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北京市海淀区云计算创新示范基地研发楼

信息来源:科技促进中心发布时间:2018年07月06日 浏览次数:

  1 前言

  项目位于海淀区东北旺乡,东临东北旺西路,南临西北旺南路,西临西北旺镇东路,北临东北旺北路,用地性质为研发用地,主要使用功能为办公、研发及配套设施。

  项目将“绿色、低碳”理念贯穿设计、建设、运营过程,从节地、节能、节水、节材、室内环境质量、运营管理六方面考虑绿色建筑技术的综合实施,科学运用绿色生态技术管理,实现项目的绿色运行。

  2 工程概况

  云计算创新示范基地建筑总面积为19176.5 m2,其中地上建筑面积11756.5 m2,地下建筑面积7420.0 m2结构为现浇钢筋混凝土框架结构体系,地上三层、地下一层,2012年8月工程立项,2013年10月完成施工图审查,2013年7月工程开工,2015年4月工程竣工,2015年8月正式投入运营。该项目于2016年4月获得绿色建筑二星级设计标识,于2018年6月获得绿色建筑二星级运行标识。

  

  1 建筑实景图

  

  2 绿色建筑二星级设计标识证书

  项目以北京市绿色建筑二星级为建设目标,运用了大量建筑被动式设计技术和建筑综合节能设计手段,对室内外的风、声、光环境进行优化,采用了太阳能热水、排风热回收、市政中水、下沉庭院、地下导光管、节水灌溉、高效节能灯具等技术,旨在为使用人员提供舒适的室内环境和宜人的室外环境。

  3 绿色建筑特点

  3.1 节地与室外环境

  项目选址无洪灾、泥石流及含氡土壤的威胁,场地土壤氡检测结果达标,安全范围内无电磁辐射危害及火、爆、有毒物质等危险源。

  交通噪声是本项目的主要噪声源,项目室外声环境较好,可以满足1类昼间不大于55 dB(A),夜间不大于45 dB(A)的标准要求。本项目场地内声环境质量良好,经模拟计算,以及现场测试,区域人行活动高度处昼间噪声值低于54.6dB(A),夜间低于44.2 dB(A),满足《声环境质量标准》(GB3096-2008)对1类区域的标准要求。

  建筑平面布局采用合院的空间组合方式,在西南和东北方向较为通透,西南侧建筑间距较大,东北侧较小,夏季有利于场地通风,冬季则可以有效阻挡西北偏北风进入。因此项目在夏季时场地内人员活动高度的风速小于2.0m/s;冬季时场地内人员活动高度的风速小于4.0m/s,不影响冬季的人员出行;同时保证各建筑迎背风面压差较大,具有形成良好室内自然通风的先决条件。

  

  图3 建筑布局效果图

  三种不同的建筑功能通过三种不同的动态折叠立面得以展现:东侧机房因其不开窗立面被设计为最通透、最具冲击力的像素立面,办公室因其半私密性被设计为半透明的印刷玻璃幕墙立面,而庭院内的各功能方块则采用最为简约的铝板和大开窗立面。

图4 功能表皮-自保温外墙系统和玻璃幕墙

图5 功能表皮-彩釉low-e中空玻璃幕墙

 

  图6 功能表皮-像素化幕墙

  玻璃幕墙的玻璃采用隐框6+12+6无色(超白)在线Low-E中空釉面玻璃,玻璃幕墙玻璃光反射率控制在0.3以下,可有效避免对周边建筑造成光污染;室外景观照明无溢散光,无光污染。

  项目绿化选用北京乡土植物,且包含乔、灌木的复层绿化。通过大量的绿地面积、透水铺装从而使透水地面面积比达到50%,有利于增加雨水渗透量,降低地表径流。

   

  图7 透水地面与室外绿化

  项目充分开发利用地下空间,地下建筑面积7420 m2,建筑占地面积4707 m2,地下建筑面积与建筑占地面积之比为158%,地下空间主要功能为停车场、餐厅、设备用房等。

  

  图8 地下车库

  项目区域交通便利,项目周围500米以内有3个公交站:后厂村路(492m)、东北旺西路北口(400m)、软件园西一路(313m)。包括软件园一二期通勤车、软件园二期通勤车、909路、963路、982路、运通205线。场地内设置钢制镀锌螺旋型自行车摆放架。

  

  图9 场地自行车停放

  3.2 节能与能源利用

  项目外墙部位保温材料均选用80mm厚玻璃棉板,热桥部位保温材料选用80mm厚玻璃棉板,屋顶部位保温材料选用50mm厚挤塑聚苯板,外窗为“6+12A+6”式断桥铝合金Low-E中空钢化玻璃。

  建筑采用高效冷热源机组,冷源系统选用2台制冷量为818.0KW,COP为5.05的螺杆式冷水机组;空调热水供、回水由2台额定供热量为930KW,热效率为90%的真空热水机组提供。

  

  图10 螺杆式冷水机组

  

  图11 真空热水机组

  地上办公、研发、会议室部分空调风系统采用风机盘管加全热交换新风系统,选用转轮式热回收机组,分别采用热交换效率为63%(14台型号为BMXB-D12T),热交换效率为65%(7台型号为BMXB-D16,1台型号为BMXB-D20,1台型号为BMXB-D26,3台型号为BMXB-D30)的热回收空气处理机,空调房间排风经热回收后排至室外。

  项目采用集中非承压太阳能热水系统,在太阳能不足或阴雨天时采用辅助能源加热,为食堂、卫生间提供生活热水,集热器面积300m2,储热水箱容量为15m3。太阳能热水供应量3329.5m3,占生活热水总需求量的比例为53%

  

  图12 太阳能热水系统

  建筑照明均采用节能型光源。办公室选用T5直管荧光灯,其它场所选用节能型光源。办公室,设备房,公共走道,楼梯间等处的照明采用就地设置照明开关控制。地下车库,数据机房等处的灯具采用智能照明控制系统控制。

  

  图13 节能灯具

  根据本项目运营能耗数据,全年总用电量为2128160 kWh,其中数据中心全年用电量为1265183 kWh,扣除数据中心的特殊用电后,本项目常规办公年总用电量为862977 kWh。按照电力(当量)0.1229kgce/kwh折算,本项目常规办公年总消耗标煤106059.87kg。全年总用气量为88404.82 m3,按照天然气与标煤的折算系数1.33kgce/m3,折合标煤为117578.4 kg。因此,本项目常规办公总能耗合计为223638.27 kgce。

  3.3 节水与水资源利用

  项目设计有生活给水系统,排水系统,消防给水系统,中水系统,热水系统。本工程从园区市政给水管道引入两路DN200接水口,常年供水压力为0.3MPa。采用市政中水水源,供水压力不小于0.3MP,由一根DN100中水管引入本建筑。中水用于室外绿化、道路冲洗、地下车库冲洗及公共卫生间冲厕。工程采用重力流雨水排水系统,将建筑物屋顶雨水集中引入地面透水区域,人行道、庭院地面、下凹绿地、透水铺装等。

  卫生洁具均采用节水型卫生器具,坐便器采用6L/3L两档,大便器采用脚踏阀,小便器采用节水型小便器,洗手盆采用红外感应阀。

   

  图14 节水器具

  项目对自来水、中水、热水分别设置水表计量;在不同类别进水管上分别设有水表,建筑按卫生间、厨房、空调补水、绿化用水、车库冲洗分别设水表计量。

   

  图15 分项计量水表

  3.4 节材与材料资源利用

  项目为现浇钢筋混凝土框架结构体系,建筑造型简约,建筑立面像素块为装饰性构件,经计算,装饰性构件的造价为478800元,占工程总造价的比重为3.99‰。

  项目主要采用北京、河北的建筑材料,施工现场500km 以内生产的建筑材料使用重量占建筑总材料重量比例达到98%以上。施工过程中将建筑施工、旧建筑拆除和场地清理时产生的固体废弃物分类处理,并将其中可再利用材料、可再循环材料回收和再利用。该项目采用的所有石膏板都是以废弃物(脱硫石膏)为原料生产的建筑材料,废弃物掺量大于35%。

  项目办公空间采用开敞式,室内大部分空间采用玻璃隔断等灵活隔断,可减少重新装修时的材料浪费和垃圾产生。

  

  图16 建筑隔墙、玻璃隔断

  3.5 室内环境质量

  项目的合院布局有利于日照和采光,日照情况良好。建筑设三层通高的共享空间,通过屋顶采光天窗和阳光房形成立体的暖廊空间,可增加寒冷季节的活动共享空间,增强室内空间的舒适度,同时达到自然通风和采光的效果。采用Ecotect模拟软件对建筑主要功能空间进行计算,建筑主要功能空间的平均采光系数均大于3.0%,室内自然采光良好。

   

  图17 暖廊空间

  项目设有下沉庭院和导光管,可有效改善地下空间的采光、日照和通风条件。建筑地下一层顶部设置2个DN600的导光管,地下室内自然采光效果得到明显改善,其平均采光系数为0.44%,其中10%的计算区域采光系数超过了0.5%。

  

  图18 下沉庭院、导光管

  建筑迎、背风面压差较大,且内外幕墙均存在较大面积的可开启部分,有助于建筑室内自然通风。建筑主要功能空间最高空气龄各层分别为1800s、1800s和900s,即换气次数分别大于2次/h、2次/h和4次/h,满足北京市《绿色建筑评价标准》DB11/T825-2011对公共建筑室内自然通风的要求。

  在餐厅、会议室及人员密集的办公室设置二氧化碳浓度传感器,该项目进行了二氧化碳浓度控制,根据CO2浓度控制新风机组风机变速运行,新风机组均自带风机变频控制模块,在节能的同时保证足够的新风量,使室内二氧化碳浓度小于800 PPM。

  项目在地下一层设置CO监测点,地下一层送风机、排风机监控,当车库内CO浓度超过30mg/m3时,CO探测器超限报警与地下停车场内送排风机联动,保证CO浓度在一定范围内。系统控制集成后通过总线接入楼宇设备监控系统。

   

  图19 空气质量监控系统

  3.6 运营管理

  项目物业单位通过了ISO 14001环境管理体系认证,运行中制定有完善的《节约用电管理制度》,对于节约用电进行了详细的规定;同时还制定有《能源管理激励制度》,明确物业管理人员的节约能源(节电、节水)的权利和义务,通过激励制度把降低能源的指标与员工的经济奖励结合,使行为节能落实有力。

  项目建筑智能化系统定位合理,信息网络系统功能完善,运行安全可靠。主要包括综合布线系统、楼宇自控系统、冷热源自动控制系统、节能用电管理系统、视频监控系统图、门禁管理系统、停车场管理系统、残疾人求助系统、多媒体会议系统、一卡通系统等,实现了“智能办公”为人服务和“以人为本”的理念。

  

  图20 中控室

  

  图21 楼宇自控系统

  

  图22 冷热源自动控制系统

  

  图23 节能用电管理系统

  项目投入运行期间以来,物业单位对空调通风系统等设备进行定期清洗、维护和保养,满足国家标准《空调通风系统清洗规范》GB19210规定。定期清洗系统的过滤网和过滤器,保证送风、送水管道的通畅。

  项目在室外场地、建筑入口、电梯厅等处设置分类收集垃圾桶,生活垃圾进行日产日清,每日消杀,无异味、无遗撒,营造了良好的日常环境。

  4 效益分析

  4.1 经济效益

  项目通过一系列绿色建筑技术的集成实施,有效地降低了建筑的运行能耗,取得较大的经济效益。

  节能:本项目综合利用高效围护结构、高性能空调系统、低照明功率密度、自然采光等措施来节约建筑能耗。云计算项目全年常规办公总能耗合计为223638.27 kgce,即1819676.73 kwh,按照总建筑面积1.92万m2计算,单位建筑面积耗电量指标为94.77 kWh/ m2▪a;与北京市公共建筑能耗统计的平均耗电量指标101.17 kWh/ m2▪a相比,项目的节电率为6.3%。因此,年总节电量为122880 kWh

  节水:本项目实际用水量为16161m3,按照总建筑面积1.92万m2计算,单位建筑面积耗水量指标为0.84 m3/ m2▪a;与北京市公共建筑能耗统计的平均耗水量指标1.284 m3/m2·a相比,项目的节水率为34.6%。因此,年总节水量为8524.8 m3

  按北京市商业用电0.96元/kWh,自来水费7.15元/吨进行计算,本项目全年的节电费约为11.8万元、节约水费6.1万元,合计17.9万元。

  4.2 环境效益

  项目通过节能节水措施,可减少一次能源标煤15.1吨,减少水耗8.5吨,即减少二氧化碳排放量39.6吨,减少二氧化硫排放量128.35公斤,减少氮氧化物排放量7.4公斤,具有良好的环境效益。

  4.3 社会效益

  项目将可持续发展的理念贯穿于规划设计、建筑设计、建材选择、施工、物业管理过程,营造出人与自然、资源与环境、人与室内环境的和谐发展,不仅提升了建筑自身的办公、生活质量,并通过积极宣传绿色建筑知识,向使用者真实展示了中关村软件园的绿色理念和成果。对促进绿色建筑的健康发展起到一定技术示范作用。

  

  

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