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    案例|北京市海淀區孵化加速器研發樓
    時間:2020-07-15 來源:北京市住建委
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    1 前言

      中關村軟件園位于北京市海淀區東北旺區域。孵化加速器用地地塊位于中關村軟件園一期西南側,處于軟件園一期與二期分界線東北旺西路的東側。項目用地為研發用地,由北京中關村軟件園發展有限責任公司開發建設,主要使用功能為辦公、研發及配套設施。

      該項目以“綠色、低碳”的設計、建設、運營理念,從節地、節能、節水、節材、室內環境質量、運營管理等六方面考慮綠色建筑技術的實施,運用綠色生態技術,實現全生命周期、全循環、低排放,低能耗建筑,以及科學的綠色運營管理。

    2 工程概況

      項目總建筑面積為56748.32 m2,地上五層、地下一層,其中地上建筑面積44037.72 m2,地下建筑面積12710.60 m2。主要使用功能為辦公、研發及配套設施,其結構形式為現澆鋼筋混凝土框架結構體系。本項目2012年8月工程立項,2013年12月完成施工圖審查,2013年7月工程開工,2015年3月工程竣工,2015年8月正式投入運營,2016年4月獲得綠色建筑二星級設計標識證書。

      項目以北京市綠色建筑運行二星級為建設目標,從前期設計即關注綠色建筑技術的應用,項目的建設采取“因地制宜”、“就地取材”策略,對室內外的風、聲、光環境進行分析和優化,設計及時采用運行系統節能技術,項目在節地、節能、節水、節材、室內環境質量及運營管理六個層面進行了系統的設計,重點使用了大量建筑被動式設計技術,建筑綜合節能設計手段,采用了采光中庭、地源熱泵系統、水蓄冷、排風熱回收、市政中水、地下導光管、節水灌溉、高效節能燈具、場地物理環境模擬分析等技術,旨在為使用人員提供舒適的室內環境和宜人的室外環境。最終,該項目于2018年1月獲得北京市綠色建筑運行二星級認證。

      

      1 建筑實景圖

    3 綠色建筑特點

      3.1 節地與室外環境

      項目選址無洪災、泥石流及含氡土壤的威脅,場地土壤氡檢測結果達標,安全范圍內無電磁輻射危害及火、爆、有毒物質等危險源。

      交通噪聲是本項目的主要噪聲源,項目室外聲環境較好,可以滿足1類晝間不大于55 dB(A),夜間不大于45 dB(A)的標準要求。本項目場地內聲環境質量良好,經模擬計算,以及現場測試,區域人行活動高度處晝間噪聲值低于54.2dB(A),夜間低于44.4 dB(A),滿足《聲環境質量標準》(GB3096-2008)對1類區域的標準要求。

      形態拓撲的指狀平面——基于對場地自身敘事的依賴,孵化加速器設計以場地的生態特征作為初始條件,依據建筑自身功能的屬性要點,自然而不加修飾的編輯建筑初始拓撲形態。孵化加速器盡可能多的將場地環境引入建筑內部,通過修正圓形地塊內的建筑平面形態呼應視線通廊,增加綠視率;每個瓣狀的形態都各自擁有充分的面向自然環境的接觸面,很好的適應了項目“功能均好”的特征要求。

      

      圖2 建筑布局推演

      項目建筑平面布局呈花瓣狀分布,在控制減少太陽西照的同時布置建筑長軸線與東西向成40度,從而使建筑迎風面與夏季主導風形成86度夾角,易于形成正壓區造就穿堂風,7個獨立花瓣充分展開并錯落布置,從而減少與軸線垂直法線方向的進深。該建筑布局可減少與冬季北風的迎風面積,配合在建筑北側種植喬木、灌木結合的復層綠化,能較好的起到阻擋冬季寒風的作用。

      

      圖4 建筑布局效果圖

      通過以上綜合考慮的平面布局,在夏季時場地內人員活動高度的風速小于3.5m/s;冬季時場地內人員活動高度的風速小于5.0m/s,不影響冬季的人員出行;同時保證各建筑迎背風面壓差較大,具有形成良好室內自然通風的先決條件。

      建筑外立面統一采取了水平帶窗的設計,整體感更強。也使得室內對外的視線連續而不被打斷,削弱了室內外墻體的分隔感和視覺上的心理距離,建筑形態與室外生態環境呈現出緊密的鏈接和嵌套關系。使用者置身于辦公室中所看到的窗外景象是高綠化率的園區綠化景觀,從而使辦公室內達到很高的綠視率,使人仿佛就置身于自然之中,增強了辦公空間的品質。

      

      圖5 建筑外立面

      玻璃幕墻采用PA斷橋鋁合金中空(輻射率≤0.15)Low_E(在線)6無色+12A+6無色的玻璃,玻璃幕墻玻璃光反射率控制在0.3以下,可有效避免對周邊建筑造成光污染;室外景觀照明無溢散光,不存在光污染。

      

      圖6 玻璃幕墻

      項目綠化選用北京鄉土植物,且包含喬、灌木的復層綠化。項目通過大量的綠地面積、透水鋪裝從而使透水地面面積比達到83.1%,有利于增加雨水滲透量,降低地表徑流。

      

      圖7 透水地面(綠地)

       

      圖8 透水地面(透水混凝土)

       

      圖9 室外綠化

      項目充分開發利用地下空間,地下建筑面積12710.6 m2,建筑占地面積10810.8 m2,地下建筑面積與建筑占地面積之比為117.6%,地下空間主要功能為停車場、設備用房等。

       

      圖10 地下車庫和設備用房

      項目區域交通便利,項目周圍500米以內有3個公交站:加速器站(52m)、運動場東站(455m)、中心湖西站(281m)。主要是軟件園一二期通勤車。本項目360個機動車停車位均設置在地下,地上設有自行車停車位。

      

      圖11 場地自行車停放

      3.2 節能與能源利用

      外墻部位保溫材料均選用75mm厚巖棉,熱橋部位保溫材料選用75mm厚巖棉,屋頂部位保溫材料選用50mm厚擠塑聚苯板,外窗為“6+12A+6”式斷橋鋁合金Low-E中空鋼化玻璃。

      空調冷熱源采用大小機搭配模式,共選用3臺機組:2臺螺桿式地源熱泵機組,1臺小型全熱回收螺桿式地源熱泵機組;總制冷量3960kW,主機+水蓄冷聯合供冷下總制冷量4316kW;總制熱量4236 kW;空調冷凍水進出口溫度為7/12℃,熱水進出水溫度為:55/50℃;空調冷(熱)水系統為兩管制,水平管道同程,豎向管道異程;共布置換熱孔800個,換熱孔深度為120m。

      

      

      圖12 地源熱泵機房

      項目采用水蓄冷系統:利用現有消防水池,水池容積約270立方米作為蓄冷槽夏季低谷電時段可以使用1臺螺桿式地源熱泵熱回收機組蓄冷。蓄冷系統包括270立方米蓄冷槽、板式換熱器以及控制系統,設計蓄冷量為2198kWH。白天高峰電時段蓄冷槽放冷和基載主機聯合供冷,既可以減少主機裝機容量及初投資,又減少空調系統的運行費用。

      項目設集中熱水供應系統,為全樓公共衛生間洗手盆和廚房提供53℃熱水,熱源來自空調系統地源熱泵提供的55℃熱水。1臺全熱回收型螺桿式地源熱泵機組全年用于制冷及生活熱水制備,夏季制冷熱回收模式運行,夏季制冷供冷水7/12℃,同時回收冷凝熱后提供熱水55/50℃,再通過板式換熱器進行熱回收制備衛生熱水50℃。冬季切換為熱泵模式運行,直接提供熱水55/50℃進行制備50℃衛生熱水。

      會議及辦公區域采用風機盤管+新風熱回收系統,新風熱回收系統采用帶表冷段及加濕段的板式全熱回收新風處理機組。熱回收新風處理機組內置采用焓交換效率為大于65%的全熱交換裝置,回收排風所帶的冷負荷。

      建筑照明均采用節能型光源。辦公室選用T5直管熒光燈,其它場所選用節能型光源。辦公室,設備房,公共走道,樓梯間等處的照明采用就地設置照明開關控制。地下車庫,數據機房等處的燈具采用智能照明控制系統控制。

       

      圖13 節能燈具

      3.3 節水與水資源利用

      項目設計有生活給水系統,排水系統,消防給水系統,中水系統,熱水系統,雨水回用系統。本工程從規劃三號路園區市政給水管道兩個DN200給水接口處兩路接入,常年供水壓力為0.3MPa。園區采用市政中水,園區市政供水壓力不小于0.3MP,由一根DN100中水管引入本建筑。中水用于本工程綠化道路沖洗、公共衛生間沖廁、地下車庫沖洗等。

      項目采用重力流雨水排水系統,3年設計重現期。車庫坡道出入口雨水按50年設計重現期。本項目對屋面室外平臺和場地雨水重現期按10年計算,收集雨水經處理后需達到《城市污水再生利用城市雜用水水質》GB/T 18920-2002標準,補充至中水水箱,用于衛生間沖廁。本項目建設后硬化面積為8276m2,配建雨水收集池1個,有效容積500m³。

      

      

      圖14 市政中水、雨水一體化處理設備

      室外綠地內設置雨水花園、淺草溝等,有利于雨水的入滲。綠化采用滴灌、微噴灌等節水灌溉方式。

       

      圖15 雨水花園、淺草溝

      

      圖16 節水灌溉

      衛生潔具均采用節水型衛生器具,坐便器采用6L/3L兩檔,大便器采用腳踏閥,小便器采用節水型小便器,洗手盆采用紅外感應閥。

        

      圖17 節水器具

      項目用水分計量按照不同使用用途 進行水量的分別計量。項目對自來水、中水、熱水分別設置水表計量;本項目在總進水管上分別設有水表,建筑按衛生間、廚房、空調補水、綠化用水、車庫沖洗等等分別設水表計量。

       

      圖18 分項計量水表

      

      圖19 水表數據采集系統

      3.4 節材與材料資源利用

      項目為現澆鋼筋混凝土框架結構體系,建筑造型簡約,項目主入口設置白色金屬裝飾架,主入口設置門斗,經計算,裝飾性構件的造價不超過工程總造價的5‰。

      

      圖20 建筑主入口

      建筑材料本地化控制在于減少材料運輸過程的資源,降低對環境的污染,本項目主要采用北京、河北等的建筑材料,施工現場500km 以內生產的建筑材料使用重量占建筑總材料重量比例達到98%以上。

      施工過程中將建筑施工、舊建筑拆除和場地清理時產生的固體廢棄物分類處理,并將其中可再利用材料、可再循環材料回收和再利用。本項目采用的所有石膏板都是以廢棄物(脫硫石膏)為原料生產的建筑材料,廢棄物摻量大于35%。

      項目辦公空間采用開敞式,室內大部分空間采用玻璃隔斷等靈活隔斷,可減少重新裝修時的材料浪費和垃圾產生。

      圖21玻璃隔斷

      3.5 室內環境質量

      項目建筑布局合理,自身日照情況良好,且周邊無居住建筑。本項目建筑總平面布局經過CFD輔助優化設計,合院布局有利于日照和采光。

      建筑設三層通高的共享空間,通過屋頂采光天窗和陽光房形成立體的暖廊空間,應對北方的寒冷季節室外活動空間的不足地域性特點,增強室內空間的舒適度,利用自然,達到通風采光的效果。采用Ecotect模擬軟件對建筑主要功能空間進行計算,可知建筑主要功能空間的平均采光系數均大于3.0%,室內自然采光良好。

       

      圖22 采光中庭

      

      圖23 遮陽反光板與自然采光效果

      項目設有導光管,可有效改善地下空間的采光、日照和通風條件,建筑地下一層頂部設置10個DN600的導光管。地下室內自然采光效果得到明顯改善,其平均采光系數為0.15%,其中7.55%的計算區域采光系數超過了0.5%。

       

      圖24 導光管

      項目內外幕墻均存在較大面積的可開啟,且建筑迎、背風面壓差較大,有助于室內自然通風。孵化加速器 1F、2F、4F室內自然通風狀況良好,主要功能空間最高空氣齡分別約為1500s、1200s、1600s,即換氣次數分別大于2.4次/h、3次/h、2.2次/h,滿足北京市《綠色建筑評價標準》DB11/T825-2011對公共建筑室內自然通風的要求。

      項目在工作區設置二氧化碳濃度傳感器,進行二氧化碳濃度控制,根據CO2濃度控制新風機組風機變速運行,新風機組均自帶風機變頻控制模塊,在節能的同時保證足夠的新風量,使室內二氧化碳濃度小于800 PPM。

      地下一層送風機、排風機監控,誘導風機啟停監控,CO探測器超限報警與地下停車場送排風機及誘導風機聯動,系統控制集成后通過總線接入樓宇設備監控系統。

      

      圖25  CO傳感器

       

      圖26  CO2與新風聯動

      3.6 運營管理

      項目物業管理通過了ISO 14001環境管理體系認證,管理單位制定有完善的《節約用電管理制度》,對于節約用電進行了詳細的規定;同時還制定有《能源管理激勵制度》,明確物業管理人員的節約能源(節電、節水)的權利和義務,把降低能源的指標與員工的經濟利益掛鉤,使節能工作落到實處,建設節約型物業管理公司。

      項目建筑智能化系統定位合理,信息網絡系統功能完善,運行安全可靠。主要包括綜合布線系統、樓宇自控系統、地源熱泵自動控制系統、節能用電管理系統、視頻監控系統圖、門禁管理系統、停車場管理系統、殘疾人求助系統、多媒體會議系統、一卡通系統等,實現了“智能辦公”為人服務和“以人為本”的理念。

       

      圖27 中控室

      

      圖28 樓宇自控系統

      

      圖29 地源熱泵自動控制系統

      

      圖30 節能用電管理系統

      項目投入運行期間以來,物業單位對空調通風系統等設備進行定期清洗、維護和保養,滿足國家標準《空調通風系統清洗規范》GB19210規定。定期清洗系統的過濾網和過濾器,保證送風、送水管道的通暢。

      為營造綠色建筑的良好的環境氛圍,增強職工節約資源的意識,達到垃圾“減量化、資源化、無害化”目的。項目在室外場地、建筑入口、電梯廳等處設置分類收集垃圾桶,生活垃圾進行日產日清,每日消殺,無異味、無遺撒。

      在運營階段,物業單位嚴格執行節能、節水、環境保護、綠化管理等管理制度,實施能源激勵措施,切實做到綠色運維,節約能源,實現全壽命周期的綠色建筑。

    4 效益分析

      該項目將可持續發展的理念貫穿于規劃設計、建筑設計、建材選擇、施工、物業管理過程,營造出人與自然、資源與環境、人與室內環境的和諧發展。不僅提升了建筑自身的辦公、生活質量,項目經驗成果的擴散,有利于宣傳綠色建筑知識,并向社會公眾真是的展示中關村軟件園的綠色理念和成果,為園區類企業在綠色、環保和節能方面提供表率作用,對綠色建筑技術的展示和綠色理念的推廣宣傳起到重要的促進作用,具有顯著的社會效益。

      通過該項目經驗成果的擴散,以及項目的公開展示和宣傳作用,為綠色園區的綠色運營和管理提供了可借鑒的經驗;同時也讓人們更形象、更深刻的認識到綠色建筑能帶來的舒適性的提高,從而引導建筑設計向良性、環保、可持續方向發展,對促進綠色建筑技術的健康發展起到重要的技術示范作用

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