【绿建】华南地区高性能的绿色建筑——深圳市建科院大楼

大楼是深圳建科院自行设计并持有的办公大楼，项目在2006至2007年进行设计，并在2009年三月竣工。大楼设...



大楼是深圳建科院自行设计并持有的办公大楼，项目在2006至2007年进行设计，并在2009年三月竣工。大楼设计采用了综合一体的设计方法，采用了40多项低能耗且低造价的可持续建筑设计技术，项目投入运营后实际能源使用强度为每年63 kWh/平方米，显著低于一般商业建筑每年90-200kWh/平方米的能源消耗。项目获得了中国绿色建筑三星标识以及美国LEED 金级认证。

来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

建筑功能的组织

建科院大楼为12层，建筑面积为18,000平方米，标准层的平面为U型，此处形成了一个高达12米的室外中庭，这一设计能更好地利用自然通风和采光。
来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

大楼设计时运用计算机模型分析周边的声学环境，对于声音比较敏感的办公空间设置在较高的楼层，在较低的楼层采用噪音控制的手段隔绝噪音，并将展览空间和会堂设置在较低的楼层以减少对于办公区域的影响。

围护结构

大楼的外墙采用了不同的保温技术，7层及以上的楼层使用了聚苯乙烯板和铝板幕墙，较低的楼层使用了环保的保温材料。内墙的保温材料为聚氨酯面板。保温材料的导热系数小于0.023W/m·K。大楼的玻璃采用镀Low-E膜的双层玻璃，U值为3.5-4.0，提升了建筑的热工性能。

大楼位于夏热冬暖的地区，采用了不同遮阳手法。办公区的窗户上安装了向外挑出的水平遮阳板；建筑的西立面局部进行了立体绿化，剩下的部分安装了太阳能光伏发电板，这些光伏板的可见光通透率为0.2，因此可以保证室内仍获得一定光照。东立面的的低层则使用了可移动的半镂空室外遮阳帘，窗户根据需要也配备了室内遮阳帘或实心遮阳帘。
来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

自然采光

大楼广泛的利用自然采光。在白天，沿窗户的区域不需要开灯，仅需为远离窗户的区域提供人工照明。厕所、楼梯间等辅助空间主要采用自然采光。地面也设置了采光井，为地下室补充自然光。

来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

建筑的各个立面窗户都不相同，窗墙比也随着功能而变化。建筑的低层（1至5层）区域为实验室和会议室等功能，南向、东向和北向仅为0.3，以避免自然光对于实验室测试的影响。而建筑的高区（7至12层）为办公空间，窗墙比则达到了0.4，以更好的利用自然光和减少人工照明。

自然通风

设计时采用了CFD进行了风环境模拟，在一年中的六个月采用自然通风，主要引入夏季主导的东风。为了更好的引入自然风，建筑采用了不同类型的开窗方式：北立面A和D采用左横开单悬窗；东立面D和E采用水平旋转窗以扩大开启面积；而南立面F和C采用右横开单悬窗。办公层广泛的使用了水平旋转窗，这一设计使得用户可以在风速低的时候完全开启窗户，而在风速高的时候减少开启面积。开窗时可将室内上升至天花板的热空气通过自然风排出，并避免风对办公环境的干扰。若风速不足，则通过空调系统抽出天花板处的热空气。
来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

暖通空调系统

南方空气中的湿度较大，建筑使用了温度和湿度独立控制系统处理室外空气，以降低空气中的湿度和提供合理的供冷量。建筑业也根据功能分区提供不同的暖通空调解决方案。地下室采用水源热泵。热泵靠近景观水池，冷凝水和水池水交换热量，进一步降低冷凝水的温度并提升水源热泵的效率。

建筑的局部也在天花板上采用了辐射供冷系统。大楼的其他部分采用了冷水机组（供水温度为18℃），以及可以降低湿度的空气处理机组和风机盘管。项目尽可能减少需要空调的区域，采用自然通风以提供舒适的温度，并减少空调的使用时间。一些空间例如阳台、热水间和电梯间没有空调，直接利用自然通风。厕所没有设置空调，处于建筑的下风面，直接将废气排放到室外。

大楼的办公区和会堂采用了地面送风，并创造了个人送风系统——即直接将新风送至员工办公桌下或是会堂的座位下。这一方式可直接对员工身边的办公环境送风，而不是对整个空间供冷，从而减少能源消耗。

来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

可再生能源

建筑也安装了光伏发电板、小型风力发电机和太阳能热水器。大楼在屋顶、西立面的幕墙和遮阳板上安装了光伏发电板，设计发电量达到每年70,000kWh。太阳能热水器获得的热水则用于厨房和淋浴间的需求。值得一提的是窗户的遮阳板和光伏发电板结合，既阻挡了阳光直射也产生了电力。

来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

雨水收集

项目在屋顶和基地内收集雨水，雨水通过土壤和砾石层的过滤，途径雨水收集管道，最终进入水箱中。储存的雨水用于绿化浇灌、室外的喷泉以及厕所的冲洗。

来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

绿化与景观

建科院大楼在六层设置了一个空中花园，提供了绿化和人工湿地。这一空间为户外休息、开会讨论等活动提供了舒适的空间。

屋顶层种植了大量的植物，形成了一大片绿色的花园。利用太阳能板阻挡过于强烈的日光，并利用收集的雨水直接进行浇灌。

气象和能源的监控

建科院大楼安装了实时监控室外气象和室内性能数据的设备，监控的内容包括室外空气温度、相对湿度、风速、太阳辐射以及室内空气温度和湿度。建科院大楼也安装了建筑终端能源的自动监控系统，系统每十五分钟或每小时上传数据。建科院也收集了深圳其他商业建筑的能源消耗数据，这些数据可用于评估建筑的能耗表现以及城市层面上建筑能耗数据。

来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

运营的性能

建科院大楼的运营性能良好，在深圳市建筑能耗数据库中，57栋建筑能耗为每年50-200kWh/平方米，平均值为每年103 kWh/平方米，而建科院大楼为每年63 kWh/平方米（另外两栋能耗更低的建筑，可能是未完全使用或设备的负荷更低）。


来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

自然通风显著的减少了机械通风和空调的需求，在能源消耗中空调消耗占21%，机械通风仅占8%。



来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

在可再生能源和雨水收集利用方面，屋顶的太阳能板产生了建筑6%的能源，收集利用的雨水占到40%的水消耗。



来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》



来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

建筑造价

在2009年，深圳市新建高档商业建筑的造价为6,000-8,000元/平方米，新建中档商业建筑的造价为4,000-6000元/平方米。建科院大楼的造价为4,300元/平方米，考虑到这一项目运用了许多可持续建筑设计的技术，这一造价是很低的。深圳建科院使用了综合一体的设计模式，选择了最合适的可持续设计技术，管理整个施工建设过程，并在运营阶段监控和调试。大楼真正实现了设计、建设和运营的一体化，减少了浪费并保证预期的目标可以实现。

来源：LBNL《中国的一栋建筑如何改变世界》

总结

大楼已被评为“亚太地区”绿色建筑先锋奖工程；国家首批“可再生能源建筑应用示范项目”和深圳市“循环经济示范工程”。大楼在2006-2007年设计，成功的探索了华南亚热带地区的可持续建筑设计。大楼也是绿色建筑技术科普教育基地，并向市民开放，大家有机会去深圳可以去参观。

来源：搜建筑网

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