世博生态城低碳中心绿色建筑创新技术综述

摘 要：昆明世博生态城-低碳中心项目于2014年5月获得国家绿色建筑三星级设计标识、并荣获2015年度全国绿色建筑创新奖三等奖。以下文章就项目绿色建筑创新技术展开分析，对其预期效益和实施效果进行评述，旨在为相关技术人员提供参考，推广节能环保、绿色生态技术，减少对传统能源的使用，促进低碳经济和可持续发展。

关键词：绿色建筑；创新技术；低碳环保

昆明世博生态城-低碳中心位于昆明世博生态城5号门左侧，紧邻世博园和金殿风景旅游区，项目主要功能为办公和商务洽谈。根据盘龙区详细规划对世博片区和金殿片区的功能定位，本项目建设将提升该片区和盘龙区现有商业模式，强化片区办公、商业的优势地位，改善世博片区商务办公环境，美化城市环境，发掘潜在价值，优化土地资源配置，提升城市整体功能，发挥地块的区位优势，加快现代新昆明城市建设。本项目共3栋建筑物，净用地面积为28803.3m2，总建筑面积为147398.37m2，地上建筑面积为86305.01m2，其中A楼地上22层，B楼地上17层，AB楼均为办公综合楼，包括办公、商业、餐饮部分（图1）；C栋地上5层，包括健身、泳池、淋浴等（图2）。地下共3层，包括餐饮、地下车库、设备机房等，地下建筑面积为59108.6m2。世博生态城-低碳中心项目作为盘龙区的重点项目之一，昆明市和盘龙区有关部门对项目的建设及运营工作极为重视。本工程总投资为6.33亿元，建设周期从2012年5月到2015年12月，历时3年多。2014年5月获得国家绿色建筑三星级设计标识，2015年6月获得美国LEED-CS铂金级预认证，并荣获2015年度全国绿色建筑创新奖三等奖，各项技术均按照绿色建筑设计标识三星级和LEED铂金级的要求进行落实。

1 主要绿色技术

1.1 呼吸式幕墙

项目在南侧和西侧设置了单元式百叶呼吸幕墙，外层TP6+1.52Pvb+TP6钢化夹胶玻璃，内层TP6（Low-E）+12A+TP6钢化中空Low-E玻璃，中间层为铝合金遮阳百叶，可打开位于外层幕墙的通风百叶和内层幕墙的内开窗，利用室内外风压和幕墙通道热压进行通风换气。玻璃镀层在外片内表面，可见光透光率大于62%，可见光外部反射率小于25%，遮阳系数小于0.40，U值小于1.8W/m2·k，气密性达到3级，隔声性能为3级。同时玻璃幕墙加铝板的设计，特别是玻璃面之间增加了铝板格栅，以达到遮光并减少反射，减轻玻璃幕墙光污染的目的（图3）。

1.2 主体钢结构

本项目地上为矩形钢管混凝土柱-钢框架支撑结构，柱、支撑、钢梁等采用Q345B钢材，预埋件、隅撑等型钢采用Q235B。钢柱内混凝土采用C40。地下混凝土主要采用C40高性能混凝土，外墙混凝土掺加WK复合纤维抗裂剂。采用钢结构有效节省了建筑材料的运用，降低建筑自身的重量，钢结构安装简洁快速，大大缩短了施工周期。

1.3 立体绿化

为了拓展城市绿地空间，最大限度地增加绿量，缓解热岛效应，世博生态城低碳中心在AB楼屋顶设计有屋顶绿化，B楼裙房立面设置垂直绿化。整个场地采用乔灌草结合的复层绿化，绿地率为40.2%，绿化面积达11585m2（图4）。

1.4 空调系统与自然通风

AB楼采用高效变制冷剂流量多联式空调系统，IPLV达到4以上。在AB楼内共设置125台VN-M2000HE的全热交换器，室外新风经由全热交换器与室内排风进行全热交换后送入，保证室内新风量的同时节省了空调能耗，冬季全热回收效率达68.5%；C楼主要以自然通风来满足室内卫生、舒适环境要求。

1.5 自然采光

本项目在地下一层和地下二层通过设置34个采光井引入自然光，地下二层的采光系数达到1.23%，地下一层的采光系数达到2.58%，使地下空间室内采光效果得到提升，同时减省照明能耗（图5）。同时地上建筑立面全部为玻璃幕墙，可充分引入自然光源。

1.6 可再生能源利用

本项目可再生能源利用采用太阳能热水的方式，热水需求分为生活热水和泳池热水两类。生活热水采用太阳能-热泵系统集中供水的方式，即在C栋屋顶集中布置208m2的太阳能集热板，辅助热源为空气源热泵，提供A、B楼及地下餐饮和C楼淋浴等生活热水用量，办公、商场部分无热水需求；C楼的泳池热水单独由一套ASTRALPOOL泳池专用的太阳能-热泵系统提供，在C楼屋顶安装374.4m2的泳池专用太阳能集热板。同时本项目在C楼屋顶设置了53m2的光伏玻璃幕墙，用于C楼建筑立面照明，起到新技术示范作用。

1.7 非传统水源利用

本项目区域内雨水先考虑就地入渗，经下凹式绿地、渗透沟、渗透管等入渗后，无法实现就地入渗的雨水排入雨水收集系统，结合中水站实现对雨水循环利用的目的。中水站位于地下三层，全部C楼和AB楼十四层及以下楼层的公共卫生间内大便器和小便器的冲洗用水均采用中水系统供水，中水系统低区为地下一层～六层，高区为七层～十四层。此外，车库地面冲洗、室外绿地浇灌和道路浇洒全部采用中水。

1.8 室内空气质量监测系统

本项目在地下餐厅设置6个CO2浓度探头，地上每层的开敞办公和景观办公等人员密度较大的空间均装有CO2浓度探头，探头距地1.8米明装，实时监测室内CO2浓度，保证室内良好的空气品质。

2 预期效益及实施效果

（1）排风热回收系统冬季回收热量1729.62kw，冬季新风热负荷降低了68.5%，每年可节省采暖能耗为426.46kw，年节省运行费11.26万元。

（2）整个太阳能热水系统年节能量为1475153MJ，寿命期内太阳能热水系统可节省51.37万元，动态回收年限为9.66年。寿命期内可减排二氧化碳2523.53t。屋顶绿化每年可固碳约2.18t。

（3）经能耗模拟分析，本项目AB楼每年单位建筑面积能耗为70.73kwh/m2，C楼为72.81kwh/m2，建筑节能率达到55.22%。每年节约运行费用总计326.46万元，绿色建筑增量投入静态回收期为8.5年。

通风方面：本项目建筑大面为西北向和东南向，主立面和开口迎向夏季主导风向，有利于夏季自然通风并避开冬季主导风向。幕墙设有呼吸幕墙和可开启部分，可充分利用自然通风的方式来调节室内温度，实现“自然空调”。在自然通风条件下主要功能房间换气次数在5次/h以上，均大于2次/h。

采光方面：大玻璃幕墙有效提升了室内采光效果，整体评价区域约有97.59%的主要功能空间采光系数达标。地下一层和地下二层通过设置采光井引入自然光，地下二层的采光系数达到1.23%，地下一层的采光系数达到2.58%，使地下空间室内采光效果得到提升。

节能方面：玻璃幕墙的传热系数为1.8W/m2·k，建筑节能率达到55.22%。由于昆明一年四季的气候都接近人体舒适性要求，因此空调采暖能耗较低，本项目充分注重建筑电气和给排水的节能降耗，选择变频风机和水泵，充分利用市政水压、分区变频供水。热水采用太阳能热水，每年太阳能生活热水系统可提供生活热水2166.44m3，占总生活热水量的14.02%。泳池太阳能加热系统可全部满足泳池加热量需求。照明灯具全部选用高效节能灯具，各房间照明功率密度均达到《建筑照明设计标准》的目标值，有效降低了照明能耗。

节水方面：本项目的生活污水经自建中水处理站ICEAS工艺处理后，用于14层及以下的室内冲厕、车库地面冲洗、广场绿化灌溉和道路浇洒等。每年非传统水源使用量44608.75m3，非传统水源利用率达42.92%，每年可节省水费约18.6万元。

节材方面：本项目地下采用钢筋混凝土结构，地上采用钢框架结构，建筑立面采用了大量的玻璃幕墙，同时部分区域进行了土建装修一体化设计，较多地使用了钢材、玻璃、石膏板等可再循环材料，建筑材料总重量为202247.25t，可再循环材料重量为21039.25t，占所用建筑材料总重量的10.4%。

智能管理方面：本项目设置车库车辆管理系统、门禁系统、智能灯光控制系统、有线电视系统、通讯及无线信号覆盖系统、综合布线系统、电视监控系统、求助呼叫系统、漏电火灾报警系统、火灾自动报警及联动系统、室内CO2浓度监测等，实现了办公现代化及建筑智能化，为大楼的使用者提供了安全、舒适、快捷、高效的生活和工作环境。

3 价值体现

在彩云之南的昆明，世博生态城是一个集旅游、国际会议、商务、居住为一体的可持续发展绿色生态社区。世博生态城低碳中心的绿色设计就是建立在低碳舒适的考量之上，建筑布局和构造充分利用了昆明得天独厚的宜人气候，玻璃幕墙采用可开启的呼吸幕墙，地下设有多个采光井，最大限度地利用自然采光和通风。低碳中心项目采用了下凹式绿地、透水铺装等大量的透水技术，并结合中水站建立雨水收集系统，极大地节省了水资源。项目热水全部由太阳能热水系统提供，充分利用了当地可再生能源。立体绿化的方式使大片的绿化景观与建筑融为一体，有助于改善微气候，建筑与自然的和谐设计集舒适性、便捷性和可观赏性于一体。同时项目配备了齐全的智能化系统，为办公人员提供了智能化、人性化的工作生活体验。世博生态城低碳中心是个创新和令人鼓舞的项目，树立了良好典范，有助于推动和鼓励温和地区建筑界建造更多的绿色低碳建筑，以造福社会。

4 结语

天地之大，一家而已。世博生态城-低碳中心按照适用、经济、绿色、美观的建筑方针，秉承创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，认识、尊重、顺应城市发展规律，以人为本、求实创新、关爱环境、和谐共生。用心打造温和地区国际化的绿色三星办公建筑综合体，成为昆明世博生态城中的一颗璀璨的明珠。

参考文献

[1] 邵明.可持续发展的绿色生态社区研究[D].昆明：昆明理工大学， 2002.

作者简介：马雷（1972- ），男，云南世博兴云房地产有限公司，高级工程师，研究方向：建筑电气、绿色建筑。