绿色建筑设计在超高层办公建筑的应用

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【摘要】本文以广州南沙利通智汇晶谷项目工程为例，分享设计过程中对绿色建筑设计的研究及思考。

【关键词】超高层建筑；办公建筑；绿色设计

1引言

随着经济社会的发展，从1992年我国政府开始大力推动绿色建筑发展，至2015年1月1日在全国范围内正式实施新版《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2014），绿色建筑设计现已成为当下重点工程设计的基本要求。因中国地域气候各异，绿色建筑设计策略因地制宜，下面以广州南沙利通智汇晶谷项目为例，浅析夏热冬暖地区绿色建筑设计在超高层办公建筑中的应用策略。

2项目概况

利通智汇晶谷项目位于广州市南沙区灵山岛尖中心区域，岛中轴岭南水乡商业街西侧，定位为该片区的重要标杆项目，涵盖高端商务办公、企业总部、国际金融服务、区域配套商业等重要功能。项目由三个地块组成，主体遵循片区规划肌理为正南北向布置，共包含2栋超高层塔楼、3栋高层塔楼及4栋多层塔楼，2层地下室，其中地块1由一栋约220m超高层办公楼（42层）及裙楼组成；地块2由一栋约138m超高层办公楼（28层）、一栋60m高层办公楼、2栋24m多层办公楼组成；地块3由一栋92m、一栋60m高层办公楼、2栋24m多层办公楼组成，见图1~2。项目总用地面积约3.65万m2，总建筑面积约24.5万m2，从规划设计阶段就确立了需“依照国家《绿色建筑评价标准》进行设计和施工，并取得二星级以上的“绿色建筑评价标识”，其中不少于40%计算容积建筑面积获得三星级认定”的要求。目前在建为项目一期工程（地块2），总面积约8.6万m2，需取得二星级认定。

3绿色技术应用情况

3.1节地与室外环境。（1）公共开放的城市绿轴活动空间设计：设计遵循城市导则要求，地块1、地块2东侧退缩道路15m，西侧退缩道路16~28m；地块3东侧退缩道路35~44m，退缩部分均设置为开放性的城市绿地，并作为市民活动休息使用，降低建筑密度，打造绿色益民的景观空间。（2）地下空间利用：因南沙灵山岛尖地质条件不佳，地下水位高，为降低基坑开挖难度及成本，地下室车库层数设置2层，开挖深度≯10m。（3）室外环境模拟：由于超高层建筑楼层高、体量大，且本项目单体数量较多，容易产生相互影响及对外影响。故在规划设计阶段，项目采用了CFD（计算流体力学）软件斯维尔Vent2014、Revit、Ecotect、天正日照分析等软件对场地的室外风环境、场地日照、建筑遮阳采光等方面进行模拟计算分析，并考虑周边景观条件，通过高低错落的组合方式最大限度利用环境资源。经过模拟分析显示，四季主导风向下人员主要活动区域风速基本在0.25-4.0m/s之间，夏季不出现涡旋或无风区，场地内有利于室外行走，室内外风压有利于自然通风。（4）场地高差利用：四周道路高差约0.8~1.6m不等，设计整体结合场地高差设计，建筑中心平台高出周围道路标高约0.6~1.2m，通过景观台阶及缓坡型绿地衔接场地内外，避免南沙多雨易涝对建筑首层空间的影响；合理利用地下空间布置车位，负一层车库最高层高为6.1m（首层平台下方），该区域设置机械车位，最低层高为3.6m（沿道路绿地最低点），设置普通车位及非机动车库，以减少土地开挖。（5）首层设置公共架空通廊：考虑到楼宇之间的通达性，首层设置24h开放可遮阳挡雨的飘板式架空通廊，宽度约3.5~5m不等，串联各栋办公楼供人群便捷地使用首层商业配套及通廊一侧的活动广场。（6）出入口及公共交通设计：项目为地铁15号线（规划阶段）与地铁NS1线（规划阶段）交汇点，三个地块均需预留地铁出入口。设计综合考虑场地人行、车行出入口的关系，将车行出入口分布于地块外围，人行集中于内部，地铁出入口结合建筑设计，将地下连接通道引至建筑投影线内或结合景观绿地设计。（7）海绵城市理念的绿地及广场设计：场地绿地敷土厚度约1m，均合理设置雨水基础措施，局部采用小型的、分散的下沉式绿地，雨水花园等有雨水调蓄功能的绿地或水体，减少外排雨水量；平台四周广场及步道硬地采用透水铺砖；局部广场节点设置景观水体，建成集雨水调蓄、水体净化和生物景观为一体的多功能生态水体。通过这些生态措施收集、滞留、净化、渗透，削减了进入市政管道和水体的雨水量及污染物。在园林设计中进行土壤、气候分析，以选择适合的本土化植物种植，减少浇灌要求，并采用可根据气候进行控制的高效设备进行浇灌。（8）无障碍设计：场地四角结合广场及绿地设置无障碍坡道连接建筑平台；办公入口、商业入口采用平开门，设置斜坡式门槛；每栋办公楼均配置无障碍电梯；公共区设置无障碍厕所；地下室车库设置足量的无障碍车位。（9）设备管井结合场地景观设计：由于建筑单体数量较多，用地面积较小，设计为了削弱地下室风井对首层环境及室外活动人群的影响，位于广场的风井结合简约的铁塑设计，将风口藏于顶部，距地两米以上，结合艺术性提升场地体验感；步道旁的风井统一朝绿地开口，并结合场地景观高差，百叶呈台阶式设置，融合绿植，以弱化视觉影响。（10）夜景照明光污染控制：为减少室内外光污染，设计整体上采用漫反射形式（见图3），塔楼标准层采用层间照明，底部设置灯具投射层间背板的内透方式（见图4）；裙楼及突变层照明通过下层飘板面设灯带，向上层飘板底投光的方式，以避免常规在办公层外设置灯具，对加班人群造成视觉影响的情况，也避免了室外灯具对外直射引发视觉不适的情况。3.2节能与资源利用。（1）围护结构节能设计：建筑立面由大面积的玻璃幕墙组成，设计通过增加实虚比及平衡玻璃本身系数以优化幕墙节能性。单元式幕墙主立面采用HS10（彩釉）+1.52PVB+HS10半钢化夹胶玻璃，侧面采用穿孔铝板面层，内部设置200mm宽的通高开启扇，透明部分占比75.3%（除去层间透明部分占比53.8%），整体立面实虚比约为3：7；幕墙层间及外墙、屋面均采取加墙保温隔热性能的节能措施。主体建筑开启扇比例达6%，内开启形式及三角形单元的设计，既不影响外立面也不影响室内办公空间，基于南沙拥有良好的室外风环境，办公区域的自然通风可有效改善室内空气质量，降低过渡季节的空调能耗。（2）空调系统性能优化：现采用的供暖空调系统冷、热源机组能效均优于现行国标规定及能效节能评价的要求。供暖空调系统末端现场可独立调节的房间数量占比90%；办公标准层设置排风能量回收系统；主要功能房间设置室内空气质量监控系统；地下室车库设置与排风设备联动的一氧化碳浓度检测装置。（3）照明系统及电器设备节能优化：通过对各个房间及场所进行照度计算以优化照明系统，并对公区场所照明系统通过分区、智能照明、感应延时开关、定时器等实现照明节能控制。合理选用节能型电气设备，电梯采用变频及群控的控制方式，扶梯自动启停。（4）水系统优化及水资源利用：用水器具均采用节水型产品，采取有效措施避免网管漏损及超压出流现象；采用雨水回收利用系统进行绿地灌溉及洗地使用。（5）合理的材料利用：项目公共部位进行土建及装修一体化设计，采用预拌混凝土及预拌砂浆，400MPa及以上受力普通钢筋比例＞85%；钢材、玻璃等可再循环利用材料用量比例达10%。3.3室内环境质量及体验感优化。（1）室内环境质量：通过围护结构隔音量、室内背景噪声计算，保证室内主要功能房间满足高要求标准；办公空间均享有优质的室外景观及自然通风条件；通过BIM技术优化室内净高。（2）建筑体验感：随着互联网科技的发展，“智能设计”的更新速度远快于传统建筑材料，一方面作用于设备管理，例如暖通、电气、水系统设备的自动化管理，提高建筑节能性；另一方面作用于建筑使用者，例如门禁感应系统、电梯智能系统、语音控制系统等等，强调使用者的感受，为办公带来便利和效益。项目在建造中同步关注智能系统的更新，力求在与使用人群紧密相连的空间融入适宜的智能化设计，例如大堂、办公区可根据不同时刻、不同天气对灯光系统进行智能切换；办公出入口可实现更高效的指引及信息查询；空调系统可根据天气及办公需求自动切换模式；办公空间可实现智能控制隔板进行区域划分及智能控制百叶调节室内明暗等等，给人们直观地带来互联网时代的智能化体验。

4结语

绿色建筑设计在超高层办公建筑中的应用，从方案阶段就需建立绿建意识，逐步将建筑空间及立面设计与“绿色”巧妙的结合，一方面重视节地、节能、节源性，优化施工与设备运营管理的智能化指标；一方面重视使用者身心体验的舒适度，提高办公建筑的使用效率，回归“以人为本”的绿色设计。

参考文献

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作者:刘楚 单位:广州市设计院