楊勇凱，鄒淄旻

（中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430014）

1 概述

東湖國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)公共服務(wù)中心位于武漢光谷，基地面積20.1ha，總建筑面積14.73 萬(wàn)m2（見(jiàn)圖1）。建設(shè)地塊是一處背靠山巒的景觀用地，內(nèi)有水塘，植被豐富。為最大限度地保護(hù)山巒天際線和基地自然肌理，將服務(wù)中心設(shè)計(jì)成一個(gè)由獨(dú)立的低層單體組成的建筑聚落。

整個(gè)建筑群落圍繞一個(gè)主廣場(chǎng)和三個(gè)院落展開(kāi)。主廣場(chǎng)是建筑群落的中心，它依次和西院、北院和東院相通。建筑形成連續(xù)的半圍合面，向廣場(chǎng)和院落展開(kāi)。院落的半圍合狀態(tài)和高寬比，保證了在此休息和交流的人的舒適度。項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)、場(chǎng)地既有環(huán)境，因地制宜的選用合理綠色、節(jié)能技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用，達(dá)到國(guó)家綠色建筑三星標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 東湖國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)公共服務(wù)中心

2 綠色建筑技術(shù)應(yīng)用

2.1 構(gòu)建通風(fēng)廊道

武漢常年風(fēng)速較低，夏季風(fēng)速僅為1.6m/s，規(guī)劃設(shè)計(jì)如何改善場(chǎng)地微環(huán)境成為首要任務(wù)。建筑設(shè)計(jì)整體布局采用分散式建筑體量，同時(shí)對(duì)建筑局部進(jìn)行架空，形成灰空間，提升各院落的空間感及舒適度，構(gòu)建通風(fēng)廊道。通過(guò)CFD 模擬，局部架空后場(chǎng)地平均風(fēng)速由1.2m/s 提升至1.8m/s，整個(gè)園區(qū)的通風(fēng)效率可提高50%。

2.2 多層次的屋頂綠化

采用多空間層次的屋頂綠化的方式（見(jiàn)圖2），在節(jié)約土地的同時(shí)，既能增加綠化覆蓋率，提高綠化在二氧化碳固定方面的作用，又可以改善屋頂?shù)谋馗魺嵝Ч?/p>

圖2 多空間層次的屋頂綠化

場(chǎng)地鋪設(shè)了大面積的復(fù)合綠化，有效減少城市及場(chǎng)區(qū)氣溫逐漸升高和氣候干燥狀況，降低熱島效應(yīng)，調(diào)節(jié)微氣候。同時(shí)增加場(chǎng)地雨水與地下水涵養(yǎng)，改善生態(tài)環(huán)境及強(qiáng)化天然降水的地下滲透能力，補(bǔ)充地下水量，減少因地下水位下降造成的地面下陷，減輕排水系統(tǒng)負(fù)荷，減少雨水的尖峰徑流量。

整個(gè)園區(qū)綠地率達(dá)到38.5%，室外透水地面比例達(dá)到53.4%。

2.3 自然通風(fēng)

自然通風(fēng)不僅能夠提高室內(nèi)舒適度，還能夠相應(yīng)的降低建筑的耗能，起到在過(guò)渡季節(jié)部分或全部取代空調(diào)的作用。通過(guò)多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)法模擬，對(duì)建筑各房間進(jìn)行了詳細(xì)分析，幕墻部分的開(kāi)啟比達(dá)到19.3%，外窗可開(kāi)啟比達(dá)到43.0%，各樓室內(nèi)通風(fēng)換氣次數(shù)達(dá)到了2.8 次/h以上。

2.4 自然采光

為改善室內(nèi)空間的自然采光效果，建筑設(shè)計(jì)采用了小進(jìn)深（18M）雙向采光設(shè)計(jì)，保證絕大多數(shù)的日間不使用人工照明。經(jīng)模擬計(jì)算，該項(xiàng)目有76.7%的主要功能空間滿(mǎn)足采光規(guī)范要求，設(shè)計(jì)建筑相比于參考建筑年照明能耗降低了49.5 萬(wàn)kWh，降幅達(dá)26.0%。

2.5 建筑外遮陽(yáng)一體化

武漢夏季炎熱，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度大。各單體建筑在設(shè)計(jì)根據(jù)不同朝向，合理地設(shè)置了不同外挑、不同間距、不同角度垂直外遮陽(yáng)，外遮陽(yáng)的SC 值在0.75 ～0.90。在大幅降低進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射的情況下，也防止室內(nèi)眩光，同時(shí)滿(mǎn)足建筑外部的美觀需求。

立面采用簡(jiǎn)潔的序列組合，局部予以變化，形成整體協(xié)調(diào)穩(wěn)重的建筑氣質(zhì)；結(jié)合各朝向不一樣的遮陽(yáng)需求，采用不同材料、間距、長(zhǎng)度的豎向百葉，形成立面豐富的變化，到達(dá)建筑效果與外遮陽(yáng)一體化（見(jiàn)圖3）。

圖3 建筑外遮陽(yáng)一體化

2.6 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能

通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的優(yōu)化，建筑全年能耗比50%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的參照系統(tǒng)還節(jié)能26.3%，相當(dāng)于節(jié)能63.15%。

2.7 場(chǎng)地雨水收集利用

武漢年降雨量豐富，利用場(chǎng)地既有低洼水塘設(shè)計(jì)為景觀水體，作為雨水收集系統(tǒng)蓄水池，引導(dǎo)雨水進(jìn)入景觀水體（3 萬(wàn)m2）進(jìn)行調(diào)蓄（見(jiàn)圖4），雨水收集量達(dá)到2.7萬(wàn)m3，即可滿(mǎn)足回用綠化灌溉，又提升了場(chǎng)地土壤含水量，相比采用市政給水灌溉，單項(xiàng)年節(jié)約費(fèi)用約2.26 萬(wàn)元。

圖4 雨水收集系統(tǒng)蓄水池

2.8 溫濕度獨(dú)立控制的空調(diào)系統(tǒng)

武漢常年濕度較大，夏季相對(duì)濕度普遍在80%以上，除濕負(fù)荷比例較大。常規(guī)空調(diào)難以保證既節(jié)能又做到保證室內(nèi)舒適，項(xiàng)目采用溫濕度獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng)，夏季對(duì)新風(fēng)進(jìn)行降溫除濕處理，冬季對(duì)新風(fēng)進(jìn)行加熱加濕處理，從而避免了常規(guī)系統(tǒng)中溫濕度聯(lián)合處理所帶來(lái)的能源浪費(fèi)和空氣品質(zhì)降低的問(wèn)題。由新風(fēng)來(lái)調(diào)節(jié)濕度，顯熱末端調(diào)節(jié)溫度，可滿(mǎn)足房間熱濕比不斷變化的要求，避免了室內(nèi)濕度過(guò)高或過(guò)低的現(xiàn)象。建筑的全年空調(diào)采暖能耗降低了220.5 萬(wàn)kWh，降幅達(dá)到26.3%。

2.9 新風(fēng)熱回收及室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

項(xiàng)目采用溶液調(diào)濕全熱回收新風(fēng)機(jī)組，不僅可以精確控制室內(nèi)的濕度，還可以對(duì)排風(fēng)進(jìn)行全熱回收，預(yù)冷預(yù)熱新風(fēng)。

為了營(yíng)造健康的室內(nèi)環(huán)境，在建筑室內(nèi)設(shè)置合理的空氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在主要功能房間，利用傳感器對(duì)室內(nèi)主要位置的二氧化碳和空氣污染物濃度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將所采集的有關(guān)信息傳輸至計(jì)算機(jī)或監(jiān)控平臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析和統(tǒng)計(jì)，二氧化碳和污染物濃度超標(biāo)時(shí)能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警；檢測(cè)進(jìn)、排風(fēng)設(shè)備的工作狀態(tài)，并與室內(nèi)空氣污染監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)通風(fēng)調(diào)節(jié)。

2.10 可再生能源利用

該項(xiàng)目?jī)H體育中心設(shè)置了生活熱水，由太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)提供，比例達(dá)到48.4%。

2.11 能源監(jiān)控平臺(tái)

項(xiàng)目搭建能源監(jiān)控平臺(tái)對(duì)照明、空調(diào)、特殊用電等分類(lèi)獨(dú)立計(jì)量，能源管理平臺(tái)對(duì)各能耗環(huán)節(jié)進(jìn)行全面實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)分析、趨勢(shì)預(yù)測(cè)，提供詳細(xì)的能源數(shù)據(jù)報(bào)表與趨勢(shì)分析表，實(shí)現(xiàn)節(jié)能管理。

3 綠色建筑增量成本分析

通過(guò)合理選擇綠色技術(shù)應(yīng)用，項(xiàng)目綠色建筑增量成本僅124.7 元/m2，增加總成本1838.8 萬(wàn)元（見(jiàn)表1）。在合理的投資條件下，不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材的目標(biāo)，同時(shí)也創(chuàng)造出了一個(gè)健康舒適的室內(nèi)環(huán)境。

表1 綠色建筑增量成本

4 結(jié)束語(yǔ)

項(xiàng)目尊重原有場(chǎng)地的地形地貌，與周邊環(huán)境融為一體，使場(chǎng)地保持良好的生態(tài)環(huán)境；采用先進(jìn)綠色設(shè)計(jì)理念，因地制宜的綠色技術(shù)，建筑節(jié)能率達(dá)63.15%，取得良好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益。