从三湘湘虹大厦谈现代商务区甲级办公楼节能策略2015-12-10
虹桥商务区虹桥三湘广场火热招商正在进行时，项目自面向市场以来一直广受关注。慧眼识珠的买家为何对它情有独钟？本文也许能作出解答。关键词:主动式节能 被动式节能关注办公建筑环境、空间以及舒适度等多方面的同时，办公建筑的节能减排目前也备受关注。实现绿色建筑，在全寿命周期内最大限度地节能、节地、节水、节材，保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，将各项绿色节能技术应用到甲级写字楼办公建筑中---应成为一种趋势。虹桥商务区是上海市政府重点项目，作为上海“十二五”时期经济发展的新引擎，虹桥商务区确立了打造世界著名商务区的目标——支持绿色建筑、绿色能源、绿色照明、绿色交通等低碳发展，打造能源节约型低碳实践区。三湘湘虹大厦地处虹桥商务区核心区09地块，是虹桥商务区核心地块之一。东至申滨路，西临新角浦河休闲生态景观长廊和嘉闵高架，南至苏虹路，与国家会展中心遥相相望，拥有得天独厚的地理位置和滨水办公条件。项目总用地面积6300 平方米，地上计容积建筑面积19530 平方米，为地下三层、地上7、8层的两幢塔式办公建筑，建筑功能以办公为主，辅助商业。该办公楼于2013年10月获得住房和城乡建设部颁布的绿色建筑三星级设计标识，2015年12月竣工验收，是一个以“绿色”、“低碳”、“环保”为特征的三星绿色建筑。（图1）
本项目定位为虹桥商务区甲级办公建筑，从节地、节能、节水、节材、室内环境质量、运营管理等六方面综合考虑绿色建筑技术的实施，融入围护结构保温体系及外遮阳系统设计、屋顶绿化与室外绿化、透水地面等绿色生态技术为一体，结合区域的能源,从被动式节能和主动式节能两方面着手，全面贯彻“绿色、环保、低碳”的生态发展理念，综合构建绿色生态节能的整体技术方案。
主要的生态节能技术策略1、被动式节能主要的生态技术策略1.1、建筑布局与平面设计根据基地地形，设计巧妙地在基地南北两侧分别布置办公主楼，根据建筑控高，建筑高度分别设计为七层和八层，形成两栋甲级写字楼高低相望，错落有致的效果。设计注重通过对建筑物朝向及减小体型系数来节约能耗，外表面尽可能方正。因为外表面积越小房间的冷负荷越小，其能耗也就越小，越能节约能耗。(图2)
1.2、单体外立面设计建筑外观处理充分考虑与周边环境的协调及建筑自身的功能和绿色建筑等特性。地块内办公建筑的东、西向和南向立面结合遮阳考虑，采用竖向和横向金属遮阳板为外皮，通过丰富的建筑形态强调办公建筑的大气，赋予现代的科技感。（图3）
1.3、自然采光措施充分利用自然界中的光、热、风等自然资源,在保证建筑物功能的前提下,尽量减少使用采暖供热，空调制冷等设备的耗能，以达到节约能源的目的。
项目所在地上海属于夏热冬冷地区，建筑朝向为东偏北。非上海最佳朝向，幕墙四个立面均设有可开启扇，通过自然通风模拟，效果良好。夏季工况下，自然风主要从建筑东侧立面的开窗进入室内，流向各个功能空间，室内自然风分布均匀。过渡季工况下，自然风主要从建筑北侧立面的开窗进入室内，流向各个功能空间，南北两侧建筑内都有较好的通风情况。另外，地下空间由于项目设有采光天窗使得地下空间可以获得自然采光。根据模拟结果，95%的主要功能空间达到采光系数1.1%的标准值。项目地下空间有效自然采光面积（满足采光规范要求的主要功能空间面积）占地下空间面积65%以上。
1.4、外遮阳设计合理的建筑外遮阳设计应综合考虑室内采光、通风、视线等因素，使外遮阳最大程度地发挥其对于室内环境的调节和控制作用，充分利用积极因素创造更宜人的生活和工作环境。建筑外遮阳对于天然采光有以下两方面影响：一方面，外遮阳措施会减低室内照度水平，另一方面，外遮阳可以阻挡直射阳光进入，或将其转化为比较柔和的漫射光，避免眩光直射工作面，从而满足人们对照明质量的要求，减少日间人工照明能耗。（图4）
图4：横向外遮阳设计本项目幕墙系统共采用了三种遮阳形式。为兼顾考虑建筑外立面美观、室内自然采光效果以及太阳辐射的控制，建筑设计中采用遮阳板设计，其中南立面每隔0.6m设置0.30m宽水平遮阳构件，西立面则每隔1.2m设置0.3m长的竖遮阳构件。模拟结果显示设置外遮阳后，建筑全年累积太阳辐射的热量得到有效改善，在夏季、过渡季及冬季可分别减少19.34%，21.03%及19.10%。
1.5、围护结构节能设计商业办公建筑不仅外观要有独特的艺术性，还必须具备良好的舒适度、节能指标。其中建筑的外围护结构优化设计是满足这些要求的基础，外窗、玻璃幕墙作为建筑围护结构中隔热、保温节能最薄弱的环节，其能耗列居首位，占全部建筑能耗的40％～50％。如何降低玻璃幕墙的能耗，是本项目节能的关键。围护结构幕墙采用中空夹层玻璃：6low-e+12氩气+6+1.14PVB+6(mm)，墙体设置100mm厚岩棉保温，有效阻隔室外噪声和冷热量，冬夏季均达到较好的节能效果。
1.6、节地与室外生态景观设计根据本地区气候、环境和配套等条件，结合对地块的土壤、风环境、保护区域等因素分析，充分发掘项目优势，本项目毗邻虹桥交通
枢纽，拥有便捷的交通，项目设计充分考虑引导使用公共交通，减少汽车使用。在项目内停车位设计在地下，充分利用地下空间，增强地面绿化设计，室外绿化率达25%，可有效提高绿化环境和减少暴雨积水。项目充分发挥北侧沿河景观绿带优势，将办公大堂朝向景观绿带的空间打通，让绿意投入室内。不仅在室外形成连续景观带，两栋建筑物的室内也形成绿意盎然的内部景观。（图5）
项目引入花园式屋顶绿化概念，将屋面部分做成花园，有效的提高土地使用效率，并有利于屋面建筑节能。建筑屋面素有建筑“第五立面”之称。项目地处虹桥机场附近，飞机上高空俯瞰，建筑屋面将成为一道非常靓丽的风景，同时上人屋面也是人们很好的活动场所。建筑屋面除去设备用房等一些功能性区域均覆土一米，用于种植上海本地化植物，让屋面成为钢筋混凝土中的公园。（图6）
2、主动式建筑节能主要的生态技术策略1.1 冷热电三联供分布式能源的利用对于可再生能源--太阳能、风能、水能等的利用，本项目并不具备优势。以天然气为燃料的区域冷热电三联供分布式能源项目是目前国际上发达经济体，如欧洲、美国、日本等广泛接受使用并重点推广，也是虹桥商务区能源供给新方式。它通过在电、热联产的基础上，将部分热能回收后用于制冷，从而减少了电力消耗，能源利用效率可达80%以上，远远高于传统的利用效率，具有清洁环保、削峰填谷等优点。
1.2 能源中心提供冷热源的利用本大厦由虹桥商务区核心区能源中心北站提供冷热源，用于建筑采暖、空调及生活热水。能源中心冷源采用分布式热电冷三联供加冷水机组组成。冷源由分布式供能系统余热制冷+电动冷水机组两部分，余热制冷设备与电动冷水机组并联。热源由北区分布式供能系统余热设备和燃气锅炉供应。能源中心集中供能，使本项目在
新能源利用上具有独特的优势。楼宇内无需自建能源系统，减少了空调、锅炉和冷却塔等设施，建筑造型更加灵活、美观。
1.3节水与水资源利用。作为绿色建筑一项重要指标，本项目强调中水利用。项目基地紧邻新角浦河，具有得天独厚的自然资源。从邻近河道取水作为每天固定的中水原水，将屋面雨水作为中水处理系统的补充原水。本项目卫生间冲厕、车库地面冲洗、道路广场冲洗、屋面及室外绿化浇灌等使用中水。项目年用中水量总计为非传统水源利用率为55.7%。
总结在甲级办公楼建筑设计中,如何更好的挖掘建筑本身的节能方式，以较低的一次性投资获得比较理想的节能效果，是设计师应该思考的问题。从构思、概念方案设计开始提倡低成本的被动式节能设计，能够为节能建筑的发展起到良好的推动作用，这种节能方式值得提倡。
保密局长
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