超高層五星級(jí)酒店和辦公綜合體綠色建筑研究

廖森林

(華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200002)

1 項(xiàng)目背景

昆鋼科技大廈位于昆明市中軸線南端、西昌路33號(hào)地塊，項(xiàng)目用地面積29.99畝。基地南側(cè)為城市主干道——滇池路，北側(cè)為中央麗城二期住宅擬建用地，東西兩側(cè)為多層民用建筑。基地內(nèi)地勢(shì)平坦，西北側(cè)由規(guī)劃道路與城市干道相連，是一幢集高檔辦公樓和現(xiàn)代五星級(jí)酒店為一體的超高層綜合性建筑。總建筑面積為148 629 m2，其中地上部分建筑面積為111 223 m2，地下建筑面積為37 406 m2，地上50層，總高度為220 m，其中1層～5層為酒店公共裙房樓層，6層～25層為辦公樓層，26層～50層為酒店樓層。本項(xiàng)目建成后將是云貴高原第一高樓、昆明市的標(biāo)志性建筑，更將是昆鋼國(guó)有大企業(yè)的形象代表、昆鋼企業(yè)文化的精髓體現(xiàn)。從綠色建筑角度，本項(xiàng)目將成為云貴高原第一個(gè)超高層綠色二星建筑(見(jiàn)圖1)。

圖1 昆鋼科技大廈

2 項(xiàng)目綠色建筑概況

本項(xiàng)目擬申請(qǐng)為住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部二星級(jí)綠色建筑設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)。現(xiàn)國(guó)內(nèi)綠色建筑設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)的主要依據(jù)有三本:GB/T 50378-2006綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。建科〈2007〉205號(hào)綠色建筑評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則。建科〈2007〉206號(hào)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)管理辦法。綠色建筑針對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)、各機(jī)電專業(yè)的要求如下:建筑專業(yè):考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)、遮陽(yáng)、功能布局、門(mén)窗大小位置、可再利用材料、3R材料、隔聲減噪、無(wú)障礙設(shè)施、導(dǎo)光管、屋頂綠化等指標(biāo)。結(jié)構(gòu)專業(yè):結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化、一體化設(shè)計(jì)、環(huán)保材料等指標(biāo)。暖通專業(yè):冷熱源、空調(diào)方式及系統(tǒng)、COP、水泵、風(fēng)機(jī)效率、分項(xiàng)計(jì)量等指標(biāo)。給排水專業(yè):建筑用水規(guī)劃、水量平衡、避免漏損、節(jié)水器具、非傳統(tǒng)水源利用、用水安全、雨水積蓄處理利用、景觀綠化、澆灌、按用途計(jì)量等指標(biāo)。電氣專業(yè):電氣控制方式、照明控制方式、能耗計(jì)算方式、分項(xiàng)計(jì)量、電梯節(jié)能、照明密度、統(tǒng)一眩光值、顯色指數(shù)等指標(biāo)。

3 建筑專業(yè)的綠色建筑策略

建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性不能僅僅滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》里的傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)，綠色建筑對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的要求會(huì)更高一些，通常還需要因地制宜設(shè)計(jì)外遮陽(yáng)系統(tǒng)。對(duì)應(yīng)五星級(jí)酒店而言，通常會(huì)有大玻璃的幕墻面，這些地方不能單靠提供玻璃本身的傳熱系數(shù)來(lái)解決，如游泳池的玻璃天窗以及空中會(huì)所等部分，一定要采用外遮陽(yáng)的系統(tǒng)，否則無(wú)法保證室內(nèi)的熱環(huán)境。同時(shí)，建筑外窗的開(kāi)啟率要滿足10%的要求，這項(xiàng)指標(biāo)用來(lái)保證室內(nèi)空氣的整體質(zhì)量。《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中條目5.5.15采用合理措施改善室內(nèi)或地下空間的自然采光效果就地下室采光提出了要求。本項(xiàng)目根據(jù)項(xiàng)目自身?xiàng)l件，采用在可行區(qū)域設(shè)置導(dǎo)光管的措施來(lái)達(dá)到改善地下室自然采光的要求。光導(dǎo)照明系統(tǒng)是通過(guò)室外的采光裝置聚集自然光線，并將其導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)部，然后經(jīng)由光導(dǎo)裝置強(qiáng)化并高效傳輸后，由室內(nèi)的漫射裝置將自然光均勻?qū)肴魏涡枰饩€的地方，本項(xiàng)目在地下車(chē)庫(kù)和地下后勤辦公以及機(jī)房照明部分采用，可大大節(jié)省該區(qū)域的照明能耗。對(duì)可再循環(huán)材料利用，該項(xiàng)目的策略為:外墻填充砌塊應(yīng)使用工業(yè)廢棄物，粉煤灰為原料生產(chǎn)的輕集料加氣塊。整個(gè)塔樓實(shí)體幕墻背后的填充墻均采用這種材料。

4 暖通專業(yè)的綠色建筑策略

考慮到該項(xiàng)目是酒店和辦公的綜合體，辦公酒店使用的時(shí)間不同以及負(fù)荷系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，辦公和酒店分別獨(dú)立設(shè)置中央空調(diào)冷源系統(tǒng)。主樓辦公系統(tǒng)夏季空調(diào)冷負(fù)荷為3 165 kW，選用1臺(tái)600RT的離心式冷水機(jī)組(冷水側(cè)變流量)和1臺(tái)300RT的螺桿式冷水機(jī)組(冷水側(cè)變流量)，酒店部分(包括地下及地上裙房)選用2臺(tái)700RT的離心式冷水機(jī)組和1臺(tái)300RT的螺桿式冷水機(jī)組。冷凍水供回水溫度為6℃/12℃，冷卻水供回水溫度為30℃/36℃。中央空調(diào)熱源在地下2層設(shè)置4臺(tái)4 t/h燃?xì)忮仩t提供蒸汽，為采暖及生活熱水提供熱量需求。辦公部分、酒店裙房部分和酒店塔樓部分均設(shè)置獨(dú)立的空調(diào)熱水系統(tǒng)。此冷熱源設(shè)置考慮了建筑不同功能區(qū)域的使用特性、運(yùn)行時(shí)間的區(qū)別，是合理的系統(tǒng)形式。本項(xiàng)目中央空調(diào)水系統(tǒng)采用冷熱四管制，空調(diào)冷水供回水溫度為6℃/12℃，空調(diào)熱水供回水溫度為60℃/50℃。其中辦公部分冷水系統(tǒng)為一次泵變頻，酒店部分冷水系統(tǒng)為二次泵變頻，冷水系統(tǒng)在26層設(shè)置換熱器。辦公、酒店部分采暖熱水系統(tǒng)全部采用變頻泵，酒店高區(qū)采暖熱水由設(shè)置在42層的汽水換熱器供給。水泵系統(tǒng)節(jié)能評(píng)價(jià)的關(guān)鍵在于水泵性能系數(shù)相對(duì)參照建筑系統(tǒng)的優(yōu)劣，因?yàn)槌邔拥墓艿垒斔烷L(zhǎng)度通常難以改變，該項(xiàng)目選用效率更高的水泵，滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》ER限值的要求。

本項(xiàng)目風(fēng)系統(tǒng)中，裙房部分除3層電梯廳及3層宴會(huì)廳外(此兩部分空調(diào)機(jī)房設(shè)置在4層)，均為空調(diào)機(jī)組及新風(fēng)機(jī)組設(shè)置在服務(wù)區(qū)域本層;辦公部分采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)機(jī)組均布置在服務(wù)區(qū)域本層。而酒店的新風(fēng)機(jī)組分別設(shè)置在26層、42層的空調(diào)機(jī)房。而酒店咖啡廳、西餐廳、會(huì)所空調(diào)機(jī)組設(shè)置在50夾層的空調(diào)機(jī)房。在這里值得強(qiáng)調(diào)的是空調(diào)機(jī)組及新風(fēng)的單位風(fēng)量耗功率需滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，同時(shí)該項(xiàng)參數(shù)也是綠色建筑設(shè)計(jì)的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。

本項(xiàng)目中央空調(diào)末端系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則如下:大堂、大餐廳等大空間房間采用定風(fēng)量全空氣系統(tǒng)，就近設(shè)置為其服務(wù)的空調(diào)機(jī)房。辦公區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)。酒店客房、小餐廳、服務(wù)用房等小房間采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)。此末端系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則合理，符合各類(lèi)型功能空間的空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)。在這里需要強(qiáng)調(diào)指出的是辦公區(qū)域、酒店客房、小餐廳、服務(wù)用房的風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)有可調(diào)裝置，各房間可獨(dú)立開(kāi)啟并可獨(dú)立調(diào)節(jié)。同時(shí)若冷熱源部分推薦考慮的溫濕度獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng)在辦公區(qū)域可行，其風(fēng)機(jī)盤(pán)管應(yīng)選用干式風(fēng)機(jī)盤(pán)管。

本項(xiàng)目目前設(shè)計(jì)未對(duì)空調(diào)系統(tǒng)用電計(jì)量方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，依照《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的可選項(xiàng)，對(duì)于用電分項(xiàng)計(jì)量的要求需要對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)冷機(jī)、熱源、輸配系統(tǒng)的用電進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量。即冷機(jī)、熱源、水泵、風(fēng)機(jī)、風(fēng)盤(pán)系統(tǒng)分別設(shè)置用電計(jì)量裝置。

5 給排水專業(yè)的綠色建筑策略

該項(xiàng)目是集辦公，酒店，餐廳于一體的綜合性超高層建筑，在用水規(guī)劃方面，根據(jù)不同的功能房間進(jìn)行水量計(jì)算，確保各功能房間能滿足各自需求;由于該建筑為綜合性建筑，因此給水采用分質(zhì)分區(qū)的給水系統(tǒng)，這樣既便于管理，也可以大大節(jié)省相關(guān)設(shè)備的能耗。

該建筑中水源水量大，因此設(shè)置了中水系統(tǒng)，用中水進(jìn)行道路沖洗、綠化灌溉及景觀用水。同時(shí)，酒店各功能區(qū)域按管理公司要求分別進(jìn)行計(jì)量。辦公、中水、冷卻補(bǔ)水等按使用功能分區(qū)不同分別進(jìn)行計(jì)量。

昆鋼科技大廈的生活給水管采用薄壁不銹鋼管，環(huán)壓連接。消防管道采用內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼管，大于DN70溝槽式連接，不大于DN70絲扣連接。冷卻塔補(bǔ)給水管采用鋼塑管，溝槽式連接，循環(huán)冷卻水管道采用內(nèi)壁涂塑直縫焊接鋼管，焊接或法蘭連接。污廢排水管、通氣管采用機(jī)制柔性接口排水鑄鐵管。此外，本項(xiàng)目為綜合性建筑，辦公、酒店均采用節(jié)水器具，公共衛(wèi)生間采用感應(yīng)式水嘴和感應(yīng)式小便器沖洗閥。

6 電氣專業(yè)的綠色建筑策略

本項(xiàng)目共設(shè)10臺(tái)變壓器以及1臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組提供建筑用電。在建筑物地下1層設(shè)置主變配電所，在建筑物10層設(shè)置辦公塔樓(6層～25層)變電所;在 26層設(shè)置賓館塔樓(26層～41層)變電所;在42層設(shè)置賓館塔樓(42～屋頂層)變電所。對(duì)綠色建筑而言，變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)除了分配合理之外，需要在變電所中將空調(diào)冷熱源用電(冷熱源機(jī)組)、輸配系統(tǒng)用電(空調(diào)水泵、風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管)、照明系統(tǒng)用電分別設(shè)置配電系統(tǒng)，并在各自的配電系統(tǒng)中加裝計(jì)量裝置，滿足分項(xiàng)計(jì)量要求。

從建筑耗能設(shè)備角度而言，建筑的耗電量主要包括照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、鍋爐(如供餐飲、衛(wèi)生熱水、泳池、給水排水)、電梯及辦公設(shè)備等。如圖2所示為典型星級(jí)酒店設(shè)備耗電量的比例，由圖2可見(jiàn)空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和給水排水動(dòng)力設(shè)備是酒店建筑的主要電耗設(shè)備，其中空調(diào)系統(tǒng)是電耗能的首要環(huán)節(jié)。

圖2 某星級(jí)酒店設(shè)備耗電量比例

對(duì)照明能耗而言，主要功能空間采用T5節(jié)能燈，在滿足房間照度要求的同時(shí)降低照明功率密度，達(dá)到降低照明能耗的目的。綠色建筑對(duì)房間的要求如下:對(duì)辦公空間來(lái)說(shuō)，照明功率密度為15 W/m2，對(duì)應(yīng)照度值為500;對(duì)酒店客房而言，客房部分照明功率密度為13 W/m2，對(duì)應(yīng)照度值為300;餐廳部分照明功率密度為11 W/m2，對(duì)應(yīng)照度值為200;多功能廳部分照明功率密度為15 W/m2，對(duì)應(yīng)照度值為300;客房走廊照明功率密度為4 W/m2，對(duì)應(yīng)照度值為50(媒體采訪部分設(shè)單獨(dú)的插座);門(mén)廳部分照明功率密度為13 W/m2，對(duì)應(yīng)照度值為300。

對(duì)電梯部分的耗能而言，需要選用為節(jié)能型電梯的，電梯的能耗跟其運(yùn)行時(shí)間、客流量大小、本身的效率、有無(wú)能量回收裝置密切相關(guān)。而對(duì)于特定建筑，電梯的運(yùn)行時(shí)間、客流量大小無(wú)法改變，只有進(jìn)一步提高電梯的運(yùn)行效率或增加能量回收裝置來(lái)進(jìn)行節(jié)能。具體到該項(xiàng)目，建筑電梯能耗的主要組成部分為直梯運(yùn)行能耗，可以通過(guò)增加電能回饋裝置來(lái)進(jìn)一步節(jié)能(由于造價(jià)原因，此項(xiàng)目未實(shí)施)。直梯屬于位勢(shì)能負(fù)載，負(fù)載力矩的方向隨著轎廂載荷的不同而變化，因?yàn)樗怯赊I廂與對(duì)重的重力差決定，是一種利用電梯運(yùn)行中的位勢(shì)能負(fù)載工況，將勢(shì)能及動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⒓右岳玫墓?jié)能方式。目前，制動(dòng)電阻上消耗的能量占到電梯總用電量的25%～35%，若按照能量回饋裝置，則直梯的節(jié)能量非常可觀。

7 弱電智能化專業(yè)的綠色建筑策略

弱電智能化專業(yè)通過(guò)對(duì)建筑耗能設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控來(lái)達(dá)到控制能耗、節(jié)約能耗的目的，這部分監(jiān)控對(duì)象需要覆蓋。

綜上所述，通過(guò)上述措施，本項(xiàng)目可以達(dá)到綠色二星的標(biāo)準(zhǔn)。

[1] 高 興，張殿光，袁 杰，等.我國(guó)酒店業(yè)餐飲服務(wù)全過(guò)程能耗現(xiàn)狀分析[J].建筑科學(xué)，2007(8):66.

[2] 清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心.中國(guó)建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報(bào)告[R].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.