一、项目概况
华汇科研设计中心是获得国家绿色建筑评价标识运行标识三星认证的项目,同时也取得了浙江省绿色建筑评价标识运行标识三星认证。项目位于浙江绍兴镜湖新区,总用地面积:9448.39平方米,总建筑面积:3.9万平方米,其中地上2.8万m2,地下1.1万m2,建筑高度为98.7米。该项目荣获2018年度“中国好绿建”、“2019浙江省优秀勘察设计一等奖”、“2019年中国优秀工程勘察设计奖二等奖”等奖项。
项目以“简约”、“共享”和“绿色”作为设计理念。去除了多余繁复的装饰,使建筑回归本质,将设计的元素、色彩、原材料简化到最少。设计师考虑到“共享”是关系人共同参与的过程,是给人以生存的资源和空间上的人格尊重,是从内到外都充分鼓励人与人交流和互动,同时结合绿色建筑的特点,即在建筑的全寿命周期内,最大限度的节约资源、保护环境减少污染为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
项目设计阶段采用BIM技术,实现三维协同设计;优化建筑层高,并进行可视化展示;辅助施工图出图,实现各专业的多时段的碰撞检查;同时可进行虚拟仿真漫游。其设计技术特点主要基于三个方面:(1)在低造价的前提下创新建筑设计,遵循建筑的理性,不过度设计,充分选用适宜的低技术来实现绿色建筑的目标,建筑以功能实现为主,方正的平面体现了建筑的真实和高效;(2)整座大楼的独特性在于根据不同的朝向、功能、位置选择合适的材料和构造形式。每层办公平面四周都设置绿色花台,四季植物颜色的变化,给室内营造良好的近景感观和怡人的工作环境,不断变化的外墙植物也让建筑具有了成长性;(3)营造建筑健康舒适的空间,基于场地东侧独特的大滩美景,在主楼的东侧每两层设置一挑台,在其上种满植物,形成共享交流的室外休憩平台,另外大楼裙房屋顶还设置了屋顶花园和屋顶农场,每个楼层的开放性空间让建筑更舒适和温暖。
二、技术措施
2.1项目选址
华汇科研设计中心选址于绍兴市镜湖新区,东至解放大道、南至庙前江、西至曲屯小区、北至梅山路。基地呈矩形,用地面积为9448.39平方米。地块属于低氡区,氡浓度最大值为17871Bq/m³,无危害和危险源,无氡异常。地块内无可利用的旧建筑,为净地交付。 项目紧邻地铁1号线二环线站,交通非常便利。
通过场地分析,建筑主楼布置在基地北侧,裙房沿解放路展开布置,这样能够减少建筑主楼对西侧东边曲屯小区的日照遮挡。
项目基地地质条件为软土地基,为了有效减少软土地基的基坑围护投入,最有效的办法就是减少地下室层高,无梁楼盖能有效减少梁截面的有效高度,因而在地下二层顶面,设计采用了无梁楼盖技术。
2.2建筑形态
为了有效减少城市主干道--解放大道车流的噪音对建筑的影响,裙房采用了竖向百叶,主楼采用了水平挑板的技术措施。建筑裙房竖向百叶以柔和的曲线面与城市空间对话,而建筑主楼则强调了叠合和硬朗的个性,水平线条上切了斜角,起意于檐,源于《诗.小雅.斯干》“如鸟斯革,如翚斯飞”其栋宇峻起,如鸟之警而革也,其檐阿华彩而轩祥,如翚之飞而矫其翼也,盖其堂之美如此。兼顾精致与恢宏,创新诠释了东方的传统文化。
2.3立体绿化
2.3.1垂直绿化
主楼水平线条不仅能有效减少城市噪音,凸显了建筑造型, 而且也是垂直绿化的花池,结构面出挑1200,内侧设置维修通道,外围设置防护栏板,浅浅的花槽上小树长得越来越茁壮,植物从栏板上露出枝桠让建筑显得格外有生机。同时也给办公司带来了绿意盎然的生态景观,让员工即使在高层的室内也能每天看见新鲜的绿色。将绿色引入室内的同时,给整个建筑披上了绿色生态外衣,并随着植物的生长而呈现出不同的姿态,我们称之为成长的建筑。
建筑离不开植物,因为植物给人带来愉悦。从种植槽的设计和完善、种植土的配比以及种植植物的选择,华汇科研设计中心的垂直绿化的诞生过程就是设计师关注和了解绿色建筑的过程,让更多的设计师参与进来,群策群力共同创造一个绿色的环境。
2.3.2屋顶花园与格子菜田
由于基地相对于建筑体量而言显得局促,而且高层建筑一圈消防车道和消防登高场地让景观设计师能施展的空间非常有限。因此屋顶花园成为了景观设计的重点,与垂直绿化、地面绿化构成了多层次的绿化空间。 屋顶绿化面积总计527.37m2,占屋顶可绿化面积的53.1% 在屋顶上可以远眺、发呆、聊天、烧烤,会议等等活动,是一个外延的建筑的活动空间。
我们希望绿色理念能切实的改善工作环境,而且能够传达给更多的人,因此特别在屋顶上设置了屋顶农场和格子菜田,可以种植各种各样的有机蔬菜, 蔬菜的种子来源于农科所,并坚持采用有机肥料。菜田果实累累、生机勃勃,一年四季都能有不同的收获,给员工提供部分全天然的有机蔬菜。更鼓励员工带上亲朋好友一起参与,认领菜田、耕耘打理菜田,把格子菜田打造成一个绿色的、温馨的、属于全体员工的家园。格子菜田设置了水生荷花、瓜果等植物,不仅提升植物的多样性,还成了小朋友们的乐园,摘丝瓜、小甜瓜,也为华汇小家属们提供了一个亲近自然、相互交流的场所。这种生机盎然的人性化公共空间为华汇创造出舒适、温馨、激励的工作环境。
2.3.3植物选种
高层建筑四个面上有不同的日照和微气候条件,选择什么植物才能保证植物的成活率和低维护率,这让我们的景观设计师费了一番心思。从大楼建造过程中再不同楼层和方向上用花盆试种,到大楼竣工前的大规模种植,然后是大楼使用后一年的补种和调整,华汇科研设计中心的景观实践就是一次非常有价值的研究,总结出的经验和体会,可以应用和推广到更多的项目中,为城市增添绿色。
2.3.4喷灌技术的运用
大楼在场地和屋顶设计了雨水收集池,回收的雨水通过滴灌和喷灌系统对建筑垂直绿化、场外绿地和屋顶绿化进行浇灌。
2.4建筑空间布局
2.4.1开放的城市客厅
基地中部裙房与主楼之间围合的巨大的灰空间,我们称之为城市客厅,城市客厅是公司小型集会和合影的区域,完全向城市敞开。开放的城市客厅对城市而言当然是一种融合,模糊了城市与建筑的边界。让建筑参与到城市中去,做个性建筑的同时也给城市以应有回馈。
城市客厅不仅举办了两届华汇集团的运动会部分活动,更成为了大妈广场舞的场所,这也许就是建筑城市属性的意义。
2.4.2入口空间与共享空间
在中国的城市空间里特有的一个现象就是绝大多数建筑物都是被围墙所包围,围墙仿佛彰显了地域的权属。但是华汇科研设计中心却是一个没有围墙的大楼,城市客厅和周边空间均向城市开放,管理的边界从梯控开始,我们期望建筑能够强化设计创意企业天然具有的开放属性。
我们从未有在设计中如此关注建筑使用功能之外的共享空间,设计更注重空间效率,将办公空间打开创造更多讨论区域,把碎片化的空间整合成无处不在的共享交流空间,希望共享空间会绽放出更多的思想火花。
这个建筑最可以被突出的特点就是无处不在的共享空间,这给了所有来参观者留下深刻的印象。裙房连廊旁的小庭院是午餐时间大家最喜欢去的地方。主楼东面奇数层近100平方米的休息平台,偶数层的小阳台,用于设计师的休憩、茶歇、交流的区域。
大堂位于主楼的南侧,面向基地中间部的城市客厅, 大堂最重要的内容是展厅和咖啡吧,而对在大楼办公的公司员工来说,咖啡吧才是最让人留恋的地方, 来一杯卡布其诺,享受阳光下的温暖,至少也是让人愉悦的。更何况咖啡吧常常会举办经典影片回顾、球赛赛事转播、英语沙龙等活动。
2.4.3 空间使用功能的可变性
设计关注有效提升空间的可变性和利用效率,从而可以有效适应未来建筑使用需求的发展。如会议厅可以一分为二使用,厅内的家具布置可以根据不同需要的摆布。会议前厅尺度开敞,是会议茶歇、聚会交流的空间,甚至也作为年中新员工团建培训、年底员工大聚餐的场所。汇舍展厅位于员工餐厅前等候区,人来人往,因此布置企业展板和企业文化墙,一年一度的送春联活动,书法家也是在这里挥毫泼墨,地上则铺满了洋溢着墨香的祝福。大楼的灵动空间,除去几个相对固定的工作位,其余空间布置都相对灵活,可以供集团子公司员工在大楼内临时办公,灵动空间还配置了书库、阅览室、材料库、沙龙空间。
2.4.4走廊空间
大楼内走道均采用落地玻璃隔断,保证了内走道的采光,减少白天用电量。
2.4.5员工健身空间
企业在办公区布置健身设施,满足员工的健身需求,方便员工在工作中调节身心状态,消除工作带来的疲倦感,华汇大楼顶端布置了绍兴最高的健身中心,有器械、操房、动感单车,并配置了更衣和淋浴房,方便员工健身后以饱满的精神面貌开启一天新的工作。
2.5光伏发电及太阳能光导系统
2.5.1光伏系统
主楼顶安装了太阳能多晶硅板,主要发电设备采用多晶硅260W光伏组件315块,30KW组串式逆变器3台,华为智能管理系统1套;裙楼城市客厅顶安装了薄膜式发电板,主要发电设备采用碲化镉64W光伏组件642块,20KW组串式逆变器2台。 装机容量为157kWp,自发自用,余电上网,年发电量8.82万度。大楼年用电量199.39万度。光伏系统所发电量占建筑全年用电量的4.42%。
2.5.2太阳能光导系统
大楼在地下室采用20套光导管将阳光引入到地下空间、餐厅采用了8套光导管将阳光引入大进深,有效的减少人工照明。
2.6室外风环境及建筑外窗可开启面积
通过计算机模拟项目冬季风向:NNW,风向平均风速2.4m/s ,冬季工况:风速小于5m/s,且风速放大系数小于2。过渡季风向:ENE,风向平均风速2.67m/s,过渡季工况:无涡流,50%以上可开启外窗内外表面风压差大于0.5Pa。
外窗面积总计:6120.84m2,可开启面积总计2156.35m2,可开启面积比例为35.23%。外窗气密性:6级。
2.7被动式窗墙系统及围护结构热工性能
大楼采用的采光通风遮阳复合被动式窗墙系统,是华汇专有的设计技术,获得了国家发明专利。系统整合了采光、通风窗、遮阳和景观绿化的设计。窗户的设计不同于常规,我们把窗户分设为上中下三段,上窗可开启,保证室内的通风、冬季阳光直射和夏季阳光的漫射进室内,减少室内的人工照明,中部窗扇比较完整保证了景观视线的通透,内侧布置了遮阳帘,能有效减少阳光在工作面形成的反光,这也和设计公司的日常相适应。下窗是在工作面下,可开启,能保证工作时窗帘不会遮挡窗户的通风,下窗外是我们特别设计的花槽,让进入室内的空气更清新(而这样的窗户设计也保证了不会出现高空抛物的发生)。而出挑的花槽尺寸是按绍兴夏季和冬季的太阳角计算的,能有效减少夏季太阳的直射,又能保证冬季太阳直射入室内。这个系统让建筑会呼吸,绿色植物天然的空调效果,能营造建筑的小微环境,有效降低室内温度、改善室内的空气质量。
屋面采用传热系数0.34W/(m2·K)的挤塑聚苯板作为保温隔热层;外墙保温采用岩棉板做外保温,主体为120厚+240厚烧结页岩空心砌块,中间设160厚空气间层;外窗采用Low-E中空玻璃
建筑分项能耗 | 单位 | 参照建筑 | 实际建筑 |
全年采暖负荷 | kWh | 2079061 | 1919705 |
全年空调负荷 | kWh | 1021014 | 974414 |
全年总负荷 | kWh | 3100075 | 2894119 |
负荷降低幅度 | % | 6.64% |
2.7.1 ASLOC板应用
裙房外立面我们做了多方面的比对,为了保证立面效果,裙房百叶需按层分设,最初我们确定了双面干挂的竖向百叶做法,了解到ASLOC板具有薄(板厚6cm),整体性好,强度高(单板能到6米高),因为是水泥制品,板面无需装饰,因而调整了原立面百叶设计,采用ASLOC板,并结合建筑形态重新设计建筑构造,采用卡扣式设计。 百叶内侧采用了全玻设计,力求东面景观视野的最大化,裙房西立面考虑的日照的原因,采用了深凹小窗的做法, ASLOC板在西立面变成了装饰墙板。
2.8水源热泵空调与新风系统
水源热泵空调机组进行制冷和制热,输入少量电能,实现低品位能源向高品位转移。1~19层采用地表水源热泵空调系统+水蓄能设计,冷热源系统采用2台满液式水源螺杆机组和1台满液式水源螺杆热回收机组。
水蓄冷蓄热技术夏季运行:1﹟、2﹟主机在低谷电时段蓄能运行,将池水降温至6℃停机,系统白天运行时,低温池水采用变频水泵通过中间板换向室内风机盘管提供14℃恒温、变流量的冷媒水;3﹟主机直接向分设于各楼层的新风机组提供7℃的冷媒水,以承担新风的降温、除湿负荷。若遇到夏季极端高温天气,当出现蓄冷量无法满足室内负荷时,以池水温度≥13℃(可调)为界主机将自行启动,且向板换侧直接供水以保证系统运行效果。冬季运行:蓄能主机通过模式及管路切换直接向室内末端提供热媒水供热。
2.8.1室内空气质量控制
按空气品质(CO2+VOC)实现新风控制,包含两种模式,全新风模式和混风模式。全新风模式:机组运行过程中,当检测到室内回风总管CO2或VOC浓度高于设定值时,排风风机和排风阀打开,机组全新风运行。混风模式: 机组运行过程中,当检测到室内回风总管CO2或VOC浓度低于设定值时,排风风机和排风阀关闭,新风阀设置为最小开度,机组向室内提供最小新风量的同时按室内循环模式运行。
2.9绿色施工
施工前对绿色施工进行专项交底,包括施工过程中的环境保护控制、材料使用及管理、水资源利用、节能要求及合理用能等。对各工种人员进行施工前的绿色施工培训。制定“节水节电管理制度”,定期组织节水节电教育。建成每平方米建筑实际电耗值5.22kWh/㎡,建成每平方米建筑实际水耗值0.087t/㎡,其中雨水占25.6%。钢筋计划使用量:5415.95t,实际使用量:5514.998t损耗率:1.83%,预拌混凝土计划使用量:24655.35m³,实际使用量: 24894.88m³,损耗率:0.97%。采用绿色建筑技术措施后,本项目全生命周期单位面积CO2排放量为4105.73kg/m²。可以实现减碳740.15kg/m²,总碳排放量下降15.27%。
三、室内环境与质量评价
设计师每天在办公场所度过的时间常常超过12小时,由此可见健康的办公环境本身就是对员工最好的呵护。新大楼的室内环境关乎到每一位企业员工的健康,因此董事长坚持大楼必须设置新风系统,建立室内环境空气质量评价机制,严格控制项目建材的采购,坚持对施工现场建筑材料有毒有害气体释放量的测定,以保证营造健康舒适的工作环境。
四、运维管理
现场明示操作规程,完善应急预案。制定积极有效的工作考核体系:在节能方面有重大贡献者,根据节省的电费、水费,按一定比例进行奖励。对变压器、光伏系统、光热系统、空调性能进行检测。对纸张类垃圾、厨余垃圾、有害垃圾进行分类回收。 制定空调清洗计划,并按规定实施清洗。对病虫害采用物理防治方法,不使用农药。 对照明开关、风机、水泵、空调等设备的运行状态进行监视并实现自动化控制。
高效的建筑能源运营与管理系统是大楼的一大技术特点,能进行绿色全周期的能源监测及管理,实时可视化建筑中的能耗状态,进行能耗数据的统计分析。通过采集建筑内部各用能系统的能耗和运行信息,形成能耗的分类、分项、分区域统计分析,实现能源管理数据的“可视化”,从而找出能耗盲点,挖掘节能潜力,达到节能的目标。
信息提供单位:华汇工程设计集团股份有限公司