北京奥林匹克公园B27—2项目的精工智造

祁斌 杨峥

摘要：北京奥林匹克公园B27—2项目是一个高标准的国际金融机构总部办公场所，是实现国际一流生态、节能技术标准的绿色建筑。建筑整体格局严整有序，内部空间穿插交融，能够营造丰富的内外交往空间。项目对室内空间环境质量、空气品质，生态智能、绿色材料等采用国际高标准控制，力求实现世界领先的综合建筑品质。建筑设计全程采用建筑信息模型BIM技术，从设计到施工，同步对接后期运维管理，结合数字网络平台，建构建筑全寿命周期的完整数字化三维信息系统。项目拥有严苛有序的设计系统架构、高水准的技术标准、智能高效的技术手段，保障本项目高效率、高智能、高速度、高品质地精细化建造。

关键词：低碳绿色 生态智能 环境品质 建筑信息化模型BIM

项目位于北京市朝阳区奥林匹克公园区B27—2地块，用地面积为6.11公顷。项目主体为金融办公，配以会议、餐饮、图书、健身、后勤等配套服务用房。项目地上建筑面积为256872平方米，地下建筑面积为133100平方米，总建筑面积为389972平方米。建筑地上16层，地下3层，建筑主体高度为82.88米。

立体共享空间

在建筑内部营造的丰富、多层次的共享空间是本项目设计的一大特点。办公建筑体块以三层为一个单元体，在建筑中立体交错，实现丰富多样的室内交往空间，巨大的共享空间实现了办公空间与外部空间之间的缓冲，同时也实现了控制建筑环境品质的生态层。

建筑内部由四组12层和16层的办公空间以及环绕其周围的共享空间构成，通过弓字形与“U”字形平面布局变化，围合7组室内高度分别为25米、60米、80米的共享空间内庭院，再通过16组核心筒，将各空间串联起来。

建筑低层设有为全楼服务的会议、展示、交流等多种商务空间。办公楼层设健身中心、医疗服务、图书馆、交易区、会议专区、景观休息区等，空中花园交流区如置身自然之中，顶层设董事会专区。建筑设三层地下室，地下二、三层为智能车库，智能引导车辆及反向查询。地下一层为中央服务走廊，连接首层共享空间及地下便捷服务设施，两端设置五组不同特色的餐饮服务区，与二层和顶层的餐饮服务一体化运营。

超大体量建筑的共享空间在建筑消防、结构、幕墙、机电等系统的设计上具有極大的挑战性。共享空间的消防设计依托数字化烟气模拟技术，通过对机械排烟与自然排烟效果的对比研究，制定有效针对超大空间的消防策略。采用以自然排烟方式为主，火灾后期辅以局部机械排烟用于清除余烟的方式处理消防排烟。同时利用5层和9层立面幕墙排烟窗，有效地消除高大空间的热障效应。综合措施确保体量巨大的共享空间处于消防措施的有效控制之下。

共享空间的火灾探测系统，采用双波段图像型火灾探测器与光截面火灾探测器系统。当探测到火情确切位置后，启用消防联动系统，联动关闭办公区域防火窗，并打开5层和9层立面幕墙排烟窗及共享空间顶部排烟窗。与此同时，针对火情具体位置，启动自动灭火系统，共享空间采用大空间智能主动灭火系统。

共享空间严格控制可燃物，在植物的选取上尽量选用含油量低、抗火性强的树种，同时采用智能化的消防巡查，及早发现初期火灾并采取相应灭火措施。

对应共享空间的超大体量与面积，设计上巧妙设置了地下下沉环廊，有效地解决了超大尺度共享空间与地下空间的消防疏散及通风换气问题。

在解决超大空间机电系统能耗方面，过渡季节优先利用共享空间的自然通风，通过在首层和5层进风，顶部排风的气流组织，有效利用自然通风环境。在夏季和冬季首层地面采用冷热辐射地面，在5、9和13层空中花园处设置冷热“池子”，同时结合智能化控制的自然通风，从而实现智能化的节能方式以降低建筑能耗。

建筑结构体系

为适应本建筑对大跨度无柱大空间的需求，主体部分结构采用创新的钢管混凝土框架和钢板剪力墙核心筒系统，结构楼板为压型钢板结合现浇混凝土楼板形式。通过16组竖向核心筒及27米超大跨度钢管混凝土柱，形成主体建筑的竖向支撑体系。

顶层50米超大尺度悬挑结构采用桁架吊挂技术，将16层南北空间作为整体桁架结构层，吊挂两层办公空间，提供了高效开敞的建筑空间，最大限度减少了桁架结构对办公空间功能的影响。

单元幕墙体系

标准层办公区采用单元式双层内呼吸幕墙加电动遮阳系统，其高效的维护结构体系的能耗远低于现行公共建筑节能标准，外墙综合传热系数K值为1.4W/（㎡·K），从而有效地实现了建筑被动节能的要求。单元式幕墙可实现工业化生产，装配式安装，为本项目提供了高效率、高质量、低污染的设计施工技术要求。

超大跨度的地上建筑空间，全钢结构的地上主体结构，以及在地震力作用下的结构位移变形，同时存在温度及风荷载和雨雪荷载的变形，这些都给幕墙维护结构设计带来了极大的设计挑战。幕墙屋顶结构采用张弦梁结构，其支撑了七组超大面积的玻璃天窗体系，最大天窗尺度为95米×47米，采用复合构造、系统化建造等方法；南北共享空间46米×60米超大跨度幕墙立面体系采用大跨度连桥、竖向吊柱和拉杆结构体系，保证了本项目天窗幕墙系统的安全、稳定、可靠，有效应对建筑结构的超大位移变形及安全要求。

幕墙系统采用智能化检测与控制体系，实现共享空间的自然通风感应控制，满足风雨雪气象下的智能化监测及控制要求。设置智能电动遮阳系统和被动式通风换气系统，大幅降低空调负荷。电动可开启的消防排烟窗，解决了大空间自然排烟问题。

交通体系与安防设计

由于特殊的建筑使用性质和分期使用的运行模式，建筑内部交通流线规划采用核心办公区域独立管控、与周边办公区域严格分区的设计原则。设置地面直通地库车道到达核心办公区域停车区，其停车区域与周边办公停车区进行物理分隔，自成体系互不干扰。非核心办公区域客流及访客需通过地下车库转换电梯，引导人员在首层进行安检后方可进入核心办公区，从而满足机动车出入口分区配置，车库与地上办公区紧密衔接的要求。

全楼设隔离式快递专用流线，办公垃圾分类分拣，厨余垃圾生物降解处理，物流体系实现可视化追踪、便捷高效，进一步确保了货运安防体系的完善，避免安防漏洞。地下车库采用潮汐车道，有效解决了早晚高峰车流量集中的问题。同时借助数字化人流模拟分析，电梯选用目的楼层派梯系统，缩短候梯时间，高效对接安防系统。

全楼采用高级别安防设计标准，参照Cepted、Unmoss两大国际安防标准以及国内TC100标准，分时、分级执行不同安全防护预案。所有进入办公楼的人员均需在东西南北的四个安检小室进行安检。防冲撞基台、可升降防冲撞柱、破胎刺等可有效解决外部车辆对总部大楼构成的安防隐患。建筑入口安检，确保进入总部大楼的人员均已进行并完成身份识别。在安防设备设施上，采用先进的人脸识别系统与智能化六大类二十九大系统，全面实现楼宇数字化安全管控，形成多级管控的立体安防系统。

机电系统的分期管控在便于后期运营分期控制、计量、使用的同时也有利于核心办公区域的安防管控，避免机电系统共用所带来的安全隐患。

绿色建筑与室内环境控制体系

本项目执行严苛的绿色建筑及环境控制标准，贯彻美国LEED铂金及中国绿建三星标准，并参考德国DGNB标准。采用智能化检测技术对全楼温度、湿度、照度、噪声、PM2.5等指标进行系统化模拟优化设计与实时监测，数字化管控全楼物理环境。全楼设备机房设置浮筑地面、双层隔声门、设备降噪、管线弹性支吊架，营造安静的办公环境。多级过滤系统控制室内PM2.5安全指标，高品质绿色建材、高性能设备系统保障绿色室内环境。智能化检测系统平台对室内空气进行监测，实时采集室内环境数据，数字化管控全楼物理环境。

机电设备体系

暖通空调系统采用冰蓄冷系统、大温差变流量输配和灵活末端形式。制冷站的分期独立的冰蓄冷系统，可平衡电网昼夜电力负荷，显著降低空调系统运营成本。开敞办公区内区采用变风量全空气系统，在过渡季节调节新风比运行，利用新风向室内免费供冷，新风送风机变频调速运行。新风供冷在提高室内空气品质的同时，可以部分地通过室外新风直接消除室内空调负荷，减少冷水机组的负荷消耗。

本工程采用直接数字式监控系统（DDC系统），由中央电脑及终端设备加上若干个控制盘组成，在空调控制中心能显示打印出空调，通风、制冷等各系统设备的运行状态及主要运行参数，并进行集中远距离控制和程序控制。

空气净化系统采用九道过滤预处理，有效去除室内PM2.5颗粒，净化率高达90%，使办公区PM2.5浓度保持在35ppm，中庭空间PM2.5浓度保持在75ppm。

设备噪声控制采用浮筑地板与送回风降速减噪系统，有效控制与降低设备的噪声对办公区的影响。设备数字化监控系统，为建筑运维阶段工作提供高效的使用条件。

建筑供电系统采用高标准的供电要求，建筑双路供电，备用柴油发电系统维持应急状态重要电力负荷，屋顶太阳能光伏系统为楼宇提供直接的清洁能源。电能管控系统精确对接智能化运维管理平台。

弱电智能化系统全面实现楼宇数字化管控。配置高品质的数据机房，采用综合布线，数据线缆实时管理。

给排水系统设净水供给、中水利用、雨水回收等水系统。供水系统经紫外线消毒净化处理，太阳能光热系统提供热水供给。中水系统设置远程水表，纳入智能楼控体系。虹吸雨水系统实现雨水高效排放，调蓄池有效回收雨水。

BIM技术的系统化创新应用

建筑设计全程采用建筑信息模型BIM技术，从设计到施工，同步对接后期运维管理，結合数字网络平台，建构建筑全寿命周期的完整数字化三维信息系统。严苛有序的技术标准保障本项目高效率、高集成、高速度地精细化建造。结构数字化虚拟安装，三维定位结构留洞，标准化、工厂化构件加工，装配化现场施工，保障项目现场无误差精准建造。大跨度钢结构幕墙体系通过BIM数字化的建构计算，适应主体钢结构的变形，保证地震作用下大跨度幕墙的安全稳定。

施工运用BIM数字化模拟建造，辅助现场精准作业，一键算量精细化控制工程造价。搭建全楼全构件二维码管控体系，对进场物料进行数字化追踪，全方位精准控制施工进度及品质，同时高效对接项目后期运维。

利用BIM运维管理平台，采用全系统二维码管控体系，对楼宇实施数字化运维管理。通过BIM设计、数字化建造、智能化运维三位一体的高效手段，对建筑的全寿命周期实现高效的全数字化精细化管控，保证全楼的设计、建造、运维高品质。