【北京】中国南方工业研究院--示范项目（三星级）

前言
    中国南方工业研究院项目位于北京市昌平区东部未来科技城的南区，建设单位为中国兵器装备研究院，设计和绿建咨询单位为中国建筑科学研究院建筑设计院。项目用地呈三角形，中段被蓬莱苑南路分隔成南北两块，实行一次规划，分期实施。本项目南部地块一期工程正在申报绿色建筑设计三星级标识。
工程概况
    项目南部地块分为两期工程，一期为1#、4#、5#楼，为办公科研用房及配套综合服务用房。建设用地面积5.55万m2，一期总建筑面积9.60万m2，其中地上8~15层，建筑面积6.99万m2，地下两层，建筑面积2.61万m2，建筑高度不大于45m，局部不大于66米。一期建设工程总投资约5.7亿元。项目效果图见图1。
 

绿色建筑特

    整个项目强调区域的标志性、城市的开放性、与功能相结合的景观性、绿色节能的内在品质，并强调BIM全过程智能化8计。

节地与室外环境
     本项目在三角形用地的不利条件下，充分利用土地效率，形成丰富的城市空间布局与形态，并与整体规划相协调，见图2。
 

    项目规划与建筑布局强调良好的区域空间形态，主次分明、错落有致的建筑组群构成，并充分考虑分期建设的可行性。建筑布局既满足特=的使用功能，形成相对静谧的科研办公园区内部形态，同时也考虑与周边地块建筑组群及整体规划相协调。项目利用建筑的层次递进退让、打开场地口部等手段，呼应城市景观节点和景观轴线，且提供尽可能多的景观视角和绿化共享, 形成联系周边景观的路口空间节点，见图3。

     本项目外围护结构严格控制幕墙玻璃的反射比，避免对周边建筑和行人的光污染。
     项目在各栋楼屋顶设计简单式屋顶绿化，屋顶绿化面积占可绿化屋顶面积的比例已达到40%。不仅可以促进建筑设备节能、改善顶层房屋室内热舒适环境，还可以改善区域的微气候环境。项目景观设计注重采用乡土植物和复层绿化，并采用植草砖、下凹绿地、<水路面等加强雨水入渗，室外透水地面面积比大于40％。
    本项目交通规划合理、便捷，建筑周边500m范围内有多条公共交通站点，见图4。本项目开发利用地下空间作为车库、设备用房、厨房和餐厅等。

节能与能源利用
     为实现建筑节能率60%的目标，本项目严格控制建筑的体型系数，屋顶平均传热系数0.3 W//m2•K），外墙平均传热系数0.36 W/（m2•K），外玻璃幕墙传热系数2.0 W/（m2•K），在北京市公建节能标准要求的基础上进一步提高外围护结构的保温隔热性能。
    本项目建筑朝向为南北向，有利于建筑获得日照、采光。建筑立面设计保证外窗和幕墙的可开启面积比例，促进建筑自然通风。
    本项目冷源采用地源热泵系统，选用2台水源热泵机组作为集中冷源，1台螺杆式冷水机组作为夏季冷源补充及过渡季和实验室冬季冷源，冷水机组（热泵）性能系数（COP）达到5.7，综合部分性能系数（IPLV）达到5.13。项目热源采用地源热泵系统，其制热性能系数（COP）为4.5。冷冻水泵和二次水循环泵均采用变频控制。项目的风系统主要为展厅、报告厅的全空气系统及排风热回收系统，热回收机组的热回收效率不小于60%。全空气系统采用可调新风比，最大新风比不小于50%。
    本项目高效节能灯具使用率100%，各房间或场所的照明功率密度值不大于目标值。项目在1#楼和4#楼屋顶设置小型屋顶太阳能光伏发电设备，总容量120960 Wp。

节水与水资源利用
     项目采用高效供水设施，无负压供水系统，分用途设置高灵敏度水表，并且下级水表覆盖上级水表的所有出流水量。项目采用透水地面、下凹绿地等措施增强雨水入渗，采用微灌等高效节水灌溉方式。
    项目采用市政中水用于冲厕、抹车、车库地面冲洗、浇洒道路、绿化用途，年中水用量16252吨。南区场地内设置2座有效容积为300m3，1座有效容积为400m3的雨水调蓄池，部分雨水经处理后用于补充水面景观用水、绿化用水以及路面地面冲洗用水。非传统水源利用率大于40％。

节材与材料资源利用
   本项目采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，全部采用预拌混凝土和商品砂浆，项目高强钢筋用量比例大于90%。
   项目采用土建与装修工程一体化设计施工，避免重复装修造成p浪费，且装修风格尽可能简朴，节约材料。
   项目办公、会议室等可变功能房间的分隔墙采用可循环利用、可灵活改变的石膏板轻质墙体，采用脱硫石膏板和轻集料混凝土砌块等利废材料，室内涂料墙面和吊顶采用除醛功能涂料。
室内环境质量
    本项目充分利用自然采光，主要房间利用侧窗采光，1#楼入口大堂设置屋顶天窗增加室内采光效果，保证了75%以上主要功能房间的采光系数达到国家标准。并且在建筑周边设置采光窗井和导光管，为地下车库引入自然光。

 

    项目在西向外窗设置可调节外遮阳设施，降低夏季太阳辐射负荷，改善室内热环境。
    项目在主要功能房间设置温控器，能独立开启空调机组运行并能进行温、湿度调节，以方便使用者根据实际使用要求进行调节控制，提高室内舒适性；并在人员密度变化大的区域设置CO2监控系统并与通风系统联动。
运营管理
    本项目设置建筑设备自动监控系统，以实现通风、空调、给排水、照明等设备的优化管理；选择通过ISO14001环境管理体系认证的物业管理部门；建筑物空调系统的冷热源、水泵风机输配电系统、照明系统、其他动力用能系统设置用能分项计量装置。

项目能耗水耗
    能耗分析：项目采用Dest建筑能耗分析软件对本项目进行全年能耗动态模拟计算，得出建筑节能率为61%，各项能耗数据见表1，建筑能耗比列关系见图6～图7。

光伏发电节能分析：根据北京市太阳能资源条件，项目组件全年可接受的太阳辐射量约为1394kWh/m2，系统整体效率按照78%来做发电量评估，则项目建成后光伏电站首年发电量约130.21 MWh，25年累计发电量为2967.94MWh。光伏电站的节能效益可以用节省标准煤的数量来衡量。>常用燃煤火电机组发电，每发电1kWh需消耗标准煤约330g。光伏电站的环保效益则以温室气体的减排数量来衡量。具体数据见表2。

用水量分析：经计算，本项目年中水用量16252吨，非传统水源利用率高于40%。

成本增量分析
    经统计，本项目一期绿色建筑总增量成本约为1634.1万元，单位面积增量成本约为170.2元/m2，绿色技术的应用使大厦年节约运行费用约为182.3万元，投资回收期8.9年。

小结
    本项目在设计过程中，结合北京市地域特色，在建筑方案设计中充分考虑自然通风、自然采光、可调节外遮阳、屋顶绿化等多种被动式节能技术，机电系统设计采用切合实际的绿色建筑设计方案，体现了被动优先x主动优化的绿色建筑设计原则，实现了我国绿色建筑示范工程所倡导的节能、节地、节水、节材及环境保护等要点。此外，项目运用BIM全过程设计技术，节约投资，实现建筑全生命周期的智能化管理，有着较强的绿色示范意义。