一、项目概况

本项目位于正定新区起步区，隆兴路以南，大临济街以西，地块包括A、B、C、D四个场馆及其附属用房，其中A、B、C馆地上4层，B馆地上2层，地下均为1层。A馆高度为20.55m，B馆高度为19.95m，C馆高度为16.50m，D馆高度为14.15m，其工程性质为图书馆建筑。场馆包括阅览大厅、开放式阅览室、电子阅览室、儿童阅览室、书库、办公区、会议室、多功能厅等功能模块。地块规划用地面积为4.01万m²，实用地面积2.55万m²，绿地率22.7%，建筑密度44.7 %，容积率为1.57。项目总建筑面积5.50万m²，地上建筑面积4万m²，地下建筑面积1.5万m²。机动车位330个，地下停车位300个（含7个无障碍车位），地上停车位30个；非机动车停车位600个，地下停车位0个，地上停车位600个。结构形式为钢筋混凝土（框架）-剪力墙结构。

本项目从建筑结构及空调、用水等设备的安全性、卫生质量的可保证性、周围配套设施完备性等角度，为读者提供安全、卫生、人性化的服务。另外，合理的设计空调系统，保证室内温湿度，将自然采光与绿色照明相结合，力求为读者打造一个舒适、安全、健康的阅读环境。同时，充分降低建筑能耗、水耗及其他资源消耗，减少不必要的支出，减少建筑装饰材料的使用，实现资源消耗少，投资成本低，建筑造型美观简约的图书馆。项目以人性化、舒适性、最小化为设计理念，于2020年2月获得国家绿色建筑三星级设计标识认证。

图1 三星级绿色建筑设计标识证书

二、技术措施

2.1 节地与室外环境

2.1.1 室外声环境

场地主要噪声源为周边道路交通噪声及设备运行噪声。对场地进行噪声检测，场地昼间最不利噪声值为59.6dB，夜间最不利噪声值为49.1dB，满足2类噪声限值60/50dB的要求。通过采取加强交通管理、规范停车秩序等措施后能有效降低车辆噪声，再加上墙体、玻璃隔声和距离衰减，汽车噪声对周围环境的影响较小。运行设备均采用隔声降噪处理措施，加压水泵房置于地下，室内设吸音板及隔音门，并对加压水泵采取减震处理；地下车库风机设在单独隔音间，对换气风机安装消声器并进行减震处理，可以有效地降低设备运行时产生的噪声对人员的影响。

2.1.2 室外光环境

本项目为公共建筑，建筑自身不存在日照要求，建筑周边无居住建筑，不会对周边建筑的日照带来影响。同时，项目采用低反射玻璃幕墙、亚光材料铝合金型材，减少对周边环境的影响，可见光反射比不大于15%。

2.1.3 室外风环境

项目位于石家庄市正定新区，属于暖温带半湿润地区，春季干燥多风、夏季潮湿闷热多雨、秋季温和凉爽、冬季寒冷多北风，年主导风向为SE风，次主导风向为NW、N风，各季节代表月的主导风向有所不同。通过运用CFD技术对建筑周围区域风速进行预测，得到冬季工况下，项目周边区域风速最大为2.5m/s，小于5.0 m/s，风速放大系数最大为1.9，符合行人的舒适性需求。在过渡季、夏季工况下，项目建筑区域周边的流场分布较为均匀，气流通畅，无明显涡流、滞风区域，主要通道附近无明显的气流死区，过渡季和夏季外窗可开启部分内外表面压差>0.5Pa的比例分别为60%、70%。因此场地内具有良好的风环境。

图2 场地风环境效果图

2.1.4 交通设施与公共服务

本项目位于正定新区起步区，隆兴路以南，大临济街以西。场地出入口向东200米处，有商务中心西公交站，该站点有2条公交线路经过，分别为143路和177路。公交站点通过人行道与场地直接连通，场地到公交站点出入距离较近，方便快捷。设有文化设施、公共广场、公共绿地等室外活动场所，在图书馆开放时间内免费向周围居民开放，供其进行学习、室外活动及休息等。

2.1.5 场地生态设计

本项目设有下凹式绿地、景观水体、树池等，绿地率为22.7%，雨水主要通过绿地、透水铺装方式进行渗透，从而对雨水径流起到控制作用。透水铺装主要集中分布于建筑外围人行道或车行道等位置。下凹式绿地等绿色雨水设施面积占绿地面积比例为31.03%，通过采用下凹式绿地、透水铺装等海绵设计，场地年雨水径流总量控制率为73.78%。另外，项目采用乔灌草相结合的绿化形式，乔木主要有油松、红枫、暴马丁香、丛生元宝枫、银杏和染井吉野樱等；灌木及地被包括大叶黄杨篱、玉簪、细叶芒、木贼、蓝花鼠尾草；竹类有刚竹；草坪为冷季型草坪。

图3 下凹式绿地

2.2 节能与能源利用

2.2.1 建筑围护结构

本项目围护结构做法优于《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2015）的要求。A、B、C、D馆建筑体形系数分别为0.11、0.15、0.19、0.21，均小于标准要求0.30。外墙为钢筋混凝土，采用挤塑聚苯板保温材料，传热系数为0.3W/(㎡·K)；外窗为断桥隔热金属型材，Low-e中空玻璃充惰性气体（6Low-e+12Ar+6透明），传热系数为2.1W/(㎡·K)，气密性为6级（幕墙3级）；屋顶为钢筋混凝土，采用憎水珍珠岩制品及挤塑聚苯板保温，传热系数为0.22W/(㎡·K)。

2.2.2 高性能空调系统

项目冷热源来自周边集中能源站，能源站采用高性能地源热泵+水源热泵+低温风冷热泵机组+冷却塔联合供冷供热，机组性能指标均优于现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189的规定。另外，水泵风机采用变频节能型设备，降低运行能耗。

展厅、借阅区、阅览区、中庭回廊、多功能厅、基本书库等区域采用全空气系统，空气处理机（AHU）采用变频风机，空调变新风比运行，过渡季全空气系统全新风运行，最大新风比达到70%。古籍书库和主控机房采用精密专用空调系统，以保证室内温湿度满足特藏书库和电子计算机系统稳定运行的要求，空调系统采用风冷室外机作为冷源，再热采用电加热器。办公室、会议室、餐厅等其他空调房间采用卧式暗装风机盘管加新风系统，风机盘管配有独立温控器，具有冷热模式转换功能，回水管设有断电复位功能的电动两通阀，风量由手动三速开关控制。

气流组织形式为：全空气系统除A馆中庭回廊及三层部分采用侧送外，其余均采用上送上回；精密专用空调系统古典书库采用上送风、前回风方式，主控机房采用下送风、上回风方式；风机盘管、新风热回收空调机组送风经设于吊顶内的送风管至送风口顶送或侧送，回风(排风)经设于吊顶内的回风口或回风管至风机盘管。

2.2.3 节能高效照明系统

项目灯具均采用节能型灯具，车库、设备用房照明光源采用T5型三基色高效直管荧光灯；应急照明选用能够快速点亮的光源；走道、楼梯间等公共场所均采用节能型灯具；古籍书库、珍善本书库、阅览室采用隔紫外线灯具或无紫光源。设置智能灯光控制系统，根据使用条件及天然采光情况，合理进行分区、分组控制，照明采用就地控制与统一管理相结合的方式，分组控制，实现节电。

2.2.4 能量回收系统

采用全热回收型组合式空气处理机组以及全热回收新风换气机，热回收效率不低于60%。组合式热回收新风机组(CHU)功能段包括：新回风混合段、粗效过滤段(G4)、转轮式热回收段、表冷段、电子除尘杀菌中效过滤段(F7)、高压微雾加湿段、风机段(变频风机)。全热回收新风换气机组采用吊顶式板翅热回收方式，加湿采用高压微雾或湿膜加湿器。通过排风热回收的经济性分析，全年由于采用排风热回收系统每年可节省电量18.28万kWh，每年可节省运行费用约为15.74万元，静态回收期为5.80年。

2.2.5 节能型设备

项目采用SCB13型号变压器，满足三相配电变压器满足现行国家标准《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB 20052的二级节能评价值要求。风机、水泵也均选用2级能效的设备，满足节能标准。

2.2.6 可再生能源利用

本工程设太阳能热水系统，屋顶设置集热器板，想地下储热水箱补充热水，再由储热水箱与恒温水箱热交换，供厨房使用，采用电辅助加热形式。生活热水年需求量为5475m³，由太阳能提供的年热水量为3859.04m³，太阳能利用率为70.48%。冷热源方面，采用地埋管地源热泵机组和水源热泵机组等可再生能源，可提供的制冷量和制热量占比为74.75%。

图4 太阳能集热板布置图

2.2.7 能耗监测系统

对供暖空调、照明插座、动力系统等用电、用水、用热进行分项计量，实现智慧监控管理。

图5 能耗监测系统

2.2.8 建筑设备监控系统

项目设置建筑设备监控系统，对馆内的供水设备、排水设备、通风设备、空调设备、公共照明、供电系统、电梯设备等进行监控和节能控制。给排水系统监控包括市政水压力监测、水池水位显示报警、水泵启停控制和工作状态显示与故障报警、供回水管道渗漏监测等。空调水系统监控包括循环水泵启停控制和工作状态显示与故障报警、空调干管供回水温度监测、用冷/热量计量、旁通阀开度控制等。空调风系统监控包括风机启停控制和工作状态显示与故障报警、全空气定风量系统室内温湿度及焓值控制、空气过滤器压差报警、送回风温度调节水阀开度、风机盘管冬季停机时防冻保护控制等。照明系统控制包括公区部分照明开关控制。变配电系统监控包括配电柜运行状态、变压器温度显示及超温报警等。

2.2.9 一卡通系统

一卡通系统可实现“一卡在手，走遍全馆”，提高馆内安保管理效率及人员工作效率，包括通道闸安检系统、读者证管理系统、读者身份识别管理系统、消费管理系统、图书文献信息服务系统、员工门禁及考勤系统等。

2.3 节水与水资源利用

2.3.1 给水系统

生活给水管网引自市政供水管，供水压力按0.2MPa设计。引入管安装倒流防止器及水表。室内给水系统分2个区，低区为地下一层至二层，由市政管网直接供给；高区为三层至四层，采用变频调速水泵-水箱的供水方式供水，变频供水泵组及生活水箱设置再地下一层给水泵房内。本项目不设置污水处理装置及雨水回收利用装置，采用市政中水水源，引至周边市政中水管网，引入管径DN150，管网的供水压力按0.2MPa设计，分区与生活给水分区一致。

2.3.2 排水系统

采用雨污分流，污废合流制。地上采用重力排水，地下采用压力排水。首层单独排水或与排水横干管合并排水，二层及以上卫生间排水采用伸顶通气或采用专用通气立管。餐饮厨房含油废水设隔油器和新鲜油脂分离器隔油处理后排至市政污水管，油脂分离器设于地下车库，油脂分离器设通气立管，经隔油处理的废水与经化粪池处理后的粪便污水汇总后排至市政污水管。报警阀室、隔油间、给水泵房、中水泵房、消防泵房、换热站地面采取明沟间接排至集水坑。经集水坑内潜水泵提升后排至室外。部分空调机房、车库地面冲洗及消防排水经地漏排至集水坑，再由潜水泵提升后排至室外。

2.3.3 节水卫生器具

本项目采用节水型卫生器具，水嘴在进水动压在（0.10±0.01）MPa动压下，水嘴流量不大于0.10L/s；坐便器采用4.5/3.0L两档式，满足《坐便器用水效率限定值及用水效率等级》GB25502-2010中的一级要求；小便器满足《小便器用水效率限定值及用水效率等级》GB28377-2012中的一级要求，冲洗量不大于2L。经检测，本项目选用的水嘴流量为0.070L/s，坐便器选用双档位，大档4.2L，小档2.6L，小便器用水量为1.8L，均满足对应节水器具一级用水效率等级。

2.3.4 用水安全保障

中水管道采取防止误接、误用、误饮的措施：中水管道外壁应按有关标准的规定涂色和标志；水池(箱)、阀门、水表及给水栓、取水口均应有明显的“中水”标志；工程验收时应分段进行检查，防止误接。中水管道应按照要求刷浅绿色管道标识。

2.3.5 非传统水源利用

本项目场地内设有市政中水管网，采用分质供水方式，市政中水用于室内冲厕、车库冲洗及室外场地的绿化灌溉、道路浇洒和景观补水等。冲厕、车库冲洗、绿化灌溉、道路浇洒和景观补水采用非传统水源利率为100%，项目非传统水源利用率为69.63%。

2.3.6 节水灌溉

本项目景观绿化灌溉采用微喷灌，微喷灌半径小于5m。同时微喷灌系统配备土壤湿度传感器，将感应到的土壤湿度信号传至监控平台，通过变送器、集中器反馈给电磁阀来控制灌溉的水量，湿度过高则停止灌溉，从而实现节约用水的目的。

2.3.7 高压水枪

项目车库冲洗、道路浇洒采用节水型高压水枪，节约用水量。

2.4 节材与材料资源利用

2.4.1 节材设计

项目全部部位采用土建与装修一体化设计，通过对地基基础、结构体系、结构构件进行优化设计，达到节材效果。在地基基础方面，考虑天然地基不能满足建设要求，对比分析不同桩基类型，对桩基础进行优化设计；在结构体系方面，结合性能稳定、材料用量等对比分析了框架结构和框剪结构体系，综合考虑选择框架结构体系；在结构构件方面，设计中大量采用高强度钢筋，可实现建筑材料消耗，减少污染物排放。

2.4.2 材料选用

本项目所有混凝土均采用预拌混凝土，所使用的预拌砂浆符合现行标准《预拌砂浆》GB/T 2181及《预拌砂浆应用技术规程》JGJ/T223的规定，用于砌块砌筑，建筑砂浆均采用预拌砂浆，使用率为100%。混凝土结构中400MPa级以上受力钢筋用量4809.4t，占受力钢筋总量的97.25%。

2.4.3 可再循环材料利用

项目可再循环材料包括钢材、铝合金、木材、玻璃等，可再循环材料总量为7379.53t，占建筑材料总重量的10.22%。

2.5 室内环境质量

2.5.1 室内背景噪声

本工程A馆邻近道路，主要功能房间有借阅区、研修室、办公室等，选取临近交通叉口位置的办公室以及阅读区进行室内背景噪声计算。在关窗状态下，办公室白天噪声值为31.63dB，阅读区室内白天噪声值为31.18dB，满足《民用建筑隔声设计规范》GB50118中的高限要求规定。

2.5.2 围护结构构件隔声性能

本项目外墙采用钢筋混凝土，隔墙采用轻集料混凝土砌块，楼板采用细石混凝土、钢筋混凝土以及减震垫层，外窗为6+12+6的断桥隔热金属型材中空玻璃。外墙、楼板的隔声量达到《民用建筑隔声设计规范》GB 50118高限值不低于50dB的要求，隔墙、外窗的隔声量达到高限与低限平均值要求的规定。楼板撞击声也可满足高限值要求低于65dB的规定，从而可以保证室内具有良好的隔声性能。

2.5.3 室内自然采光

本项目视野采光良好，99.08%面积可以通过外窗直接获得室外视野，没有明显视野干扰情况。室内主要功能空间采光系数达标比例达到88.72%；玻璃幕墙为墙体、梁柱等实体时，靠幕墙一侧刷深灰色涂料或设设深灰色衬板，经眩光模拟计算，不舒适眩光指数均满足要求，具有良好的室内光环境。

2.5.4 室内热湿环境

项目外窗及幕墙设置有可开启窗口，在过渡季主要功能房间平均自然通风换气次数不小于2次/h的面积比例可达到60%以上，可通过经常开窗保证室内具有良好的通风环境，以消除室内余热、余湿，提供一个良好的阅读、办公环境。

2.5.5 CO₂监测系统

在阅览室、多功能厅、会议室等大空间人员密集场所设置CO₂监测系统，与新风系统联动，调节控制室内空气质量。CO₂探测器安装位置距地面1.5米左右，报警浓度限值为800ppm，当监测的CO₂浓度超过限值时，触发新风系统，排出污染物，保证室内具有良好的新鲜空气。

2.5.6 CO监测系统

在地下车库设置CO监测系统，与排风系统联动，按照每个防火分区设置1个探测器，安装位置距地面1.5米左右，报警浓度限值为30mg/m³，当监测的CO浓度超过限值时，触发排风系统，从而调控车库内空气质量。

信息提供单位：石家庄滹沱新区投资开发有限公司、中国建筑科学研究院天津分院