世博生態城低碳中心綠色建筑創新技術綜述

摘 要：昆明世博生態城-低碳中心項目于2014年5月獲得國家綠色建筑三星級設計標識、并榮獲2015年度全國綠色建筑創新獎三等獎。以下文章就項目綠色建筑創新技術展開分析，對其預期效益和實施效果進行評述，旨在為相關技術人員提供參考，推廣節能環保、綠色生態技術，減少對傳統能源的使用，促進低碳經濟和可持續發展。

關鍵詞：綠色建筑；創新技術；低碳環保

昆明世博生態城-低碳中心位于昆明世博生態城5號門左側，緊鄰世博園和金殿風景旅游區，項目主要功能為辦公和商務洽談。根據盤龍區詳細規劃對世博片區和金殿片區的功能定位，本項目建設將提升該片區和盤龍區現有商業模式，強化片區辦公、商業的優勢地位，改善世博片區商務辦公環境，美化城市環境，發掘潛在價值，優化土地資源配置，提升城市整體功能，發揮地塊的區位優勢，加快現代新昆明城市建設。本項目共3棟建筑物，凈用地面積為28803.3m2，總建筑面積為147398.37m2，地上建筑面積為86305.01m2，其中A樓地上22層，B樓地上17層，AB樓均為辦公綜合樓，包括辦公、商業、餐飲部分（圖1）；C棟地上5層，包括健身、泳池、淋浴等（圖2）。地下共3層，包括餐飲、地下車庫、設備機房等，地下建筑面積為59108.6m2。世博生態城-低碳中心項目作為盤龍區的重點項目之一，昆明市和盤龍區有關部門對項目的建設及運營工作極為重視。本工程總投資為6.33億元，建設周期從2012年5月到2015年12月，歷時3年多。2014年5月獲得國家綠色建筑三星級設計標識，2015年6月獲得美國LEED-CS鉑金級預認證，并榮獲2015年度全國綠色建筑創新獎三等獎，各項技術均按照綠色建筑設計標識三星級和LEED鉑金級的要求進行落實。

1 主要綠色技術

1.1 呼吸式幕墻

項目在南側和西側設置了單元式百葉呼吸幕墻，外層TP6+1.52Pvb+TP6鋼化夾膠玻璃，內層TP6（Low-E）+12A+TP6鋼化中空Low-E玻璃，中間層為鋁合金遮陽百葉，可打開位于外層幕墻的通風百葉和內層幕墻的內開窗，利用室內外風壓和幕墻通道熱壓進行通風換氣。玻璃鍍層在外片內表面，可見光透光率大于62%，可見光外部反射率小于25%，遮陽系數小于0.40，U值小于1.8W/m2·k，氣密性達到3級，隔聲性能為3級。同時玻璃幕墻加鋁板的設計，特別是玻璃面之間增加了鋁板格柵，以達到遮光并減少反射，減輕玻璃幕墻光污染的目的（圖3）。

1.2 主體鋼結構

本項目地上為矩形鋼管混凝土柱-鋼框架支撐結構，柱、支撐、鋼梁等采用Q345B鋼材，預埋件、隅撐等型鋼采用Q235B。鋼柱內混凝土采用C40。地下混凝土主要采用C40高性能混凝土，外墻混凝土摻加WK復合纖維抗裂劑。采用鋼結構有效節省了建筑材料的運用，降低建筑自身的重量，鋼結構安裝簡潔快速，大大縮短了施工周期。

1.3 立體綠化

為了拓展城市綠地空間，最大限度地增加綠量，緩解熱島效應，世博生態城低碳中心在AB樓屋頂設計有屋頂綠化，B樓裙房立面設置垂直綠化。整個場地采用喬灌草結合的復層綠化，綠地率為40.2%，綠化面積達11585m2（圖4）。

1.4 空調系統與自然通風

AB樓采用高效變制冷劑流量多聯式空調系統，IPLV達到4以上。在AB樓內共設置125臺VN-M2000HE的全熱交換器，室外新風經由全熱交換器與室內排風進行全熱交換后送入，保證室內新風量的同時節省了空調能耗，冬季全熱回收效率達68.5%；C樓主要以自然通風來滿足室內衛生、舒適環境要求。

1.5 自然采光

本項目在地下一層和地下二層通過設置34個采光井引入自然光，地下二層的采光系數達到1.23%，地下一層的采光系數達到2.58%，使地下空間室內采光效果得到提升，同時減省照明能耗（圖5）。同時地上建筑立面全部為玻璃幕墻，可充分引入自然光源。

1.6 可再生能源利用

本項目可再生能源利用采用太陽能熱水的方式，熱水需求分為生活熱水和泳池熱水兩類。生活熱水采用太陽能-熱泵系統集中供水的方式，即在C棟屋頂集中布置208m2的太陽能集熱板，輔助熱源為空氣源熱泵，提供A、B樓及地下餐飲和C樓淋浴等生活熱水用量，辦公、商場部分無熱水需求；C樓的泳池熱水單獨由一套ASTRALPOOL泳池專用的太陽能-熱泵系統提供，在C樓屋頂安裝374.4m2的泳池專用太陽能集熱板。同時本項目在C樓屋頂設置了53m2的光伏玻璃幕墻，用于C樓建筑立面照明，起到新技術示范作用。

1.7 非傳統水源利用

本項目區域內雨水先考慮就地入滲，經下凹式綠地、滲透溝、滲透管等入滲后，無法實現就地入滲的雨水排入雨水收集系統，結合中水站實現對雨水循環利用的目的。中水站位于地下三層，全部C樓和AB樓十四層及以下樓層的公共衛生間內大便器和小便器的沖洗用水均采用中水系統供水，中水系統低區為地下一層～六層，高區為七層～十四層。此外，車庫地面沖洗、室外綠地澆灌和道路澆灑全部采用中水。

1.8 室內空氣質量監測系統

本項目在地下餐廳設置6個CO2濃度探頭，地上每層的開敞辦公和景觀辦公等人員密度較大的空間均裝有CO2濃度探頭，探頭距地1.8米明裝，實時監測室內CO2濃度，保證室內良好的空氣品質。

2 預期效益及實施效果

（1）排風熱回收系統冬季回收熱量1729.62kw，冬季新風熱負荷降低了68.5%，每年可節省采暖能耗為426.46kw，年節省運行費11.26萬元。

（2）整個太陽能熱水系統年節能量為1475153MJ，壽命期內太陽能熱水系統可節省51.37萬元，動態回收年限為9.66年。壽命期內可減排二氧化碳2523.53t。屋頂綠化每年可固碳約2.18t。

（3）經能耗模擬分析，本項目AB樓每年單位建筑面積能耗為70.73kwh/m2，C樓為72.81kwh/m2，建筑節能率達到55.22%。每年節約運行費用總計326.46萬元，綠色建筑增量投入靜態回收期為8.5年。

通風方面：本項目建筑大面為西北向和東南向，主立面和開口迎向夏季主導風向，有利于夏季自然通風并避開冬季主導風向。幕墻設有呼吸幕墻和可開啟部分，可充分利用自然通風的方式來調節室內溫度，實現“自然空調”。在自然通風條件下主要功能房間換氣次數在5次/h以上，均大于2次/h。

采光方面：大玻璃幕墻有效提升了室內采光效果，整體評價區域約有97.59%的主要功能空間采光系數達標。地下一層和地下二層通過設置采光井引入自然光，地下二層的采光系數達到1.23%，地下一層的采光系數達到2.58%，使地下空間室內采光效果得到提升。

節能方面：玻璃幕墻的傳熱系數為1.8W/m2·k，建筑節能率達到55.22%。由于昆明一年四季的氣候都接近人體舒適性要求，因此空調采暖能耗較低，本項目充分注重建筑電氣和給排水的節能降耗，選擇變頻風機和水泵，充分利用市政水壓、分區變頻供水。熱水采用太陽能熱水，每年太陽能生活熱水系統可提供生活熱水2166.44m3，占總生活熱水量的14.02%。泳池太陽能加熱系統可全部滿足泳池加熱量需求。照明燈具全部選用高效節能燈具，各房間照明功率密度均達到《建筑照明設計標準》的目標值，有效降低了照明能耗。

節水方面：本項目的生活污水經自建中水處理站ICEAS工藝處理后，用于14層及以下的室內沖廁、車庫地面沖洗、廣場綠化灌溉和道路澆灑等。每年非傳統水源使用量44608.75m3，非傳統水源利用率達42.92%，每年可節省水費約18.6萬元。

節材方面：本項目地下采用鋼筋混凝土結構，地上采用鋼框架結構，建筑立面采用了大量的玻璃幕墻，同時部分區域進行了土建裝修一體化設計，較多地使用了鋼材、玻璃、石膏板等可再循環材料，建筑材料總重量為202247.25t，可再循環材料重量為21039.25t，占所用建筑材料總重量的10.4%。

智能管理方面：本項目設置車庫車輛管理系統、門禁系統、智能燈光控制系統、有線電視系統、通訊及無線信號覆蓋系統、綜合布線系統、電視監控系統、求助呼叫系統、漏電火災報警系統、火災自動報警及聯動系統、室內CO2濃度監測等，實現了辦公現代化及建筑智能化，為大樓的使用者提供了安全、舒適、快捷、高效的生活和工作環境。

3 價值體現

在彩云之南的昆明，世博生態城是一個集旅游、國際會議、商務、居住為一體的可持續發展綠色生態社區。世博生態城低碳中心的綠色設計就是建立在低碳舒適的考量之上，建筑布局和構造充分利用了昆明得天獨厚的宜人氣候，玻璃幕墻采用可開啟的呼吸幕墻，地下設有多個采光井，最大限度地利用自然采光和通風。低碳中心項目采用了下凹式綠地、透水鋪裝等大量的透水技術，并結合中水站建立雨水收集系統，極大地節省了水資源。項目熱水全部由太陽能熱水系統提供，充分利用了當地可再生能源。立體綠化的方式使大片的綠化景觀與建筑融為一體，有助于改善微氣候，建筑與自然的和諧設計集舒適性、便捷性和可觀賞性于一體。同時項目配備了齊全的智能化系統，為辦公人員提供了智能化、人性化的工作生活體驗。世博生態城低碳中心是個創新和令人鼓舞的項目，樹立了良好典范，有助于推動和鼓勵溫和地區建筑界建造更多的綠色低碳建筑，以造福社會。

4 結語

天地之大，一家而已。世博生態城-低碳中心按照適用、經濟、綠色、美觀的建筑方針，秉承創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念，認識、尊重、順應城市發展規律，以人為本、求實創新、關愛環境、和諧共生。用心打造溫和地區國際化的綠色三星辦公建筑綜合體，成為昆明世博生態城中的一顆璀璨的明珠。

參考文獻

[1] 邵明.可持續發展的綠色生態社區研究[D].昆明：昆明理工大學， 2002.

作者簡介：馬雷（1972- ），男，云南世博興云房地產有限公司，高級工程師，研究方向：建筑電氣、綠色建筑。