广州市建科院科研办公楼绿色三星节能技术研究★

张 楠 江向阳 杨建坤

(广州市建筑科学研究院有限公司，广东 广州 510440)

广州市建科院科研办公楼绿色三星节能技术研究★

张 楠 江向阳 杨建坤

(广州市建筑科学研究院有限公司，广东 广州 510440)

以广州市建科院科研办公楼设计为例，对该建筑的节能情况、节水与水资源利用方式、室内环境质量等进行了研究探讨，通过认证评估，指出该建筑采用的绿色技术具有可推广和借鉴性，有着很好的示范价值。

绿色建筑，节能，节水，环境质量

绿色建筑设计已经成为目前建筑设计的重要发展趋势，广州市建筑科学研究院科研办公楼在规划方案、建筑设计等方面将绿色生态、可持续发展作为重要理念贯穿始终，并以2015年1月1日开始实施的新国标 GB 50378—2014绿色建筑评价标准绿色三星为建设目标，着力将此科研办公楼打造为绿色与生态相结合，设计与技术相融合的绿色生态科研办公建筑。

1 项目概况

广州市建科院科研办公楼位于天河科技园高唐新建区AT03051517地块，临近天河软件园东部主入口区，东侧是新塘水库，南侧为软件园孵化中心，是软件园入口区域的重要节点。建筑高度30 m，总用地面积约20 000 m2，总建筑面积约44 000 m2，地下建筑面积约16 000 m2，地上建筑面积约28 000 m2，绿地率42%。

2 绿色建筑目标

方案设计以绿色三星为建设目标，既充分考虑本区域气候、地形及其与周边建筑的关系，又独立表现其美观、新颖、独特的风格。通过运用现代城市设计的理念和方法，增添公共核心区的空间活力。建筑单体通风采光良好，结合科研办公的使用功能，融入低碳环保、绿色节能的设计理念，最大限度的使建筑空间与自然环境相融合。

2.1 节地情况

本工程项目用地为建科院的科研基地，场地内主要以废旧厂房为主。用地形状呈长方形布局，交通便利，用地内供水、污水及雨水管网、供电线路等管网等社会配套设施均由市政统一提供，基础设施建设完善，是建设科研办公楼的理想场所。

本方案设计结合地形，尊重和利用场地的特点，以减少土方工程量为前提，建筑与城市道路完美融合。设置地下停车库(自然通风+自然采光)，立体化的园林设计，充分利用了地下空间和自然环境，营造简洁自然的建筑空间。

2.2 节能情况

园区规划结合功能单元充分考虑了朝向、日照、通风、采光/遮阳等因素，采用新型墙体材料，高效节能的设备，以达到提高建筑物节能性能的目的。

1)总平面布局充分考虑周边建筑，建筑总平面布置和单体平面设计有利于整个园区形成良好的室外风环境。建筑物朝向坐北朝南，建筑尽量利用冬季日照取暖，减少夏季太阳热辐射的同时充分利用了自然通风。

2)本工程采用EKSC水冷螺杆热回收机组，机组采用专用的热回收装置，对压缩机出口的高温高压气体热量进行回收利用，可获取55 ℃高温热水，用于本项目生活热水。

3)大空间的餐厅、大堂等采用散流器送风。在过渡季节，系统采用全新风运行模式，在节省空调能耗的同时可有效改善室内空气品质。小空间的客房、小餐厅、小会议室、办公室等采用风机盘管加独立新风系统。

网络中心和部分实验室采用由AHU、风管系统及末端送风装置组成的洁净空调系统，散流器送风，气流组织采用下送上回方式。

空调冷热水采用闭式两管制系统，冷却水采用开式二管制系统。冷水机组和各种水泵、水处理装置设在地下-2层的设备房中，冷却塔设在屋面。

本项目采用空气源热泵辅助加热太阳能热水系统制备生活热水，主要为活动中心、食堂等提供热水。

2.3 节水与水资源利用

项目的生活用水水源为市政自来水。水资源系统使用规划如图1所示。

1)冷水给水系统。

本项目室外的绿化给水、道路洒水等用水由雨水回收提供，建筑内均采用下行上给的供水方式，分别由设于水泵房的变频供水设备供水。

2)热水及饮用水供应系统。

建筑物内供热系统采用单独供应热水系统。在屋面设置太阳能集中供热系统，采用以太阳能供热水为主，电加热为辅的供热系统。饮用水供应采用桶装水和集中开水房相结合的方式。

3)雨水及冷凝水回收。

本项目拟收集屋面雨水进行处理后达到绿化、道路冲洗和冲厕标准。项目可用屋面汇水面积约为2 800 m2，经初步计算，年雨水收集量为3 324 m3/年。

设计规模日雨水处理量约为45 m3/d，处理站每日运行时间小于8 h，平均小时处理水量5.6 m3，运行时间可根据实际用水量进行调节。

雨水经雨水排水管道系统及雨水井，经气流装置初期雨水弃流，后期比较清的水经泥沙分离后，进入雨水蓄水池。溢流的雨水可考虑渗入地面以利于周边地下水的保持。

本工程拟收集全部空调冷凝水，将空调冷凝水直接作为冷却水的补充，既降低了冷却水温度，提高了冷却效率，又节约了用水。

本项目空调冷凝水量=人体湿负荷+新风湿负荷，成年男子在室温26 ℃的办公环境下湿负荷为109 g/h，本项目人数约为500人。群体系数0.96，总的人体湿负荷为0.052 t/h。

经初步计算，本项目的夏季新风量为41 738 m3/h，新风处理到室内状态(温度26 ℃，湿度55%)，经过软件计算得出的湿负荷为0.455 t/h。

即：夏季小时湿负荷为：

0.052+0.455=0.507 t/h

(1)

则冷凝水小时回收量为0.507 t/h，按每天运行10 h，一年运行250 d计算，年总冷凝水回收量为：

0.507×10×250=1 267.5 t

(2)

每年可回用的空调冷凝水约为1 268 t。

2.4 节材与材料资源利用

1)本项目制定了科学严谨的材料预算方案，在最大程度上降低竣工后建筑材料剩余率。2)施工现场500 km内生产的建筑材料重量占建材总重量的90%以上。3)加强工程物资与仓库管理，避免优材劣用、长材短用、大材小用等不合理现象。4)项目中，土建与装修工程一体化设计施工，并提供灵活分隔办公空间，例如采用玻璃隔断分隔办公空间，以减少在施工中材料浪费和垃圾产生。5)本项目在建筑结构材料方面合理地采用高性能混凝土、高强度钢，建筑材料中有害物质含量符合现行国家标准GB 18580～GB 18588和GB 6566建筑材料放射性核素限量的要求。

2.5 室内环境质量

2.5.1 室内人工照明

广州市建科院科研办公楼按照GB 50034—2013建筑照明设计标准，严格控制各个场所的照度值与照明功率密度值。

一般照明采用直接照明方式，所有照明灯具、光源、电气附件等均选用高效、节能型，提高照明效率。采用细管高效荧光灯作为照明的主要灯具，荧光灯具采用自带无功功率补偿器，所有灯具的流明系数和功率因数均在0.9以上。

2.5.2 室内空气环境

广州市建科院科研办公楼采用集中空调系统，建筑内房间的温度、湿度、风速和新风量满足GB 50189公共建筑节能设计标准的设计要求，对于独立的空间，空调末端都装设了调节控制装置，方便人们对当前房间的温度风速进行调节，同时系统在每台风机盘管配置一套光氢离子空气净化装置，通过生成羟基自由基、气态过氧化氢、氧离子、负离子，快速高效地杀灭空气中的细菌、病毒，能分解各类有害物质、各种异味。

2.5.3 隔声技术

广州市建科院科研办公楼的噪声声源主要来自空调机组、水泵等，因此在这些高噪声场所都相应的设置了隔声材料和减震措施，以减少震动引起的噪声。

2.5.4 纳米涂膜隔热玻璃及遮阳技术

窗户玻璃采用6+12A+6纳米隔热百叶窗，其中玻璃为ATO固含量为26%的纳米隔热涂膜玻璃，百叶则具有可调节功能。纳米隔热百叶窗的使用，有效降低了室内太阳辐射得热，特别适应于华南地区夏季炎热的气候特点，同时也有效控制了眩光对正常办公科研的影响。

2.5.5 合理利用智能化技术措施

项目大楼设有各种实验室、办公及生活配套设施，为更好地实现该大楼的功能，考虑将现代智能楼宇技术引入其建设当中，实现智能楼宇五个方面的智能化(5AS)：1)通讯自动化系统(CAS)；2)办公自动化系统(OAS)；3)楼宇管理自动化系统(BAS)；4)安全防卫自动化系统(SAS)；5)消防自动化系统(FAS)。

设备与管道的设置便于维修、改造和更换，各种设备、管道的布置系统化，主要设备集中设于地下层及机械层，方便管理及维修，而足够的预留空间亦有利将来的维修、改造和更换。

定期对空调系统的过滤器、表冷器、加热器、加湿器、冷凝水盘进行全面检查、清洗或更换，保证空调送风的风质符合GB 17093室内空气中细菌总数卫生标准的要求。

建筑物空调通风系统、照明系统、其他动力用能系统分项计量，设置能耗监控系统，反映各环节的能耗情况，为运营管理节能控制提供分析依据。

3 绿色建筑标识自评结论

以国家GB/T 50378—2014绿色建筑评价标准与现有图纸资料为依据，对该项目进行认证自评估，项目达到公共建筑绿色三星的要求(见表1)。

表1 绿色三星一般项要求

4 结语

广州市建科院科研办公楼以绿色建筑三星级为标准，通过利用可再生资源、建筑围护结构先进节能技术、高效空调和采暖系统节能技术、照明系统节能技术等多方面的生态节能技术，实现了建筑绿色、生态、节能、环境友好的目标，具有很好的推广和示范价值，此项目已列为广州市建筑节能和绿色建筑示范工程。

[1] GB/T 50378—2014，绿色建筑评价标准[S].

Three-star energy-saving technology research for research office building of Guangzhou Institute Building Science★

Zhang Nan Jiang Xiangyang Yang Jiankun

(GuangzhouInstituteBuildingScienceCo.,Ltd,Guangzhou510440,China)

Taking scientific research office building design of Guangzhou Institute Building Science as an example, the paper explores its energy-saving conditions, water-saving and water source saving methods and indoor environment quality and so on. Through estimation, it points out that: green technologies have been applied in the building has the value of promotion and guidance. Thus, it has better demonstration value.

green building, energy saving, water saving, environmental quality

2015-02-11

★：广东省自然科学基金项目(项目编号：2014A030310296)；广州市建筑科学研究院科技进步资金(项目编号：201426)

张 楠(1982- )，男，博士，工程师

1009-6825(2015)13-0198-02

TU201.5

A