深圳市建筑科学研究院科研办公楼项目在夏热冬暖地区探索切实可行的绿色建筑之路,项目通过在绿色生态理念指导下的全过程策划、设计、实施、运行,运用目前成熟、可行的各种技术措施、构造做法和管理运行模式,在先进模拟技术支持下充分整合,力争成为一座有地域特色和时代美感的绿色办公建筑,实现新世纪办公建筑的绿色主张。
该大楼的绿色主张首先表现在场地的可持续利用。项目用地面积3000平方米,容积率达到4,为典型的较高密度城市建设开发模式。建筑设计将首层架空6米,形成开放的城市共享绿化空间。空中第六层和屋顶设置整层的绿化花园,标准层的垂直交通核也由开放的绿化平台相联系,共同形成超过用地面积1倍的室外开放绿化空间。在大楼的西面,设计竖向的由爬藤植物组成的绿叶幕以及水平方向的花池,成为建筑西面的热缓冲层。这样一来,分布在整个大楼的“绿肺”组成了一个立体的绿化系统,缓解了区域热岛效应。
其次,表现在节水技术运用。深圳是一个缺水型城市,大楼采用雨水回收、中水回用、人工湿地、场地回渗涵养等措施,实现系统化节水技术的综合运用。首层架空绿化结合人工湿地系统,作为中水处理系统的一部分,与周边水景和园林景观相协调。屋面雨水经轻质种植土和植物根系自然过滤后,与场地透水构造层多孔管收集汇合后流至地下生态雨水回收池,用于室外景观绿化浇洒。场地必须的硬质铺装部分(如消防通道)采用新型高透水构造设计,充分涵养地下水资源,对雨水进行有效收集用于绿化浇灌,还可减少地面雨水径流。室内污水采用污、废合流,经化粪池处理后排入人工湿地前处理池,处理后提升至人工湿地。经人工湿地后的水达到中水回用水水质,可回用于大楼各卫生间冲厕及屋顶花园绿化浇洒。通过形成内部用水自循环系统,大大降低了对市政给水排水的压力。
在节能和可再生能源的应对方面,体现在以下几个方面:一是自然通风节能设计。深圳属亚热带海洋性气候,自然通风条件优越。据现场测试显示,项目所在地夏季主导风向为东南偏南风,冬季主导风向为东北偏北风。针对这种条件,经优化后采用了“吕”字形的体形和平面,为室内自然通风创造良好条件。二是照明节能设计。由于采用“吕”字型布局,使建筑进深控制在合适尺度,提高室内可利用自然采光区域比例。通过在外窗的合适位置设置遮阳反光板,适度降低临窗过高照度的同时,将多余的日光通过反光板和浅色顶棚反射向纵深区域。三是围护结构设计。设计通过对多种可能的窗墙比组合进行模拟计算分析,并结合竖向功能分区,确定建筑外围护构造选型。在人员较少或设备对人工照明依赖度较高的低层功能部分,设计以不同规格的条形窗,自由灵活地主动适应不同的开窗面积需求。人员密集的办公、设计区域则采用能充分利用自然光的水平带窗设计,结合外置遮阳反光板和隔热构造窗间铝板幕墙,在窗墙比、自然采光、隔热防晒间找到最佳平衡点等多种措施。
大楼的空调系统节能设计也颇具特色。为使大楼的空调系统具有示范作用,并可进行实测和研究,设计中根据房间使用功能和时间上的差异,对不同功能的区域采取不同的空调方式。地下一层、首层空间采用水环式空调+室外水景冷却;三、四层采用集中电制冷螺杆式冷水机组+冷却塔+风机盘管组合模式。属大空间办公区域的楼层,人员较多,湿负荷较大,采用温度和湿度分开处理的方法。
在清洁、可再生能源的利用方面,项目尝试在太阳能、风能等新能源利用与建筑一体化设计上,探索出可行的实现方案。太阳能光电利用方面——结合屋面活动平台遮阳构架设置单晶硅光伏电池板;西立面结合遮阳防晒,采用双通道光伏幕墙。此外,还将光伏板和遮阳构件结合,见缝插针地将遮挡与利用充分结合。
建筑还采用了智能节能设计。大楼的控制系统本着舒适、节能的原则,根据建筑环境的变化调节建筑物各部分运行状态。实现智能化控制和实时计量,包括电梯用电计量、办公用能分层计量、照明分层计量、饮水机的集中计量与控制以及雨水收集和使用的计量。在实验室等局部场所,设置光照度、风速、温度、湿度、空气质量等感应探头,监控各种微小的变换,实时开启窗扇、空气调节系统、照明系统,将各个节能措施自动化整合,达到最优化的系统运行效果。
大楼建成后,与城市公共空间融合开放的建筑形态和开放的展示流线,将以积极的态度向每一个前来的市民实时展示绿色、生态、节能技术的应用、运行情况,用更直观的、“可触摸的”方式普及宣传绿色建筑,使绿色、生态、可持续发展理念深入人心。


