一、项目概况

长沙铜官窑遗址博物馆项目建于遗址公园遗址核心区内，项目总用地面积47143.41平方米，绿色建筑三星级创建范围为博物馆建筑及其周边室外环境，总建筑面积为11436.5平方米。于2015年获得绿色建筑三星级设计标识证书。

博物馆地上二层、地下一层，建筑高度为17.645米。建筑类型为多层公共建筑，建筑耐火等级为二级；博物馆使用功能包括序厅、一至六展厅、尾厅、临展厅及相关配套用房等功能，工程总投资7983.22万元。

解决的主要技术问题：

①保留北侧原有自然水体、东北和西北侧自然山体，减少建筑开发对环境的破坏和建筑开发完成后修复过程中资源的浪费。

②项目位于市郊，所在地能源供应仅为单一的电力能源，无天然气、给排水管网供应条件，设计地源热泵空调和太阳能生活热水等可再生能源替代天然气能源。遵循当地人们“打井取水”的习俗，设计自备水井及收集雨水回用替代市政水源。

③博物馆大空间送风量大及人员密度大，空调设计采用排风热回收+过渡季节全新风运行+CO₂浓度监控技术，保证室内良好的室内环境，同时最大化节约能源。

复杂程度：项目作为湖南省第一个按照绿色建筑最高星级设计的博物馆建筑，可借鉴性技术措施有限。博物馆建筑的一些特殊要求，对布展光环境营造和恒温恒湿要求等。

该项目2019年度湖南省优秀工程勘察设计奖优秀绿色建筑工程设计项目二等奖。

二、技术措施

2.1 绿色建筑设计愿景

项目以绿色建筑三星级为设计目标，根据博物馆建筑的使用特点及项目所在地地理位置状况，以“被动式技术优先、主动式技术优化、可再生能源和非传统水源补充”为基本技术路线，量身定制绿色设计方案。

1）因地制宜设计。结合地形地貌、水体、植被等进行设计，保留北侧原有自然水体、东北和西北侧自然山体。建筑置身于自然环境之间，利用周围山体和林木遮挡夏季强烈的阳光，减少西晒，降低建筑空调冷负荷。冬季长沙市盛行西北风，利用保留的山体为建筑遮风。而在夏季主导风向南向处通风开口流畅，室外风可直接由湘江吹入，有利于夏季散热。

2）可再生能源和非传统水源应用，能源需求实现部分自供自给。

①根据夏热冬冷地区气候特征、项目用能特点、项目地点位于市郊无市政燃气供应、以及长沙市可再生能源政策支持，结合室外场地设计合理应用地源热泵空调系统，利用地下土壤温度全年相对恒定的特点，由土壤源热泵提供夏季大部分空调制冷负荷和冬季全部空调制热负荷，大大降低对电力能源的需求，同时避免了冬季供暖采用燃气锅炉。

②项目一层设计有公共厨房，最高日热水量为8.25m3/d，全年有稳定的热水需求。长沙市位于太阳能资源一般地区（Ⅲ区），可利用太阳能资源，项目在建筑屋顶上设计太阳能集中热水系统为厨房提供日常生活热水。

③项目位于城市郊区，周边无自来水管网。该区域地下水资源丰富，当地农户世代打井取水。项目设计利用自备井水满足日常生活用水，且对场地雨水进行综合收集，回用于本项目绿化浇洒、道路冲洗。

3）建筑光热环境设计及展区布景照明协调。项目展厅区域因布景环境对人工照明需求，不适宜采用自然采光和自然通风，展厅主要以设置在内区为主、靠外墙布置在展厅设计小面积的内嵌入式窗户。项目一楼东侧设计办公管理区域，可通过外窗实现自然通风和自然采光，同时设计在可调电动外遮阳对室内进行遮阳，将夏季强烈的太阳辐射热阻挡在室外，降低太阳直射辐射引起的空调冷负荷；冬季开启外遮阳装置，将太阳辐射热引入室内，降低建筑物冬季热负荷。在建筑内部设计一观光标志塔，结合观光塔四周打造一个建筑内部庭院，内部庭院直达地下空间，将封闭地下空间打开，与地上室外空间融为一体，同时室外自然光直接射入地下通道和地上内部空间。

2.2 关键绿色技术措施

项目总体绿色建筑设计以绿色、节能、低碳、舒适、健康、安全和美观的设计理念，并协调建筑与周围环境和谐共生，以绿色建筑三星级为总体设计目标，采取相应的技术措施。

1）结合地形地貌、水体、植被等进行设计，保留北侧原有自然水体、东北和西北侧自然山体，减少建筑开发对环境的破坏和建筑开发完成后修复过程中资源的浪费。保留原有山体同时也利于对场地微气候的营造。项目为地上2层建筑，能利用保留的山体和树木实现对建筑的遮阳作用，有效阻挡冬季西北方向寒风直吹。项目南侧则放开在夏季和过渡季引入湘江凉爽的自然风。

2）以自然山体、水体为中心进行景观绿化设计，选用乡土植物，采用乔、灌、草结合的复层绿化。室外保留现状绿地和水体，设计大面积景观绿地，有利于室外透水。博物馆主广场和人行道设计透水砖、停车场采用植草砖生态停车位等措施加强雨水入渗，室外透水地面占室外地面的比例达到78.54%。

3）采用8套带有全热回收型新风空调机组对排风进行全热回收，排风热回收机组处理总新风量为30000m3/h，通过对排风的热量回收能有效地减低空气处理机组的负荷，节约建筑空调电耗。同时项目食堂、展厅、序厅等大空间采用一次回风全空气空调系统，过渡季节通过加大新风量实现变风量运行。

4）合理使用地源热泵及太阳能热水系统等可再生能源。地源热泵供应冬季全部热负荷和50%的夏季冷负荷，场地东南侧室外绿化地下部分设计192口双U型地埋管井。项目在建筑屋顶朝南布置138平方米太阳能集热板和空气源热泵为公共食堂提供集中卫生热水供应。

5）暖通空调系统综合能耗优化设计。项目采用eQUEST3-65综合能耗模拟计算分析软件对建筑全年综合能耗进行模拟分析并优化设计方案，项目全年暖通空调能耗为74.84kWh/(m2.a),项目全年可节约用电44.8万度，综合节能率达61.12%。

6）给水水源采用自备井水，利用地下井水供应生活用水。同时对场地雨水进行综合收集，回用于本项目绿化浇洒、道路冲洗，雨水利用率达到36.83%。

7）采用节水型蹲便器，3L/6L两档坐便器，公共场所采用感应式小便器及感应式水龙头，残卫内洗手水龙头及坐便器均采用感应式，节水器具节水率不应低于10%，卫生器具满足三级节水标准。

8）根据绿地特点，设计不同喷灌直径和不同喷灌角度的自动喷灌喷头，绿化喷灌采用的场地回收的雨水。

9）博物馆主体建筑结构的设计使用年限为100年。博物馆主体采用框架结构，最大跨度达23米，屋面采用预应力梁板结构，确保项目使用上维护简单。

10）外墙的装饰混凝土轻型墙板以矿山工业废料（石渣、石粉）为主要原材料，不但可以强烈的表现特殊质感，还能有效防止开裂、降低成本，而且可消化工业废料，从而起到节约资源，促进生态文明建设的作用。产品无放射性物质，无污染，属于国家政策支持的环保材料。

11）建筑管理用房、食堂等有自然采光和自然通风要求的场所设计可开启外窗实现采光与通风，在建筑东立面管理用房外窗设计电动可调节外遮阳，实现通风、采光、遮阳三种需求的随意切换。

12）室内设计空气质量监控系统设计，会议室、报告厅、餐厅、临展厅等人群密集区域均设置了CO2探测器，通过CO2浓度传感器连锁通风空调系统，改善室内空气质量。

13）场地无障碍设计满足不同使用者的需求。项目在博物馆内部参观、室外活动空间、场地与市政交通之间无障碍方面进行了精细设计，尤其建筑内容结合参观要求，将内部交通设计成走道浏览。

14）项目设计智能化管理系统，主要包括信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程等，为建筑高效运营提供保障。

2.3 绿色建筑设计效益

该项目是湖南省首个获得国家三星级绿色建筑认证的博物馆类建筑项目。设计结合建筑物使用特点、长沙市相关政策要求、项目所在地的自然特点等，并通过对建筑提出优化设计以最大程度降低空调设计负荷和运行能耗。项目为遗址公园内的博物馆建筑，通过绿色节能技术措施的使用，使游客深深感受到高星级绿色建筑相对普通建筑产生的环境和经济效益，也对于绿色建筑新技术如地源热泵空调、太阳能热水、雨水收集利用、室内二氧化碳浓度监控、东向外窗可调外遮阳设计等的应用起到了示范作用，推动该技术在其他建筑中的应用。

该项目于2015年获得三星级设计标识，是湖南省早期、少数获得高星级项目之一，通过该项目的成功，也为后续其他项目创建高星级项目提供了信心和宝贵的借鉴意见，也我为省现阶段大力推进建筑向高质量高品质绿色发展提供了基础条件。

信息提供单位：中机国际工程设计研究院有限责任公司