深圳建科大楼绿色建筑技术

深圳建科大楼绿色建筑技术深圳市建筑科学研究院有限公司2011年12月一、工程项目基本情况工程概况：深圳建科大楼位于深圳市福田区，定位为本土、低耗、可推广的绿色办公大楼。工程总投资为7055万元，用地面积3000m2，容积率为4，覆盖率为38.5%，总建筑面积18170m2，建筑高度57.9 m。建筑主体层数为地上12层，建筑面积13886.19m2，地下2层，建筑面积约4283.57 m2。工程于2006年11月动工建设， 2009年3月31日竣工，自2009年4月开始投入使用。工程建设单位、设计单位、系统集成单位、技术咨询单位和使用单位均为深圳市建筑科学研究院有限公司。工程建设符合国家基本建设程序和管理规定，以及有关的技术标准规范，无工程质量安全事故和隐患。工程从设计、建造到运营均充分考虑工程所在地的气候特征、周围场地环境和社会经济发展水平，因地制宜地采用本土、低耗的绿色建筑技术，包括节能技术、节水技术、节材技术、室内空气品质控制技术和可再生能源规模化利用技术等。实际运行节能率64%，非传统水源利用率49%，年节约运行费用约122万元。工程不仅是使用单位的办公实验场所，还是建筑新技术、新材料、新设备、新工艺的实验基地，建筑技术与艺术有机结合的展示基地，全国绿色建筑科普教育基地。向社会各界开放展示绿色建筑技术，宣传绿色建筑理念。自投入使用以来，举行了近20次培训，面向全社会成功举办建科大讲堂5次，培训总人数超过1500人次。接受各个地区的政府官员、技术人员、学生和普通市民的参观交流超过11000人次。工程获奖情况：省部级奖励和称号：（1）2009年3月，通过国家民用建筑能效测评标识验收，并获得民用建筑能效测评标识三星级的称号；（2）2009年7月，作为国家第一批可再生能源建筑应用示范项目，通过国家财政部和住房和城乡建设部可再生能源建筑应用示范项目验收；（3）2009年12月，获得国家绿色建筑三星级设计评价标识（证书编号NO.PD31903）；（4）2010年4月，获2010中国建筑节能年度发展研究报告公共建筑节能最佳实践奖（5）2010年6月，全国首个通过“百项绿色建筑与百项低能耗建筑示范工程”（即“双百工程”）的验收；（6）2010年7月，获住房和城乡建设部“双百工程”绿色建筑示范工程证书（7）2010年7月，荣获第二届广东省土木工程“詹天佑故乡杯”奖；（8）2011年2月获中华人民共和国住房和城乡建设部建筑节能与科技司运营阶段绿色建筑三星级评价标识。国际奖励和称号：（1）2010年3月，荣获美国第三届好设计创造好效益“最佳绿色建筑奖”；（2）2010年3月，获得第三届“好设计创造好效益”中国奖（3）2010年11月，荣获“香港环保建筑大奖新建建筑优异奖”。（4）2011年3月获FuturArc 2011年度未来建筑绿色领导力奖（商业建筑类）其它奖励：2007年11月，获得深圳市第一批建筑节能和绿色建筑示范项目2009年9月，获得第三届百年建筑优秀作品2010年7月，获第二届广东省土木工程“詹天佑故乡杯”奖2010年12月，获深圳市第十四届优秀工程勘察设计公共建筑一等奖2011年2月，获2011年度全国绿色建筑创新奖一等奖2011年8月，获2010年度广东省优秀工程勘察设计办公楼、学校类一等奖2011年12月获中国勘察设计协会公建类部优一等奖 二、创新性及推广应用价值技术集成度1.1 技术选择与集成首先，基于气候和场地具体环境，通过建筑体型和布局设计，创造利用自然通风、自然采光、隔音降噪和生态共享的先决条件。其次，基于建筑体型和布局，通过集成选用与气候相宜的本土化、低成本技术，实现自然通风、自然采光、隔热遮阳和生态共享，提供适宜自然环境下的使用条件。最后，集成应用被动式和主动式技术，保障极端自然环境下的使用条件。(1)基于气候和场地条件的建筑体型与布局设计基于深圳夏热冬暖的海洋性季风气候和实测的场地地形、声光热环境和空气品质情况，以集成提供自然通风、自然采光、隔声降噪和生态补偿条件为目标，进行建筑体型和布局设计。1）“凹”字体型设计与自然通风和采光通过风环境和光环境仿真对比分析，建筑体型采用“凹”字型。凹口面向夏季主导风向，背向冬季主导风向，同时合理控制开间和进深，为自然通风和采光创造基本条件。同时，前后两个空间稍微错开，进一步增强夏季通风能力。图2.1“凹”字体型与通风采光2）垂直布局设计与交通组织和环境品质结合功能区使用性质及其对环境的互动需求进行垂直布局设计，以获得合理的交通组织和适宜的环境品质。中低层主要布置为交流互动空间以便于交通组织，中高层主要布置为办公空间，以获得良好的风、光、声、热环境和景观视野，充分利用和分享外部自然环境，增大人与自然接触面。图2.2 垂直功能布局图2.3 噪声模拟分析3）平面布局设计与隔热、采光和空气品质结合朝向和风向进行平面布局设计，以获得良好的采光、隔热效果及空气品质。大楼东侧及南侧日照好，同时处于上风向，布置为办公等主要使用空间；大楼西侧日晒影响室内热舒适性，因此尽量布置为电梯间、楼梯间、洗手间等辅助空间，其中洗手间及吸烟区布置于下风向的西北侧。西侧的辅助房间对主要使用空间构成天然的“功能遮阳”。图2.4 建筑布局与朝向、场地风向4）架空绿化设计与城市自然通风和生态补偿为使大楼与周围环境协调及与社区共享，首层、六层、屋顶均设计为架空绿化层，最大限度对场地进行生态补偿。首层开放式接待大厅和架空人工湿地花园，实现了与周边环境的融合和对社区人文的关怀。架空设计不仅可营造花园式的良好环境，还可为城市自然通风提供廊道。图2.5 架空绿化层设计5）开放式空间设计与空间高效利用结合“凹”字型布局和架空绿化层设计，设置开放式交流平台，灵活用作会议、娱乐、休闲等功能，以最大限度利用建筑空间。图2.6 各层通风休闲（会议）平台(2)基于建筑体型和布局的本土化、低成本被动技术应用集成基于“凹”字体型和功能布局，集成选用与气候相宜的本土化、低成本技术，实现自然通风、自然采光、遮阳隔热和生态补偿。1）自然通风技术突破传统开窗通风方式，建筑采用合理的开窗、开墙、格栅围护等开启方式，实现良好的自然通风效果。适宜的开窗方式设计：根据室内外通风模拟分析，结合不同空间环境需求，选取合理的窗户形式、开窗面积和开启位置。图2.7 适宜的开窗方式设计适宜的多开敞面设计：建筑大量采用多开敞面设计，如报告厅可开启外墙、消防楼梯间格栅围护和开放平台等。报告厅可开启外墙可全部打开，可与西面开敞楼梯间形成良好的穿堂通风，也可根据需要任意调整开启角度，获得所需的通风效果。当天气凉爽时可充分利用室外新风作自然冷源，当天气酷热或寒冷时可关小或关闭。图2.8 适宜的多开敞面设计图2.9 典型层通风流线示意图（报告厅、办公层）2）自然采光技术“凹”字体型使建筑进深控制在合适的尺度，提高室内可利用自然采光区域比例之外，大楼还利用立面窗户形式设计、反光遮阳板、光导管和天井等措施增强自然采光效果。适宜的窗洞设计：对于实验和展示区等一般需要人工控制室内环境的功能区，采用较小窗墙比的深凹窗洞设计，有利于屏蔽外界日照和温差变化对室内的影响，降低空调能耗。对于可充分利用自然条件的办公空间，采用较大窗墙比的带形连续窗户设计，以充分利用自然采光。 图2.10 展示及实验空间深凹窗设计（左：整体视角，右：局部放大）图2.11 办公空间连续条形窗设计（左：外立面视角，右：室内视角）遮阳反光板+内遮阳设计：办公空间采用遮阳反光板+内遮阳设计，在适度降低临窗过高照度的同时，将多余的日光通过反光板和浅色顶棚反射向纵深区域。图2.12 反光遮阳板实景（左：外立面视角，右：室内视角）光导管及采光井设计：利用适宜的被动技术将自然采光延伸到地下室，设置光导管和玻璃采光井（顶）。图2.13 地下空间自然采光3）立体遮阳隔热技术建筑布局构成“功能遮阳”、自保温复合墙体“本体隔热”、节能玻璃 “自遮阳”、遮阳反光板在自然采光之余具有遮阳作用在此基础上，结合绿化景观设计和太阳能利用技术，进一步进行立体遮阳隔热。屋顶绿化：屋面设置为免浇水屋顶花园，上方设有太阳能花架遮阳，光伏发电的同时具有遮阳隔热的作用。架空层绿化：建筑首层、中部和屋顶所设计的架空层均采用绿化措施，在最大程度实现生态补偿的同时，尽量改善周边热环境。垂直绿化：大楼每层均种植攀岩植物，包括：中部楼梯间采用垂直遮阳格栅，北侧楼梯间和平台组合种植垂吊的绿化。在改善大楼景观的同时，进一步强化了遮阳隔热的作用。图2.14 立体绿化遮阳隔热光电幕墙遮阳：针对夏季太阳西晒强烈的特点，在大楼的西立面和部分南立面设置了光电幕墙，既可发电又可作为遮阳设施减少西晒辐射得热，提高西面房间热舒适度；幕墙背面聚集的多余热量利用通道的热压被抽向高空排放。光电板遮阳：大楼南侧设置光电板遮阳构件，在发电的同时，还起遮阳作用。图2.15 太阳能与建筑一体化遮阳 (3)主动技术与被动技术的集成应用作为被动式技术的补充，集成采用高效的主动式技术。如自然通风与空调技术结合，自然采光与照明技术结合，可再生能源与建筑一体化，绿化景观与水处理结合等。1）面向时间空间使用特性、作为自然通风补充的空调技术利用自然通风等被动技术，在尽量将空调负荷减到最低、空调时间减到最短后，设置空调系统以满足天气酷热时的热舒适需求。空调系统设计：摒弃惯用的集中式中央空调，根据房间使用功能和使用时间需求差异，划分空调分区并选用适宜的空调形式，实现按需开启、灵活调节。为空调系统的节能高效运行提供基础条件。空调系统运行控制：与自然通风密切结合，对室内外温湿度进行监测，优先采用自然通风降温，仅当自然通风无法独立承担室内热湿负荷时，才启动空调系统。图2.16 湿地+水景水作空调冷却水图2.17温湿度独立控制空调2）面向时间空间使用特性、作为自然采光补充的照明技术照明系统设计：根据各房间或空间室内布局设计、自然采光设计和使用特性，进行节能灯具类型、灯具排列方式和控制方式的选择和设计。照明系统控制：与自然采光密切结合，仅当自然采光无法满足光照条件要求时，按需开启人工照明系统。图2.18 照明设计与自然采光相结合（左：原理图，右：实际采光效果）3）与建筑一体化的可再生能源利用技术避免可再生能源利用技术的简单拼凑，大楼采用可再生能源利用与建筑一体化技术。创新的高层太阳能热水解决方案。大楼太阳能热水系统采用了集中-分散式系统用于满足员工洗浴间热水需求，以鼓励员工绿色交通出行。规模化太阳能光电集成利用。多点应用，大楼在屋面、西立面、南立面均结合功能需求设置了太阳能光伏系统。多类型应用，多种光伏系统分回路并用，以便于对比研究：单晶硅、多晶硅、 HIT光伏、透光型非晶硅光伏组件组成。光伏发电与隔热遮阳集成应用。南面光伏板与遮阳反光板集成，屋顶光伏组件与花架集成，西面光伏幕墙与通风通道集成，发电同时起到遮阳隔热作用。图2.19 与建筑一体化的可再生能源系统4）与绿化景观结合的水资源利用技术设置中水、雨水、人工湿地与环艺集成系统。将生活污水经化粪池处理后的上清液经生态人工湿地处理后的达标中水供应卫生间冲厕，楼层绿化浇洒用水；将屋顶及场地雨水经滤水层过滤后的雨收集水，经生态人工湿地处理后达标水供应一层室外绿化浇洒；旱季雨水不足时，由中水系统提供道路冲洗及景观水池补水用水，以减少市政用水量。图2.20 中水、雨水、人工湿地与环艺集成系统图2.21 人工湿地（左：处理中水，右：处理雨水） 图2.22 室外及空中花园水景雨水调储池 1.2 技术集成综合实施效果工程于2009年3月竣工投入使用，是全国第一个通过双百工程验收的三星级绿色建筑，是“十一五”国家科技支撑计划项目南方地区绿色建筑集成平台，总体技术水平达到国内领先：（1）低成本本工程建造过程综合应用低成本、高效率、本土化绿色建筑技术，使工程造价低至4300元/m2，低于深圳市类似办公建筑的平均造价，解决绿色建筑高成本问题。（2）高品质合理布局与灵活隔断创造了高效的室内空间，架空绿化构建成环境优美的交流互动平台，适宜的环境控制手段营造了良好的室内环境。对员工满意度调查结果表明， 95%的员工认为大楼的办公环境较舒适，工作效率较高。（3）高效益自然通风和遮阳节省空调能耗，自然采光节约照明能耗，节水器具与再生水利用节约水资源，垃圾分类回收减少废弃物排放量。运行数据表明工程年节约用电约120万kWh，节约用水5583吨，减排CO21197吨，节约运行费用约122万元。在节约资源、节约能源及减少排放的同时，还具有良好的经济效益。创新特色项目以本土低耗的技术，解决当前夏热冬暖地区绿色建筑高科技、高成本的难题，纠正社会对绿色建筑的片面认识，提升社会各界的绿色理念水平。主要创新特色如下：（1）全面倡导共享设计、建造与运营，建设理念创新关系人共同参与设计、建造和运营，体现权利和资源的共享，实现建筑本身为共享提供平台的目的，使大楼成为融合了“本土化、低成本、低消耗、可推广”理念的绿色办公建筑。（2）技术、环境、人文充分融合，设计方法创新采用自行开发的管理工具，基于各类人群感受、环境的影响分析，进行绿色建筑策划；基于实地检测数据进行数值模拟仿真分析，进行建筑、声、光、热、气流组织、交通组织方案设计；采用三维仿真协同设计方法，实现多专业协调配合。（3）被动集成技术为主，主动高新技术为辅，多维度技术策略创新摒弃高尖技术冷拼，集成华南地区“本土化、低消耗、低成本”的绿色建筑技术体系：首先，基于气候和场地具体环境，通过建筑体型和布局设计，创造利用自然通风、自然采光、隔音降噪和生态共享的先决条件。其次，基于建筑体型和布局，通过集成选用与气候相宜的本土化、低成本技术，实现自然通风、自然采光、隔热遮阳和生态共享，提供适宜自然环境下的使用条件。最后，集成应用被动式和主动式技术，保障极端自然环境下的使用条件。（4）全方位、多层次成果扩散，宣传推广模式创新宣传平台创新：大楼除设置深圳市绿色建筑展厅外，还成为全国绿色建筑科普教育基地、博士后创新实践基地和深圳市福田区大学生实习基地。宣传手段创新：从设计阶段开始通过国内外展会、新闻媒体、举办建科大讲堂、设立市民开放日、来访参观交流等手段进行宣传推广。宣传范围创新：利用建科大讲堂等平台为政府机构、协会组织、技术人员、学生和普通市民提供科普和宣传。图2.23 深圳市绿色建筑展示中心实施效果大楼由建设单位自主设计并全过程监督建造，于2009年3月底竣工，从2009年4月起投入使用。从场地规划建筑设计施工运营管理各个环节，环环紧扣，实施效果得到保障：（1）基于场地环境进行规划设计对场地进行环境监测，结合周围建筑物低矮的情况，进行建筑朝向规划与建筑风格定位，确保被动式技术实施的前提条件。（2）基于规划方案进行建筑及设备系统设计结合朝向和风向进行建筑平面与垂直空间布局，设计合适的开间与进深，选用合适的绿色产品和灵活高效的设备系统，保障空间的高效利用、交通组织便利、能源资源的节约和环境品质的控制。（3）基于建筑及设备系统设计制定绿色施工方案采用设置围挡、铺设碎石、设置洗车台位、场地硬化、设置雨污系统并作沉淀过滤、设置降噪安全网、施工垃圾分类收集回收利用等一系列措施，保证建设过程不对周围环境造成水土污染、光污染、噪音污染、扬尘污染等。（4）基于建筑本体、设备系统及使用人员需求进行运营维护针对大楼的用能特点和环境控制需求，集成开发了建科大楼能耗分项计量和环境监控系统，并进行绿色运维研究，建立了适宜本大楼的物业管理制度和措施，保证实现良好的运营管理。预期效益大楼于2009年3月底竣工，从2009年4月起投入使用至今已有近两年，实际运行监测数据表明项目的创新带来了良好的经济、社会和环境效益：（1）经济效益节能量：与同类办公建筑分项能耗水平比较，本工程空调能耗比同类建筑低65%，照明能耗比同类建筑低63%；与同类办公建筑平均能耗水平相比，本工程建筑总能耗比同类建筑低64%；光伏系统年发电6.6万kWh，占大楼全年用电比例约5%，远高于绿色建筑评价标准GB/T50378优选项2%的要求。大楼每年可节约常规电能约120万kWh。图2.24 建科大楼与同类办公建筑平均能耗比较节水量：中水回用和雨水收集利用，使非传统水利用率达49%，远高于绿色建筑评价标准GB/T50378中非传统水利用率的最高标准40%，年节约用水量约5583吨。图2.25 2009年11月2010年10月建科大楼逐月用水量节省运行费用：按商业用电平均1.0元/kWh计算，大楼全年可节约电费约120万元；按中水系统运行费用约0.3元/吨左右，自来水价2.95元/吨，污水处理费用1.2元/吨计算，每年节约费用2万余元。项目合计全年可节约运行费用约122万元。（2）环境效益本工程可节约常规电能约120万kWh/年，折合标煤450吨/年，减排CO21197吨/年；中水回用系统每年节约用水量为5583吨/年，即每年使污水排放量约减少5583吨/年。（3）社会效益本工程竣工后成为了深圳市绿色建筑宣传教育推广基地，自投入使用以来，为省建设厅、市住建局、市规土委等政府机构及市监理协会等单位在绿色建筑、循环经济、建筑节能等领域进行了近20次培训，累计人数达到5000人次；仅2009年，面向各相关企业开展培训4次、培训人次达336人次、培训总学时2016小时；面向全社会成功举办建科大讲堂5次，邀请国际国内专家进行了近20场技术讲座与培训，培训总人数超过1500人次。并成功召开“双百”示范工程绿色建筑技术交流及项目管理要求会议，参会人员超过200人次。截止目前为止，接受各个地区的政府官员、技术人员、学生和普通市民的参观交流超过11000人次。通过绿色建筑展示、培训、研讨和参观交流等活动，使绿色建筑核心理念得到很好地宣传，基于本工程探索形成的华南地区绿色建筑技术体系，在深圳市和夏热冬暖地区其它项目中已经开始推广应用，很多实施项目获得了各种国内外的绿色建筑设计奖项。推广应用价值本工程是深圳地区首个集成应用低成本、高效率、本土化绿色建筑技术建设的绿色建筑成功范例，其推广应用价值具体表现在：（1）技术价值本工程是华南地区绿色建筑技术集成平台，是应用示范平台，也是应用研究平台。一方面作为应用示范平台，其成功经验可推广至其他项目；另一方面作为应用研究平台，其设计、建造和使用过程也是试验研究过程，其所采用的方法和技术将被实践检验、改进和革新，对推动华南地区绿色建筑技术的进步有巨大的价值。（2）产业价值绿色建筑技术的成功集成和应用，必将带动绿色建筑产业链的发展甚至革新，包括绿色建筑设计咨询行业，绿色建筑材料研发生产行业，绿色建筑设备研发生产行业，绿色建筑建造行业等等。（3）社会价值工程所用技术均设置有展示功能，同时设置有深圳市绿色建筑展厅，集办公与科研、科普、教育、宣传功能于一体，可对绿色建筑技术体系进行持续且广泛的宣传。这对于纠正社会各界对绿色建筑认识误区，引导正确的绿色建筑理念和绿色生活理念，促进社会经济可持续发展有巨大的价值。三、绿色建筑创新措施创新点创新措施说明实施情况说明节地与室外环境场地的规划设计，如：1、保护、利用与修复原有场地的生态资源；2、在绿地规划、景观设计、雨水利用等方面提高场地对周边环境的贡献，使场地的生态效益最大化；3、保护周边人文环境、培养社区氛围、塑造公共空间。（1）大楼对原为废弃采石场和混凝土搅拌站用地的场地进行了生态补偿设计（立体绿化、雨水收集、底层的开放空间等），场地生态价值得到巨大提升，充满活力和生命。图3.1大楼建成前（地下充满废弃石块和混凝土）图3.2 大楼平台俯视图，生态环境优良（2）场地上各类绿化面积（含水体）约等于占地面积的2倍。最大限度将绿地还给城市。室外场地全部布置为绿化、水体景观和透水地面，屋面雨水全部收集处理回用，大幅度提升景观和生态水平。图3.3 人工湿地与空中花园（3）首层架空设计，形成完全开放的共享公共空间。首层除电梯间、消防控制室等必要功能外，全部采用架空设计，布置绿化和开放式大堂，塑造了良好的公共空间。图3.4开放与共享幼儿园师生及家长在大楼公共空间游戏大楼09年3月底竣工，各种措施均已按照规划设计实施。建筑外部环境，如：1、在建筑布局与形体设计中采用被动式设计及其它新技术措施，改善外部声环境、风环境、热环境等的效果或评价；2、改善外部环境质量方面的新技术应用。（1）根据噪声实测与模拟，建筑布局上合理安排有噪声的功能区：将报告厅设置于空中花园层下，餐厅厨房设置于顶层，有噪音震动的实验室设置在地下一层，并采用合理的降噪设计，避免对外界造成噪声污染。对噪声敏感的房间如专家公寓则设于建筑的背声侧。图3.5 基于实测边界条件的噪音模拟（2）外立面设计采用高透射可见光的Low-E玻璃、实体墙面部分采用非抛光的漫反射材料、设计遮阳反光板、墙面种植攀爬植物等有效减少幕墙玻璃等立面反射，避免了立面光污染。夜景灯光照明构件设计于屋顶，同时进行亮度和方向控制，避免夜间灯光污染。（3）建筑首层、中部和屋顶均设计为高6米以上的架空绿化层，最大限度降低对周围风环境的影响。图3.6 基于实测边界条件的风环境分析（4）立体降温设计。建筑首层、中部和屋顶均设计为开敞的架空绿化层，同时还设计了大量的垂直绿化，降低对周围热环境的影响。建筑周围均采用透水性路面铺装材料，改善室外热环境。局部区域采用喷雾降温系统。图3.7 透水地面与喷雾降温系统大楼09年3月底竣工，各种措施均已按照设计实施。大楼不影响周围的声、光、热和风环境。节地与空间高效利用，如：1、在各类设施共享、建筑设计、地下空间利用等方面的技术措施；2、在废弃地利用、旧建筑改造等方面的新技术应用。（1）设施共享和灵活可变。大楼集成了近十种功能，高度整合、集约。采用开放式办公室设计，空间灵活隔断。设计大量灵活可变的共享空间，提高空间利用效率。平台与架空花园可以作开放式会议室，平台、楼梯间可作健身场地，健身房可作宴会餐厅，会议室可灵活设置大小，多功能厅可作培训室和电影院等等。 图3.8 灵活可变的空间设施（2）地下空间充分开发和环境质量提升。大楼地下面积是建设用地面积的1.43倍。通过设置半地下室、下沉庭院和采光井等措施提升地下空间环境质量。 图3.9 地下空间及其环境质量（3）对废弃场地进行综合高强度开发，兼顾高品质与生态补偿（见图3.1）。大楼09年3月底竣工，各种措施均已按照设计实施。建筑设计方面，如：高效利用建筑空间，并使得建筑平面与空间体量更紧凑。建筑功能布局充分考虑不同功能的使用需求特点，使平面与空间紧凑，交通组织便利，环境控制条件良好。 图3.10 建筑垂直功能布局和平面设计大楼09年3月底竣工，各种措施均已按照设计实施。其它节约或提高土地使用效率、改善室外环境质量，实现生态效应的创新技术或设计理念。（1）建筑入口架空层东侧和南侧迎向主导来风方向设置喷泉水池和人工湿地，吸附过滤来风中的有害气体和尘埃。（2）大楼北侧设备房出风口处设计花坛，吸附废气地下车库出地面两侧设计花坛，种植爬墙类植物，绿化两侧挡墙，并在出口上部结合结构需要设计花架，及为车道遮阳，同时成为地下车库出口的绿色过滤屏障。（3）大楼大量采用错层设计，并进行垂直绿化，大量种植气体吸收率低但对大气污染抵抗力强、耐阴性好的植物，有效吸附中、高空的有害气体和尘埃。大楼09年3月底竣工，各种措施均已按照设计实施。节能与能源利用被动式节能技术应用，如：适应气候的建筑平面、空间布局，（寒冷地区）冬季被动式太阳能利用技术、分朝向合理优化围护结构热工性能及窗墙比，自然通风，自然采光，外遮阳及建筑一体化设计、地道风、通风外墙、高效的双层皮幕墙等。（1）通过风环境和光环境仿真对比分析，建筑体型采用“凹”字型。凹口面向夏季主导风向，背向冬季主导风向，同时合理控制开间和进深，为自然通风和采光创造基本条件。同时，前后两个空间稍微错开，进一步增强夏季通风能力。图3.11“凹”字体型与通风采光（2）适宜的窗洞设计：对于实验和展示区等一般需要人工控制室内环境的功能区，采用较小窗墙比的深凹窗洞设计，有利于屏蔽外界日照和温差变化对室内的影响，降低空调能耗。对于可充分利用自然条件的办公空间，采用较大窗墙比的带形连续窗户设计，以充分利用自然采光。图3.12 适宜的窗洞设计（左：展示及实验空间深凹窗设计，右：办公空间连续条形窗设计）（3）适宜的开窗方式设计：根据室内外通风模拟分析，结合不同空间环境需求，选取合理的窗户形式、开窗面积和开启位置。图3.13 适宜的开窗方式设计（4）适宜的多开敞面设计：突破传统开窗通风方式，采用合理开墙、格栅围护等开启方式，实现良好的自然通风效果。如报告厅可开启外墙、消防楼梯间格栅围护和开放平台等。报告厅可开启外墙可全部打开，可与西面开敞楼梯间形成良好的穿堂通风，也可根据需要任意调整开启角度，获得所需的通风效果。当天气凉爽时可充分利用室外新风作自然冷源，当天气酷热或寒冷时可关小或关闭。图3.14 适宜的多开敞面设计（5）遮阳反光板+内遮阳设计：办公空间采用遮阳反光板+内遮阳设计，在适度降低临窗过高照度的同时，将多余的日光通过反光板和浅色顶棚反射向纵深区域。图3.15遮阳反光板+内遮阳设计（6）光导管及采光井设计：利用适宜的被动技术将自然采光延伸到地下室，设置光导管和玻璃采光井（顶）。图3.16地下空间自然采光（7）立体遮阳隔热技术：结合绿化景观设计和太阳能利用技术，进一步进行立体遮阳隔热。图3.17立体绿化遮阳隔热图3.18太阳能与建筑一体化遮阳（8）自保温复合墙体技术：结合深圳气候特点，采用自主研发的自保温复合墙体技术，使其隔热性能和成本匹配最优。图3.19 LBG自保温复合墙体大楼09年3月底竣工，各种措施均已按照设计实施。大楼热环境良好，建筑节能效果显著。节能的空调形式，如：1、采用适合当地气候、个人灵活可控的采暖空调系统；2、温湿度独立控制空调系统；3、大空间（地板）辐射采暖空调系统。利用自然通风等被动技术，在尽量将空调负荷减到最低、空调时间减到最短后，设置空调系统以满足天气酷热时的热舒适需求。空调设计面向时间空间使用特性，空调运行作为自然通风补充。（1）空调系统设计：摒弃惯用的集中式中央空调，根据房间使用功能和使用时间需求差异，划分空调分区并选用适宜的空调形式，实现按需开启、灵活调节。为空调系统的节能高效运行提供基础条件。 图3.20 集中冷却水+分散式水环热泵图3.21 湿地水景水冷却+水源热泵图3.22 办公室温湿度独立控制空调末端图3.23 报告厅座椅送风 （2）空调系统运行控制：与自然通风密切结合，对室内外温湿度进行监测，优先采用自然通风降温，仅当自然通风无法独立承担室内热湿负荷时，才启动空调系统。图3.24 空调系统运行控制与自然通风密切结合各系统均已按设计施工安装并调试成功，使用情况正常。可再生能源，如：高效的太阳能热水系统及建筑一体化，太阳能光电系统及建筑一体化；高效的地源热泵、水源热泵、污水源热泵系统；风光互补系统等。避免可再生能源利用技术的简单拼凑，大楼在选用高效的太阳能系统的同时，采用可再生能源利用与建筑一体化技术。（1）创新的高层太阳能热水解决方案 大楼太阳能热水系统采用了集中-分散式系统用于满足员工洗浴间热水需求，以鼓励员工绿色交通出行。（2）规模化太阳能光电集成利用多点应用。大楼在屋面、西立面、南立面均结合功能需求设置了太阳能光伏系统。多类型应用。多种光伏系统分回路并用，以便于对比研究：单晶硅、多晶硅、 HIT光伏、透光型非晶硅光伏组件组成。（3）光伏发电与隔热遮阳集成应用。南面光伏板与遮阳反光板集成，屋顶光伏组件与花架集成，西面光伏幕墙与通风通道集成，发电同时起到遮阳隔热作用。图3.25 与建筑一体化的可再生能源系统各系统均已按设计施工安装并调试成功，使用情况正常。光伏系统年发电量约6.6万kW，约占大楼总用电的5%。分类分项计量。本工程设有能耗监测系统，可实时监测大楼的能源消耗状况： （1）电耗监测：对大楼各支路及重要用能设备进行监测，通过设置将近200个电耗采集点，实现对大楼分项（照明插座、空调、动力、特殊）、分层、分区域用能分析与评价。（2）水耗监测：对大楼生活水、中水（各层）、空调补水等进行监测，实现对用水状况、中水利用评价与分析。（3）冷量监测：对大楼不同类型、各区域空调系统的冷量进行监测，实现对不同空调系统效率的评价与分析。图3.26 建筑能耗分项计量系统大楼分项计量系统已按设计施工安装并调试成功，使用情况正常。高效、创新的采光和照明设计。在采用高效节能灯具（如T5荧光灯、节能筒灯等）的同时，照明系统设计面向时间空间使用特性，照明系统控制作为自然采光补充。照明系统设计：根据各房间或空间室内布局设计、自然采光设计和使用特性，进行节能灯具类型、灯具排列方式和控制方式的选择和设计。照明系统控制：与自然采光密切结合，仅当自然采光无法满足光照条件要求时，按需开启人工照明系统。图3.27 照明设计与自然采光相结合各种节能灯具及其控制系统全部按设计安装，使用情况正常。其他节能创新技术或设计理念。（1）节能电梯：大楼设计选用一部无机房永磁同步节能客梯，一部无机房玻璃采光电梯，一部小机房永磁同步货梯。相对于普通电梯，高效、节能又节约空间。（2）风力发电：大楼屋顶安装有3台微风启动风力发电机，示范性利用屋顶风能资源，同时可供参观、科普学习，宣传新能源利用的节能理念。（3）水雾降温：大楼六层架空花园设置了水雾降温系统，可有效降低环境温度，改善微环境。（见图3.7）均已按设计施工安装，使用情况正常。节水与水资源利用综合统筹利用各种水资源，如中水和雨水回收利用等。结合绿化景观设计，综合利用水资源。将中水、雨水、人工湿地与环艺集成系统。将生活污水经化粪池处理后的上清液经生态人工湿地处理后的达标中水供应卫生间冲厕，楼层绿化浇洒用水；将屋顶及场地雨水经滤水层过滤后的雨收集水，经生态人工湿地处理后达标水供应一层室外绿化浇洒；旱季雨水不足时，由中水系统提供道路冲洗及景观水池补水用水，以减少市政用水量。图3.28 中水、雨水、人工湿地与环艺集成系统合（1）中水回收利用本工程结合环艺设置中水人工湿地处理系统，采用湿地预处理+湿地处理的生态中水处理工艺，大楼南侧设置185平方米垂直流人工湿地，其设计处理能力55m3/d，每日可提供中水量50m3/d。（2）雨水回收利用本工程结合环艺设置雨水及景观水体人工湿地处理维护系统，雨水经生态人工湿地处理后，达标水供应一层室外绿化浇洒、道路冲洗及景观水池补水用水，旱季雨水不足时由中水系统进行补充以减少市政用水量。雨水调储容量为354m3，可满足室外绿化浇洒、喷泉、人工湿地补水、水景蒸发等10天左右用水需求。实际运行过程中非传统水利用率达49%，远高于国家绿色建筑评价标准中非传统水利用率的最高标准40%。雨水回收、中水处理等各种节水措施均按照设计实施，全部投入使用，使用情况正常。采用节水器具、设备和系统，如：1、节水省水型的卫生器具；2、景观冷却水系统。（1）采用节水器具：延时自闭式水龙头、感应式自动关闭龙头、感应式小便器冲洗阀、脚踏式蹲便器冲洗阀、3L/6L两档冲洗水箱坐便器、无水小便器等。（2）底层实验室和办公室采用的水源热泵空调系统采用室外景观水作为冷却水源。（3）节水灌溉：绿化浇洒根据绿化分布具体情况，分别采用滴灌、微喷灌等高效节水的浇洒方式；其中较大绿地采用微喷灌，如屋顶花园；较小绿地采用滴灌，如每层外挑花池。图3.29 节水灌溉（左：微喷灌，右：滴灌）各种节水器具、设施均按照设计实施安装，全部投入使用，使用情况正常。其它能有效减少用水量、提高用水效率的创新技术或设计理念。（1）合理设计供水压力，避免供水压力持续高压或压力骤变。（2）根据水平衡测试标准安装分级计量水表，计量水表安装率达100%。做好管道基础处理和覆土，控制管道埋深。各措施均按照设计实施，使用情况正常。节材与材料资源利用高效利用材料资源，如：1、 合理利用已有建、构筑物；2、选用工厂化、标准化生产的构件和部品；3、在保证安全的前提下, 优化设计，使得主要材料用量指标低于当地同类建筑；4、采用资源消耗少的建筑结构体系。（1）项目遵循节材设计理念，进行土建装修一体化设计施工。所有应用材料均以满足功能需要为目的，将不必要的装饰性材料消耗减到最低，充分发挥各种材料自身的装饰和功能效果。（2）结构设计合理采用高性能混凝土、高强度钢，节约材料用量。钢筋采用HRB400级高强度钢筋，高性能混凝土采用C50。（3）通过结构计算和经济性比较分析，确定本工程最终采用钢筋混凝土框架结构。在项目五层由于报告厅功能需要，抽掉了两根柱，形成转换，转换方式作了梁式转换、桁架转换两种方案比较，根据比较结果，采用桁架转换，减小了梁断面，增加了净空高度，节约造价。大楼09年3月底竣工，各措施均按照设计实施。废弃物再生利用，如：1、 合理使用可再循环利用的材料；2、选用工厂化、标准化生产的构件和部品；3、建筑废弃物回收利用等。（1）可循环再生材料。五层桁架转换使用的钢筋、空调、消防、给排水等都采用金属材料，还有外立面采用中空玻璃都属于可再循环材料。建筑设计选材时可再循环材料使用重量为3140吨，所有建筑材料总重量31008吨。可再循环材料使用重量占所有建筑材料总重量的比例10.1%。满足绿色建筑评价标准中对可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的10以上的要求。（2）采用整体卫生间设计，利用产业化生产标准部件，提高制造环节的材料利用效率，节约用材。图3.30 整体卫生间设计（3）建筑废弃物回收利用。施工过程严格按照绿色施工要求，对建筑主体中所使用的原始材料、可循环利用材料进行分类列表统计，回收利用废弃物，满足绿色建筑评价标准中对以废弃物生产的建材占同类建材的比例不低于30的要求。大楼09年3月底竣工，各措施均按照设计实施。其它节材和高效利用材料资源的创新技术或设计理念。（1）通过复合空间设计、采用灵活隔断，实现室内空间的可变性特点。图3.31 可灵活改变的开敞式办公空间（2）本项目使用的材料总重量为31008吨，500km以内建筑材料用量主要为混凝土22187吨，占总用量的71.6%，也满足绿色建筑评价标准中施工现场500km以内生产的建筑材料重量占建筑材料总重量的60以上的要求。大楼09年3月底竣工，各措施均按照设计实施。室内环境质量声环境改善与创新，如：合理的空间平面布置，隔声降噪处理等。（1）本项目合理安排有噪声的功能区。如，报告厅独立设置于空中花园层下，餐厅厨房设置于顶层，有噪音震动的实验室设置在地下一层并采用隔振措施，对噪声敏感的专家公寓设于建筑的背声侧。（可参见图3.5和图3.10）（2）为避免对其它区域的影响，采取了减少开窗面积，采用双层窗，室内吸声降噪，建筑构件隔声，设备防噪等隔声降噪措施。大楼09年3月底竣工，各措施均按照设计实施。光环境改善与创新，如：采用遮光、反光、控制眩光的材料、技术或措施；改善室内自然采光或人工照明；提高局部照明的可控性；改善视野的创新措施。（1）“凹”型平面布局对采光的充分利用。（2）部分办公室采用反光板措施增加室内照度的均匀性，改善进深较大区域的自然采光效果。（3）报告厅采用双侧面采光加顶部采光。（4）地下一层利用高出室外地面1.5米，周边设置下沉庭院，设置玻璃采光顶的措施加强采光效果。（5）地下二层主要采用在一层玻璃采光顶下利用采光井等加强自然采光。（6）车库车道利用光导管达到采光效果等。（7）灵活设置可调节遮阳，降低对玻璃本身的遮阳性能要求，尤其是遮阳反光板的运用，起到了很好的柔化自然光线的效果，使室内达到舒适光线效果。大楼09年3月底竣工，各措施均按照设计实施。天气晴朗的白天室内采光效果很好，可不必开启人工照明。热环境改善与创新，如：1、采用可有效改善太阳辐射、长波辐射的围护结构技术措施；2、空调系统采用合理的气流组织形式、改善室内热舒适的创新设计措施；3、区分不同功能空间的室内热环境设计标准。（1）围护结构保温隔热屋顶采用30mm厚XPS倒置式隔热构造，同时部分采用种植屋面；5层及5层以下外墙采用挤塑水泥外墙板，7层及以上外墙采用LBG金属饰面保温板加气混凝土砌块；外窗玻璃部分采用传热系数K2.6，遮阳系数SC0.40的钢化中空Low-E玻璃铝合金窗；西立面和南立面部分采用透光比为20%的光电幕墙，同时设计有遮阳反光板等外遮阳措施。（2）建筑遮阳本工程根据建筑形态、功能需求等选择不同的建筑遮阳形式，如自遮阳、遮阳反光板、竖向遮阳构件、内遮阳、活动推拉百叶遮阳、可调节的中空百叶遮阳等，降低了夏季空调冷负荷需求。（3）合理气流组织形式五层报告厅及远程会议室采用置换通风系统；报告厅空调系统采用座椅送风方式，远程会议室采用地板送风方式，室外新风与回风处理后直接送至人的呼吸区，保证人员呼吸到新鲜空气。（4）分区热环境参数设计根据不同功能房间室内人员对新风量的不同需求和公共建筑节能设计标准GB50189-2005规定，大楼对不同的功能房间分别进行合理的温湿度及新风量设计。大楼09年3月底竣工，各措施均按照设计实施。空气品质改善与创新，如：1、创新的新风系统设计、室内空气品质监测措施；2、创新的材料选择，装修污染预评估及辅助优化设计等。（1）大空间办公场所及报告厅均采用集中式全空气系统，新风比可调（30%100%，过渡季节可实现全新风运行。（2）大楼设有室内空气质量监测系统，包括室内温湿度自动控制系统、CO，CO2浓度监测与新风量自动控制系统、自然通风状态与空调状态自动转换控制系统等，可监测室内温度、相对湿度、CO2浓度、CO浓度等参数，CO，CO2浓度监测传感器与新风系统联动。（3）在设计阶段通过室内空气质量评价对设计所采用的建筑装修材料进行控制，并提出科学、合理、可行的技术措施，优化设计方案。各措施均按照设计实施。其它改善室内环境质量的创新技术或设计理念。（1）地下室自然通风利用合适的风道设计，人员活动高度有明显的风速，有利于地下室的污浊空气的排放。（2）吸烟控制方面，利用前室阳台在下风向设置吸烟区，并在非吸烟区严格禁烟等。图3.32 吸烟区和集中文印室布置大楼09年3月底竣工，各措施均按照设计实施。运行管理运行管理制度与实施，如：1、采用建筑全寿命周期的理论及分析方法，制定绿色建筑运营管理策略与目标，在规划设计阶段考虑并制定运行管理方案等；2、制定并实施节能、节水、节材、保护环境的管理和激励制度；3、垃圾减量化、资源化管理，分类收集、处理与利用生活垃圾；4、运用网络化管理平台实施运营管理； 5、通过技术与管理创新，提升物业管理效率与水平；6、利用分析计量系统，实现节约管理。（1）节能、节水管理制度与措施设有节水管理制度、通风系统管理措施、设备运行管理制度、绿化工作检查标准等，并有专人负责管理或执行。建科大楼物业管理处每年年初制定物业管理计划，在上年度能耗的对比分析的基础上，划分出重要的环境因素，并制定可行的环境管理方案。 （2）垃圾分类收集与处理废水：大楼废水采用雨、污分流制，雨水回收利用，生活污水和食堂污水经化粪池处理后，上清液作为中水原水，进行处理后回用；实验室废水根据其化学特性分类存放并定期处理；废气：食堂以天然气为燃料，污染较小；车流量较小，对周围污染很小；柴油发电机房排烟经净化处理达标后排至屋顶上空；实验室废气通过通风橱或排风管道排向高空。固体废弃物：分类收集、集中保管，由国家认可的有资格的废物处理公司统一处理。（3）网络化管理平台本工程设计按智能建筑甲级标准进行设计，以结构化综合布线为物理基础，应用先进的计算机、网络、通讯、电子及控制技术构筑起楼宇自控系统、安全防范系统、科研及办公自动化系统及通讯网络系统，实现对大楼设备运行的实时监控与管理、对建筑能耗的分项计量与分析等，有利于提高物业管理效率和水平。（4）建筑能耗分项计量建筑能耗分项计量系统可实时跟踪监测大楼分项用能状况，有利于实现对系统的节约运行管理。（可参见图3.26）已制定并颁布实施大楼运行管理制度，执行效果良好；各设备、设施系统均按照设计实施，运行情况良好。智能化系统建设及运行，如：1、智能化系统完善、定位合理，能实时监控设备设施的运行状况；2、技术先进实用，能采集和分析资源消耗数据，为管理的不断改进提供支持；3、应用系统集成技术，有效提高管理和服务效率。大楼设有楼宇自控系统、能耗分项计量系统和环境监测系统等，可实现：（1）中央空调系统的运行监测与优化控制：1）空