金艷萍（上海市建筑科學(xué)研究院有限公司， 上海 200032）

氣候因素是綠色建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。氣候適應(yīng)型綠色公共建筑需要建筑能夠適應(yīng)氣候在地域空間和時(shí)間進(jìn)程中的動(dòng)態(tài)變化，保持建筑場(chǎng)所空間與自然氣候的適宜性聯(lián)系或可調(diào)節(jié)能力，從而在保障實(shí)現(xiàn)建筑使用功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)健康、節(jié)約和環(huán)境友好的建筑性能與品質(zhì)。

1 項(xiàng)目背景

太平鳥(niǎo)高新區(qū)男裝辦公樓（圖1）位于浙江省寧波市國(guó)家高新區(qū)，是寧波市重點(diǎn)工程項(xiàng)目。寧波地處我國(guó)海岸線中段，長(zhǎng)江三角洲南翼，緯度適中，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫和濕潤(rùn)，四季分明，屬典型的夏熱冬冷氣候。夏熱冬冷氣候區(qū)具有夏季悶熱高濕、冬季陰冷潮濕的氣候特征，本項(xiàng)目就保溫與隔熱、日照與遮陽(yáng)、通風(fēng)與除濕的有效平衡等關(guān)鍵問(wèn)題，開(kāi)展氣候適應(yīng)型綠色設(shè)計(jì)，已成為城市新地標(biāo)。

圖 1 項(xiàng)目總體形象

項(xiàng)目北鄰規(guī)劃路，東鄰規(guī)劃路，西鄰院士路，南鄰光華路，區(qū)位條件較好?？偨ㄖ娣e約 7.3 萬(wàn) m2，地上約 3.3萬(wàn) m2，地下約 4 萬(wàn) m2，地下 3 層，地上 5 層，建筑高度24 m。 地上主要功能為辦公、研發(fā)和展示。地下一層主要功能為餐廳、展示等，地下二、三層主要功能為報(bào)告廳和汽車(chē)庫(kù)等。其建設(shè)目標(biāo)是氣候適應(yīng)型綠色公共建筑，科技示范工程，三星級(jí)綠色建筑（已獲得設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)）。

2 綠色設(shè)計(jì)的總體策略

項(xiàng)目充分呼應(yīng)地域氣候特征，采用“Thermal 熱氣流”的設(shè)計(jì)理念，通過(guò)旋轉(zhuǎn)式自遮陽(yáng)形體營(yíng)造綠色生態(tài)辦公環(huán)境，因地制宜的大空間開(kāi)放式設(shè)計(jì)表達(dá)時(shí)尚跨界碰撞的閃耀意境。每層旋轉(zhuǎn)并平移，結(jié)合中庭、半地下空間等自然采光通風(fēng)等設(shè)計(jì)，運(yùn)用立體綠化、光伏發(fā)電、鋼結(jié)構(gòu)、雨水回收利用、BIM 設(shè)計(jì)等綠色設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、時(shí)尚的創(chuàng)意辦公，地下空間和立體綠化的結(jié)合，增強(qiáng)通風(fēng)和公眾開(kāi)放，優(yōu)化區(qū)域微氣候。通過(guò)設(shè)計(jì)的手法，有效結(jié)合氣候自然條件，在建筑全壽命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)建筑功能和需求的同時(shí)，在滿足人體舒適度的情況下，利用有利氣候資源，優(yōu)化調(diào)整不利氣候條件，打造適應(yīng)地域氣候具有可持續(xù)性的綠色建筑（圖 2）。

圖 2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)策略

3 因地制宜的布局形態(tài)

項(xiàng)目尊重基地環(huán)境，把握城市肌理；與相鄰地塊統(tǒng)籌規(guī)劃，錯(cuò)落有致；既能融入周邊環(huán)境，又能成為城市形象節(jié)點(diǎn)?？傮w為一棟斜向圓柱形多層建筑，布置在梯形地塊的中心，減少視覺(jué)體量，避免在十字路口形成視覺(jué)遮擋。場(chǎng)地南低北高，合理設(shè)置步道臺(tái)階連接城市街道和建筑主入口標(biāo)高。考慮城市主、次干道影響，結(jié)合地形合理布置人行、車(chē)行出入口、下沉式廣場(chǎng)、架空車(chē)道、坡地等。合理開(kāi)發(fā)利用地下空間，下沉式廣場(chǎng)便于人員聚集與疏散，亦為地下秀場(chǎng)空間營(yíng)造良好通風(fēng)采光。建筑主要入口的上層檐口挑空，形成人員緩沖停留灰空間；地下車(chē)庫(kù)出入口與景觀融合建筑、地下空間主入口均朝向主導(dǎo)風(fēng)方向，利于自然通風(fēng)，設(shè)置地下通道連接太平鳥(niǎo) 2 個(gè)相鄰地塊建筑。場(chǎng)地交通組織合理，按動(dòng)靜分離、潔污分流、人車(chē)分行的原則組織各自的交通系統(tǒng)，提高區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)的辨識(shí)性。本項(xiàng)目場(chǎng)地東側(cè)星輝路上有公交站點(diǎn)，距本項(xiàng)目場(chǎng)地出入口距離約為 395 m；場(chǎng)地南側(cè)光華路上有公交站點(diǎn)，距場(chǎng)地出入口距離約為 480 m，均小于 500 m。因地制宜的開(kāi)放式布局成為城市全新的時(shí)尚“會(huì)客廳”（圖3）。

圖 3 建筑布局設(shè)計(jì)分析

4 呼應(yīng)氣候的空間形體

設(shè)計(jì)將綠色理念與功能、文化需求有機(jī)結(jié)合。本項(xiàng)目形體設(shè)計(jì)以圓形為基，內(nèi)庭為軸，斜柱為骨，簡(jiǎn)潔有序、統(tǒng)一高效，具有較強(qiáng)的標(biāo)識(shí)性，實(shí)現(xiàn)和功能、空間的一體化，輕盈靈動(dòng)，旋轉(zhuǎn)而上，表現(xiàn)出建筑強(qiáng)大的活力與精神，并暗示出太平鳥(niǎo)建筑獨(dú)特的身份特質(zhì)。功能布局考慮企業(yè)使用需求并充分結(jié)合人體舒適度，主要功能區(qū)域空間開(kāi)敞，采光舒適，輔助功能集約布置?？臻g設(shè)計(jì)以人為本，倡導(dǎo)綠色生態(tài)，并實(shí)現(xiàn)布局可變、高效使用。建筑內(nèi)部空間簡(jiǎn)潔大方，采用大空間環(huán)形體系，主要空間采用大空間靈活隔斷，滿足辦公、展示、會(huì)議交流等功能，交通空間同時(shí)滿足交通和休閑交流功能。同時(shí)垂直空間通過(guò)旋轉(zhuǎn)和平移形成的挑空中廳，實(shí)現(xiàn)空間的聯(lián)動(dòng)和互通（圖4）。通過(guò)內(nèi)外部空間營(yíng)造的挑空廊道、入口大堂 1～4 層挑空建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)、辦公大空間、內(nèi)外環(huán)廊聯(lián)動(dòng)、內(nèi)庭立體綠化、外部自遮陽(yáng)退臺(tái)、地下拱形共享空間、下沉式廣場(chǎng)、屋頂花園等，使空間開(kāi)闊延展，室內(nèi)外充分融合互動(dòng)。豎向防火分區(qū)和空間、綠化景觀結(jié)合，不僅體現(xiàn)空間的獨(dú)特性和靈活性，同時(shí)提高室內(nèi)空間采光與通風(fēng)性能。

圖 4 建筑空間設(shè)計(jì)分析

在設(shè)計(jì)中本項(xiàng)目雖然層高只有 4.3 m，但合理布局，結(jié)合 BIM 等輔助技術(shù)，采用辦公空間無(wú)吊頂設(shè)計(jì)，管線穿梁，提高豎向空間利用率，通過(guò)土建裝修一體化設(shè)計(jì)施工，實(shí)現(xiàn)空間高效經(jīng)濟(jì)、時(shí)尚綠色一體效果。同時(shí)建筑形體和功能需求充分融合，建筑簡(jiǎn)潔旋轉(zhuǎn)的造型像鳥(niǎo)一樣自由、乘風(fēng)直上、翱翔天空。充分考慮豎向防火分區(qū)和立面相結(jié)合，保證立面的完整性。外立面 FIN、格柵和幕墻及開(kāi)窗等一體化設(shè)計(jì)。屋頂、幕墻、光伏及綠化體系較好融合，形成綠色的第5 立面。內(nèi)立面通過(guò)環(huán)廊等和景觀庭院形成豐富綠色的空間造型。

5 可持續(xù)性的技術(shù)創(chuàng)新

5.1 自然采光

通過(guò)形體每層的平移、旋轉(zhuǎn)和內(nèi)庭院，幫助辦公空間遮蔽和阻擋了夏季高角度直射的陽(yáng)光，形成內(nèi)部舒適的光環(huán)境；地下空間采用局部開(kāi)敞及采光天窗的方式改善自然采光效果。同時(shí)通透的玻璃幕墻提供給辦公空間內(nèi)部人員廣闊的外部視覺(jué)景觀。采用漫反射表皮構(gòu)件、天窗、下沉庭院來(lái)保證室內(nèi)自然采光攝入量。

5.2 遮陽(yáng)通風(fēng)

采用 15° 自傾斜形體增強(qiáng)建筑自遮陽(yáng)，通過(guò)可調(diào)節(jié)外遮陽(yáng)、豎向外遮陽(yáng)構(gòu)件降低夏季空調(diào)冷負(fù)荷；結(jié)合內(nèi)遮陽(yáng)，創(chuàng)造更為舒適的可調(diào)節(jié)環(huán)境。借鑒傳統(tǒng)地域建筑設(shè)計(jì)理念，中庭通風(fēng)、采光、蓄水調(diào)節(jié)微氣候，通過(guò)平面立體旋轉(zhuǎn)，氣流上升，配合中庭綠化增強(qiáng)建筑被動(dòng)通風(fēng)；建筑四周的平推窗配合大空間中庭的開(kāi)窗，加強(qiáng)了過(guò)渡季節(jié)的自然通風(fēng)效果。東西側(cè)設(shè)下沉式廣場(chǎng)，增加地下空間的自然通風(fēng)。在滿足功能使用的基礎(chǔ)上，采取相應(yīng)技術(shù)控制措施，改善空間的空氣質(zhì)量及熱濕環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了良好的自然通風(fēng)和空氣流動(dòng)，并和空間融合而生，賦予建筑靈動(dòng)的生（圖5）。

圖 4 建筑通風(fēng)示意表達(dá)

6 技術(shù)協(xié)同

（1）結(jié)構(gòu)協(xié)同。綜合建筑外觀、使用功能、結(jié)構(gòu)跨度、自然條件等，選用適宜結(jié)構(gòu)體系。地下鋼混結(jié)構(gòu)，地上鋼結(jié)構(gòu)體系，有效提升材料利用效率及可循環(huán)利用比例。結(jié)構(gòu)是建筑空間、建筑藝術(shù)的一部分。

（2）材料協(xié)同。本項(xiàng)目的建筑材料選擇充分考慮了建筑材料回收利用的可能性，結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)，建筑表皮采用了玻璃幕墻及金屬遮陽(yáng)構(gòu)件，這些材料在建筑壽命期結(jié)束的拆除階段，可以進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)材料的循環(huán)再利用。通過(guò)統(tǒng)計(jì)本項(xiàng)目建筑材料清單中可再循環(huán)材料用量和項(xiàng)目建筑材料總重量，計(jì)算出可再循環(huán)材料用量比例為 15.57%。

（3）BIM協(xié)同。項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工全過(guò)程使用 BIM 協(xié)同平臺(tái)。在設(shè)計(jì)階段，實(shí)現(xiàn)抽象二維圖紙三維直觀化，增強(qiáng)各團(tuán)隊(duì)之間溝通協(xié)作的效率，使得專業(yè)設(shè)計(jì)師和業(yè)主等非專業(yè)人員對(duì)項(xiàng)目需求是否得到滿足的判斷更為明確、高效，決策更為準(zhǔn)確。通過(guò)直觀可視化，對(duì)三維模型進(jìn)行檢查、測(cè)算與風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)評(píng)估，提高設(shè)計(jì)施工質(zhì)量和效率，實(shí)現(xiàn) BIM 設(shè)計(jì)施工一體化。

（4）設(shè)備協(xié)同。機(jī)電綠色設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)包括雨水收集回用，空調(diào)冷凝水回收，空氣源熱泵熱水機(jī)組，管線穿梁敷設(shè)。采用磁懸浮變頻冷水機(jī)組，冷水機(jī)組的 COP 高于公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中限值的 12% 以上。采暖熱源采用工業(yè)廢熱產(chǎn)生的市政蒸汽，提高廢熱利用率。新風(fēng)機(jī)組采用全熱回收型新風(fēng)機(jī)組，熱回收效率不低于 60%，同時(shí)新風(fēng)風(fēng)機(jī)可根據(jù) CO2濃度進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，提供新風(fēng)。水泵及通風(fēng)風(fēng)機(jī)均設(shè)置智能變頻裝置，可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行最佳工況的調(diào)節(jié)。空調(diào)箱設(shè)置變頻風(fēng)機(jī)，過(guò)渡季節(jié)可實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)送風(fēng)。項(xiàng)目采用了幕墻可開(kāi)啟扇，可由 BA 系統(tǒng)自動(dòng)控制開(kāi)啟。過(guò)渡季節(jié)可根據(jù)室外天氣條件，由 BA 系統(tǒng)關(guān)閉空調(diào)，開(kāi)啟幕墻可開(kāi)啟扇，充分利用自然通風(fēng)達(dá)到舒適度需求，大幅縮短空調(diào)開(kāi)啟時(shí)長(zhǎng)，有效降低建筑使用能耗。建筑與機(jī)電協(xié)同設(shè)計(jì)，并借助建筑信息化模型，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管線空間的協(xié)同優(yōu)化。

（5）景觀協(xié)同。項(xiàng)目盡量采用本地植物、復(fù)層綠化。在建筑屋頂采用植被屋面的方式，形成屋頂休憩花園，有效地改善建筑內(nèi)部環(huán)境。立體綠化既能切實(shí)增加綠化面積，又能改善建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱效果，達(dá)到節(jié)能的目的。在室外設(shè)置雨水收集池，減少地面雨水徑流。屋面設(shè)置太陽(yáng)能光伏板，通過(guò)太陽(yáng)能光伏板與景觀廊架結(jié)合，達(dá)到建筑景觀一體化設(shè)計(jì)。

7 人本詩(shī)意的環(huán)境營(yíng)造

項(xiàng)目本著“以人為本”的原則，從城市的大局著手，充分尊重基地的環(huán)境特征，把握建筑空間格局與城市空間格局的關(guān)系，使建筑與城市和諧共生。充分利用場(chǎng)地原有自然環(huán)境資源，保留場(chǎng)地內(nèi)大型喬木。360 度全開(kāi)放式辦公、內(nèi)外雙景觀、建筑內(nèi)上下連貫的集中空間、建筑景觀一體化，創(chuàng)造出一種類似“大家庭”的友善舒適的辦公環(huán)境。項(xiàng)目用建筑設(shè)計(jì)語(yǔ)言演繹企業(yè)開(kāi)放包容、創(chuàng)新活力的文化。內(nèi)庭院作為建筑的“綠肺”，賦予了建筑靈動(dòng)的生命感。為辦公空間提供了景觀的同時(shí)也為員工提供可一個(gè)短暫休息放松和為創(chuàng)造力充電的場(chǎng)所，并融合了極具中國(guó)古典建筑空間圍合的特征，提出了對(duì)中國(guó)式隱園的視覺(jué)與空間變化的現(xiàn)代詮釋，讓你在觀賞美景的同時(shí)，也能走進(jìn)去體驗(yàn)，零距離接觸自然。一個(gè)自然愜意的辦公環(huán)境，也能讓大家享受歸家般的舒適（圖 5）。

圖 5 建筑綠色空間

8 結(jié) 語(yǔ)

本項(xiàng)目有別于普通的綠色建筑設(shè)計(jì)，作為企業(yè)研發(fā)辦公建筑，以課題示范項(xiàng)目為載體，根據(jù)寧波地區(qū)的氣候特征，應(yīng)用了適應(yīng)夏熱冬冷地區(qū)的綠色設(shè)計(jì)模式，在環(huán)境布局、空間組織、建筑自遮陽(yáng)、通風(fēng)采光、立體綠化、海綿景觀、可再生能源利用、BIM 等技術(shù)體系應(yīng)用方面有明顯的示范價(jià)值。同時(shí)也展現(xiàn)了一種人文印記與自然環(huán)境交織生長(zhǎng)、代謝后形成的具有當(dāng)代美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)及社會(huì)學(xué)多重價(jià)值的城市地標(biāo)。建筑旋轉(zhuǎn)動(dòng)感積極向上的形態(tài)營(yíng)造出友好綠色生態(tài)辦公環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了面向未來(lái)持續(xù)發(fā)展并且可感知可享用的零距離綠色體驗(yàn)，對(duì)眾多有待發(fā)掘的綠色公共建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)具有借鑒和示范作用。