楊勇凱，鄒淄旻

（中信建筑設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430014）

1 概述

東湖國家自主創(chuàng)新示范區(qū)公共服務中心位于武漢光谷，基地面積20.1ha，總建筑面積14.73 萬m2（見圖1）。建設地塊是一處背靠山巒的景觀用地，內(nèi)有水塘，植被豐富。為最大限度地保護山巒天際線和基地自然肌理，將服務中心設計成一個由獨立的低層單體組成的建筑聚落。

整個建筑群落圍繞一個主廣場和三個院落展開。主廣場是建筑群落的中心，它依次和西院、北院和東院相通。建筑形成連續(xù)的半圍合面，向廣場和院落展開。院落的半圍合狀態(tài)和高寬比，保證了在此休息和交流的人的舒適度。項目設計結合當?shù)貧夂蛱攸c、場地既有環(huán)境，因地制宜的選用合理綠色、節(jié)能技術進行綜合應用，達到國家綠色建筑三星標準。

圖1 東湖國家自主創(chuàng)新示范區(qū)公共服務中心

2 綠色建筑技術應用

2.1 構建通風廊道

武漢常年風速較低，夏季風速僅為1.6m/s，規(guī)劃設計如何改善場地微環(huán)境成為首要任務。建筑設計整體布局采用分散式建筑體量，同時對建筑局部進行架空，形成灰空間，提升各院落的空間感及舒適度，構建通風廊道。通過CFD 模擬，局部架空后場地平均風速由1.2m/s 提升至1.8m/s，整個園區(qū)的通風效率可提高50%。

2.2 多層次的屋頂綠化

采用多空間層次的屋頂綠化的方式（見圖2），在節(jié)約土地的同時，既能增加綠化覆蓋率，提高綠化在二氧化碳固定方面的作用，又可以改善屋頂?shù)谋馗魺嵝Ч?/p>

圖2 多空間層次的屋頂綠化

場地鋪設了大面積的復合綠化，有效減少城市及場區(qū)氣溫逐漸升高和氣候干燥狀況，降低熱島效應，調(diào)節(jié)微氣候。同時增加場地雨水與地下水涵養(yǎng)，改善生態(tài)環(huán)境及強化天然降水的地下滲透能力，補充地下水量，減少因地下水位下降造成的地面下陷，減輕排水系統(tǒng)負荷，減少雨水的尖峰徑流量。

整個園區(qū)綠地率達到38.5%，室外透水地面比例達到53.4%。

2.3 自然通風

自然通風不僅能夠提高室內(nèi)舒適度，還能夠相應的降低建筑的耗能，起到在過渡季節(jié)部分或全部取代空調(diào)的作用。通過多區(qū)域網(wǎng)絡法模擬，對建筑各房間進行了詳細分析，幕墻部分的開啟比達到19.3%，外窗可開啟比達到43.0%，各樓室內(nèi)通風換氣次數(shù)達到了2.8 次/h以上。

2.4 自然采光

為改善室內(nèi)空間的自然采光效果，建筑設計采用了小進深（18M）雙向采光設計，保證絕大多數(shù)的日間不使用人工照明。經(jīng)模擬計算，該項目有76.7%的主要功能空間滿足采光規(guī)范要求，設計建筑相比于參考建筑年照明能耗降低了49.5 萬kWh，降幅達26.0%。

2.5 建筑外遮陽一體化

武漢夏季炎熱，太陽輻射強度大。各單體建筑在設計根據(jù)不同朝向，合理地設置了不同外挑、不同間距、不同角度垂直外遮陽，外遮陽的SC 值在0.75 ～0.90。在大幅降低進入室內(nèi)的太陽輻射的情況下，也防止室內(nèi)眩光，同時滿足建筑外部的美觀需求。

立面采用簡潔的序列組合，局部予以變化，形成整體協(xié)調(diào)穩(wěn)重的建筑氣質；結合各朝向不一樣的遮陽需求，采用不同材料、間距、長度的豎向百葉，形成立面豐富的變化，到達建筑效果與外遮陽一體化（見圖3）。

圖3 建筑外遮陽一體化

2.6 圍護結構節(jié)能

通過圍護結構熱工性能的優(yōu)化，建筑全年能耗比50%節(jié)能標準對應的參照系統(tǒng)還節(jié)能26.3%，相當于節(jié)能63.15%。

2.7 場地雨水收集利用

武漢年降雨量豐富，利用場地既有低洼水塘設計為景觀水體，作為雨水收集系統(tǒng)蓄水池，引導雨水進入景觀水體（3 萬m2）進行調(diào)蓄（見圖4），雨水收集量達到2.7萬m3，即可滿足回用綠化灌溉，又提升了場地土壤含水量，相比采用市政給水灌溉，單項年節(jié)約費用約2.26 萬元。

圖4 雨水收集系統(tǒng)蓄水池

2.8 溫濕度獨立控制的空調(diào)系統(tǒng)

武漢常年濕度較大，夏季相對濕度普遍在80%以上，除濕負荷比例較大。常規(guī)空調(diào)難以保證既節(jié)能又做到保證室內(nèi)舒適，項目采用溫濕度獨立空調(diào)系統(tǒng)，夏季對新風進行降溫除濕處理，冬季對新風進行加熱加濕處理，從而避免了常規(guī)系統(tǒng)中溫濕度聯(lián)合處理所帶來的能源浪費和空氣品質降低的問題。由新風來調(diào)節(jié)濕度，顯熱末端調(diào)節(jié)溫度，可滿足房間熱濕比不斷變化的要求，避免了室內(nèi)濕度過高或過低的現(xiàn)象。建筑的全年空調(diào)采暖能耗降低了220.5 萬kWh，降幅達到26.3%。

2.9 新風熱回收及室內(nèi)空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)

項目采用溶液調(diào)濕全熱回收新風機組，不僅可以精確控制室內(nèi)的濕度，還可以對排風進行全熱回收，預冷預熱新風。

為了營造健康的室內(nèi)環(huán)境，在建筑室內(nèi)設置合理的空氣監(jiān)測系統(tǒng)，在主要功能房間，利用傳感器對室內(nèi)主要位置的二氧化碳和空氣污染物濃度進行數(shù)據(jù)采集，將所采集的有關信息傳輸至計算機或監(jiān)控平臺，進行數(shù)據(jù)存儲、分析和統(tǒng)計，二氧化碳和污染物濃度超標時能實現(xiàn)實時報警；檢測進、排風設備的工作狀態(tài)，并與室內(nèi)空氣污染監(jiān)控系統(tǒng)關聯(lián)，實現(xiàn)自動通風調(diào)節(jié)。

2.10 可再生能源利用

該項目僅體育中心設置了生活熱水，由太陽能集熱系統(tǒng)提供，比例達到48.4%。

2.11 能源監(jiān)控平臺

項目搭建能源監(jiān)控平臺對照明、空調(diào)、特殊用電等分類獨立計量，能源管理平臺對各能耗環(huán)節(jié)進行全面實時采集、數(shù)據(jù)分析、趨勢預測，提供詳細的能源數(shù)據(jù)報表與趨勢分析表，實現(xiàn)節(jié)能管理。

3 綠色建筑增量成本分析

通過合理選擇綠色技術應用，項目綠色建筑增量成本僅124.7 元/m2，增加總成本1838.8 萬元（見表1）。在合理的投資條件下，不僅實現(xiàn)了節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材的目標，同時也創(chuàng)造出了一個健康舒適的室內(nèi)環(huán)境。

表1 綠色建筑增量成本

4 結束語

項目尊重原有場地的地形地貌，與周邊環(huán)境融為一體，使場地保持良好的生態(tài)環(huán)境；采用先進綠色設計理念，因地制宜的綠色技術，建筑節(jié)能率達63.15%，取得良好經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益。