■ 邱訓(xùn)兵 Qiu Xunbing

1 概況

百瑞景中央生活區(qū)是武漢鍋爐廠搬遷后，在原廠區(qū)建設(shè)的超過(guò)10 000戶的城區(qū)中心大型項(xiàng)目，用地53 hm2，建筑面積106萬(wàn)m2。百瑞景403會(huì)所處于該項(xiàng)目的核心位置，建筑面積為6 986 m2，由藝術(shù)中心和運(yùn)動(dòng)中心組成，藝術(shù)中心利用原有蘇式工業(yè)廠房403車(chē)間改造而成，運(yùn)動(dòng)中心為新建地下建筑。403會(huì)所獨(dú)特的建筑外觀和近50年的歷史，增加了項(xiàng)目的歷史及文化積淀，是在一個(gè)單體建筑設(shè)計(jì)中全方位運(yùn)用綠色節(jié)能技術(shù)的一次探索，是節(jié)能技術(shù)的總集成，使它成為百瑞景精神堡壘和節(jié)能技術(shù)集中展示的中心（圖1）。

圖1 改造后403會(huì)所效果圖

2 設(shè)計(jì)思想

原有403廠房改造成為403藝術(shù)中心，新建的地下運(yùn)動(dòng)中心組合多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，保留和改造原有建筑的設(shè)計(jì)思想，體現(xiàn)了先進(jìn)的綠色節(jié)能理念（圖2、3）。運(yùn)動(dòng)中心的主要功能位于地下一層，充分開(kāi)發(fā)地下空間，節(jié)約寶貴的土地資源，結(jié)合地形設(shè)計(jì)的下沉花園，把門(mén)廳及少部分空間置于地面，將運(yùn)動(dòng)中心的建筑屋頂與地面綠化設(shè)計(jì)成一個(gè)起伏的整體，最大限度地延展了綠化空間。半地下的設(shè)計(jì)使建筑內(nèi)部能量損失達(dá)到最低，同時(shí)下沉花園保證了日照時(shí)長(zhǎng)，綠色節(jié)能和功能性有機(jī)結(jié)合。

403會(huì)所的建筑設(shè)計(jì)最大限度地發(fā)揮節(jié)地、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保的理念，遵循綠色建筑從設(shè)計(jì)源頭做起的思路。建筑材料采用高性能混凝土、高強(qiáng)度鋼材、LOWE玻璃等新型材料，提高了在節(jié)材上的科技含量；圍護(hù)結(jié)構(gòu)及幕墻材料均選用環(huán)保低碳材料。保留和利用幾乎所有的原始工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)，減少?gòu)U舊材料的產(chǎn)生，節(jié)約新建筑材料的使用，降低由此產(chǎn)生的碳排放。

項(xiàng)目合理地集成多項(xiàng)先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，如智能管道式日光照明技術(shù)、熱回收式雙向流新風(fēng)技術(shù)、雨水回收利用技術(shù)等，這些技術(shù)的綜合運(yùn)用在提高環(huán)境品質(zhì)的前提下最大限度、最多層面地節(jié)約能源。在403會(huì)所的設(shè)計(jì)中采用冷熱源輸配系統(tǒng)、照明等能耗獨(dú)立分項(xiàng)計(jì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)能耗信息化控制。

3 建筑設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)力求建筑與環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，運(yùn)動(dòng)中心的主要功能置于地下，結(jié)合地形設(shè)計(jì)下沉花園，同時(shí)將百瑞景運(yùn)動(dòng)中心的建筑屋面與地面綠化聯(lián)成一個(gè)起伏的整體，既保留了中央綠地又為兩側(cè)建筑留下足夠視野間距，建筑與整個(gè)環(huán)境融為一體。建筑平面設(shè)計(jì)經(jīng)計(jì)算機(jī)模擬，平面布置有利于冬季日照并避開(kāi)冬季主導(dǎo)風(fēng)向，夏季利于自然通風(fēng)，滿足使用舒適性要求，減少建筑運(yùn)行能耗。

3.1 建筑結(jié)構(gòu)

從節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境出發(fā)，在保證安全性、耐久性前提下，選用資源消耗少和環(huán)境影響小的建筑結(jié)構(gòu)體系。

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：藝術(shù)中心為原有廠房改建項(xiàng)目，根據(jù)受力分析，采用局部擴(kuò)大受力面積的方式，加固處理原有獨(dú)立基礎(chǔ)； 運(yùn)動(dòng)中心采用天然獨(dú)立基礎(chǔ)，減少對(duì)天然土體的破壞和污染。

上部結(jié)構(gòu)：藝術(shù)中心改建時(shí)利用原廠房立柱、樓蓋和維護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)受力檢算增設(shè)少量承重立柱，采用包鋼方式，加固和修復(fù)藝術(shù)中心的屋頂混凝土桁架，運(yùn)動(dòng)中心的游泳池大跨度梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土和特殊鋼結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約建材的情況下，增加了結(jié)構(gòu)的跨越能力。鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)選用HRB400級(jí)鋼筋作為主筋，其用量占鋼筋總量的70%以上，高等級(jí)鋼筋是國(guó)家為可持續(xù)發(fā)展鼓勵(lì)選用的材料，高強(qiáng)鋼筋的利用，減少了鋼筋的總用量，部分結(jié)構(gòu)還采用對(duì)環(huán)境影響較小的特殊鋼結(jié)構(gòu)體系（圖4、5）。

3.2 環(huán)境綠化

建筑與景觀實(shí)現(xiàn)相互貫穿，自然要素與建筑形體構(gòu)建的綠地系統(tǒng)形成建筑與環(huán)境的融合。該項(xiàng)目占地16 218m2，綠地面積達(dá)到9 010 m2，綠化覆蓋了除藝術(shù)中心以外的全部范圍，綠化率達(dá)到55.6%，大面積立體式的綠化為節(jié)能提供了天然條件（圖6、7）。

4 建筑材料

4.1 既有建筑利用

藝術(shù)中心改造原有403廠房，保留利用既有建筑結(jié)構(gòu)，既保護(hù)工業(yè)歷史文化遺跡，增強(qiáng)和提升百瑞景文化底蘊(yùn)，又減少?gòu)U棄材料產(chǎn)生和新建筑材料的使用，實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)材目標(biāo)。

4.2 LOW-E玻璃幕墻體系

LOW-E玻璃是在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物組成的膜系產(chǎn)品。其鍍膜層具備對(duì)可見(jiàn)光高透過(guò)和對(duì)中遠(yuǎn)紅外線高反射的特性，有優(yōu)異的隔熱效果和良好的透光性。原有普通玻璃門(mén)窗被改造成熱斷橋鋁合金框加雙層中空LOW—E玻璃幕墻體系，既滿足光照要求又阻斷熱輻射。

圖6 改造后403藝術(shù)中心立面圖

圖7 改造后403運(yùn)動(dòng)中心立面圖

4.3 維護(hù)及隔斷材料

403藝術(shù)中心改造過(guò)程中避免破壞原有砌體，通過(guò)檢測(cè)加固所有外墻體，室內(nèi)50%以上空間采用靈活隔斷，減少重新建造時(shí)的材料浪費(fèi)和垃圾產(chǎn)生，經(jīng)計(jì)算，本建筑的能耗不超過(guò)國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定能耗的80%。

4.4 保溫隔熱材料

項(xiàng)目增設(shè)高效的外墻內(nèi)保溫體系，對(duì)原有外墻進(jìn)行保溫處理，有效地阻止熱的傳導(dǎo)和散失，減少能量損失。

5 設(shè)備技術(shù)

5.1 智能管道式日光照明系統(tǒng)

通過(guò)采光罩高效采集室外自然光，導(dǎo)入系統(tǒng)后重新分配，再經(jīng)過(guò)特殊制作的導(dǎo)光管傳輸和強(qiáng)化，由系統(tǒng)底部的漫射裝置把自然光均勻高效地照射到任何需要光線的地方。此系統(tǒng)具有綠色、節(jié)能、零排放的特點(diǎn)，不僅可以代替電燈照明，而且不會(huì)產(chǎn)生人工照明的熱量輻射，有效減少因熱輻射產(chǎn)生的空調(diào)耗電。

據(jù)統(tǒng)計(jì)電燈照明占據(jù)現(xiàn)代商業(yè)建筑每年公用事業(yè)費(fèi)用的40%～75%。管道式日光照明技術(shù)使每年的照明能源費(fèi)用減少97%，降低高峰時(shí)段對(duì)照明電力的需求。

百瑞景403藝術(shù)中心將原有普通照明改造成日光照明系統(tǒng)，新建的運(yùn)動(dòng)中心增設(shè)日光照明系統(tǒng)，經(jīng)日光照明系統(tǒng)分析，采用管道式日光照明系統(tǒng)每年可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益共約十萬(wàn)元，同時(shí)減少二氧化碳等有害物質(zhì)的排放。

5.2 雙向流熱回收新風(fēng)系統(tǒng)

系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)新鮮空氣從室外引入，通過(guò)送風(fēng)道送至各房間，污濁空氣由排風(fēng)道經(jīng)排風(fēng)主機(jī)排出室外，污濁空氣通過(guò)主機(jī)時(shí)與新風(fēng)進(jìn)行熱回收交換，其中90%能量被回收重新送回室內(nèi)，降低能量損耗。

該技術(shù)具有給室內(nèi)提供高含氧量新鮮空氣、回收污濁空氣排出時(shí)帶走的能量、夏天除濕和冬天加濕的濕度調(diào)節(jié)、室內(nèi)二氧化碳監(jiān)控、阻隔室外噪音和灰塵的通風(fēng)換氣等多種功能，全面提升室內(nèi)空氣微循環(huán)的質(zhì)量。

5.3 雨水收集處理系統(tǒng)

收集的雨水經(jīng)過(guò)濾和處理后達(dá)到使用要求，輸送至需要的地點(diǎn)，達(dá)到節(jié)約水資源目的。增設(shè)的雨水收集池和雨水處理系統(tǒng)將屋面雨水、地表雨水回收處理，用于園林綠地澆灌等，減少自來(lái)水用量。系統(tǒng)具有絮凝、過(guò)濾、消毒、輸送、在線反沖洗等特點(diǎn)。

5.4 太陽(yáng)能集中集熱系統(tǒng)

系統(tǒng)主要是由集熱器、儲(chǔ)水箱等組成，集熱器的陽(yáng)光照射面溫度高，背陽(yáng)面溫度低，利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產(chǎn)生微循環(huán)而達(dá)到所需熱水。根據(jù)對(duì)熱水的需要，403會(huì)所屋面增設(shè)的約60m2集中集熱板，通過(guò)控制系統(tǒng)和循環(huán)管路將水箱水加熱，滿足部分生活熱水的需要。

6 結(jié)語(yǔ)

百瑞景403會(huì)所不僅保留利用既有建筑，還從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、材料、設(shè)備等多層面集中整合眾多綠色節(jié)能技術(shù)，整個(gè)建筑形成了綜合的、立體的綠色節(jié)能系統(tǒng)，全方位立體式保溫隔熱技術(shù)的集成屬于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，據(jù)測(cè)算其產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益約32萬(wàn)元/年。該項(xiàng)目中節(jié)能技術(shù)運(yùn)用的探索為建造更多的綠色節(jié)能建筑積累了經(jīng)驗(yàn)，并具有積極的示范意義。