項(xiàng)目通過地源熱泵、全新風(fēng)系統(tǒng)－全熱回收系統(tǒng)、綠化、透水地面、外墻保溫系統(tǒng)－外遮陽系統(tǒng)、節(jié)能燈具、節(jié)水器具、雨水收集系統(tǒng)、節(jié)水噴灌、地下車庫日光照明系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)、自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、分項(xiàng)計(jì)量、CO2濃度監(jiān)測系統(tǒng)、可再循環(huán)材料利用、室內(nèi)裝修、光伏發(fā)電和能量回饋電梯等17項(xiàng)成熟綠色節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用，達(dá)到綠色節(jié)能的目的（圖4）。

下文將結(jié)合17項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新中的5項(xiàng)，進(jìn)行描述說明。選取的5項(xiàng)綠色節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用為：①地源熱泵，②全新風(fēng)系統(tǒng)－全熱回收系統(tǒng)，③外墻保溫系統(tǒng)－外遮陽系統(tǒng)，④雨水收集系統(tǒng)，⑤地下車庫日光照明系統(tǒng)（表3）。

（1）地源熱泵。按照本項(xiàng)目所在地的氣候特點(diǎn)，空調(diào)系統(tǒng)能耗在建筑總能耗中占有較大的比重，結(jié)合國家政策趨勢，倡導(dǎo)綠色能源、節(jié)能環(huán)保理念，在本項(xiàng)目中全年的空調(diào)與采暖、生活洗浴熱水由地源熱泵系統(tǒng)與其他能源方式共同解決，滿足最大的功能需求。

地源熱泵機(jī)組運(yùn)行時(shí)，不消耗水也不污染水，不需要鍋爐，不需要冷卻塔，也不需要堆放燃料廢物的場地，環(huán)保效益顯著。地源熱泵機(jī)組的電力消耗，與空氣源熱泵相比也可以減少40%以上；與電供暖相比可以減少70%以上，它的制熱系統(tǒng)比燃?xì)忮仩t的效率平均提高近50%，比燃?xì)忮仩t的效率高出了75%。

地能分別在冬季作為熱泵供熱的熱源和夏季制冷的冷源，即在冬季，把地能中的熱量取出來，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地能中去。通常地源熱泵消耗1kW·h的能量，用戶可以得到4kW·h以上的熱量或冷量。

（2）全新風(fēng)系統(tǒng)、全熱回收系統(tǒng)。本項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)采用全熱回收和新風(fēng)處理系統(tǒng)。夏季顯熱效率達(dá)到69%，濕效率達(dá)到67%。冬季顯熱效率達(dá)到71%，濕效率達(dá)到71%。健康全新風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)過除塵、消毒、除濕等多級處理的新鮮空氣，以略低于室內(nèi)的溫度并以小于0.2m／s的速度，從地面踢腳或窗下送出，無噪聲和吹風(fēng)感。

圖4 項(xiàng)目可應(yīng)用的綠色節(jié)能方式匯總

表3 5大主要技術(shù)詳細(xì)

通過全新風(fēng)系統(tǒng)和全熱回收系統(tǒng)，建筑內(nèi)的新鮮清潔空氣直接送入工作區(qū)，先經(jīng)過人體，這樣就可以保證人體處于一個(gè)相對清潔的空氣環(huán)境中，從而有效地提高了工作區(qū)的空氣品質(zhì)。

（3）外墻保溫系統(tǒng)、外遮陽系統(tǒng)。外墻保溫可以防止建筑內(nèi)部能量的損失，阻止建筑外部熱量的侵入。現(xiàn)有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫形式主要有三種，即內(nèi)保溫、自保溫和外保溫。目前最廣泛應(yīng)用的保溫形式是外保溫方式，相對于前兩種保溫形式，其保溫的實(shí)現(xiàn)效果較好（表4、表5）。

本項(xiàng)目采用先進(jìn)的外墻保溫系統(tǒng)，在夏季降低室內(nèi)墻體的內(nèi)表面溫度，減輕因墻體輻射和傳熱給室內(nèi)帶來的多余熱量；在冬季保持室內(nèi)的熱量不散發(fā)和外漏，同時(shí)保證墻體內(nèi)表面的溫度高于室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度，防止墻體結(jié)露、滲水等不良現(xiàn)象。

表4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的三種保溫形式比較

表5 外遮陽系統(tǒng)的分類標(biāo)準(zhǔn)

（4）雨水回收利用系統(tǒng)。雨水收集不僅可以達(dá)到節(jié)能減排、綠色環(huán)保，減少雨水的排放量，同時(shí)可以應(yīng)對緊急情況（如火災(zāi)、干旱）能有水可取。此外可以節(jié)約自來水，減少水處理的成本。雨水收集系統(tǒng)，是指雨水收集的整個(gè)全過程，包括雨水的“收集－處理－利用”三個(gè)階段。

本項(xiàng)目采用雨水回收利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，收集屋面、地面雨水，處理后用于景觀、道路澆灑及景觀水池補(bǔ)水。初期雨水經(jīng)過多道預(yù)處理環(huán)節(jié)，保證了所收集雨水的水質(zhì)。采用蓄水模塊進(jìn)行蓄水，有效保證了蓄水水質(zhì)，同時(shí)不占用空間，非傳統(tǒng)水源利用率10.63%。通過壓力控制泵和雨水控制器可以很方便地將雨水送至用水點(diǎn)，處理后的雨水將定期觀測水質(zhì)并清理打掃處理池。

（5）地下車庫日光照明系統(tǒng)。導(dǎo)光筒，是綠色建筑咨詢行業(yè)對光導(dǎo)照明系統(tǒng)的稱呼。導(dǎo)光筒能夠利用高反射的光導(dǎo)管，將陽光從室外引進(jìn)到室內(nèi)，可以穿越吊頂，穿越覆土層，并且可以拐彎，可以延長，繞開障礙，將陽光送到任何地方，是一種綠色、健康、環(huán)保、無能耗的照明產(chǎn)品。

本項(xiàng)目的地下車庫采用1200mm的圓形導(dǎo)光筒，集光器材料的透光系數(shù)大于0.89，導(dǎo)光筒內(nèi)壁反光材料的反射系數(shù)應(yīng)大于0.96；出光口漫射器材的透光系數(shù)應(yīng)大于0.88，可滿足地下車庫75lx標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，每年還可以節(jié)約大量的照明用電（圖5）。

圖5 導(dǎo)光筒安裝示意

4 結(jié)語

綠色建筑將可持續(xù)發(fā)展的理念貫穿于規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、建材選擇、節(jié)能運(yùn)行、綠色施工等等各個(gè)方面。同時(shí)通過有效的節(jié)約能源，減輕建筑本身對環(huán)境的負(fù)荷，必然成為未來建筑的發(fā)展趨勢。

本文以蘇州高新區(qū)一科（蘇州）大廈為例，詳細(xì)介紹了設(shè)計(jì)階段所采用的綠色技術(shù)策略，包括地源熱泵、全新風(fēng)系統(tǒng)－全熱回收系統(tǒng)外墻保溫系統(tǒng)－外遮陽系統(tǒng)、雨水收集系統(tǒng)和智能化系統(tǒng)等在內(nèi)的17項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)。一科（蘇州）大廈在可持續(xù)綠色建筑設(shè)計(jì)方面作出了非常有益的嘗試，營造出人與自然、資源與環(huán)境、人與室內(nèi)環(huán)境和諧發(fā)展的局面，為夏熱冬冷地區(qū)的城市公共設(shè)施建設(shè)提供了示范與引導(dǎo)作用。

相信在不久的將來，蘇州建筑乃至中國建筑，將會(huì)進(jìn)一步吸取中國傳統(tǒng)文化中蘊(yùn)含的零耗能綠色建筑精髓，并加以提煉形成適合我國國情的低能耗、無污染綠色建筑。且隨著社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展，中國的綠色建筑將成為人類運(yùn)用科技手段尋求與自然和諧共存，持續(xù)發(fā)展的理想建筑模式。

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