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中海油能源技术开发研究院1~4号楼

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

  项目位于昌平区北七家镇未来科技城南区C-37地块,该地块东至京承高速公路,南至规划蓬莱苑南路,西至规划鲁疃中路,北至规划南区三路。项目用地为教育科研用地,主要使用功能为办公、实验室及配套设施。项目于2011年10月工程立项,2014年10月完成施工图审查,2013年2月工程开工,2015年12月完成竣工,2016年10月正式投入运营。项目于2015年获得1-2号楼三星级、3-4号楼二星级设计标识认证,LEED金级认证,于2018年6月获得1-4号楼的运行标识二星级认证。此外,项目还获得鲁班奖、建筑长城杯、结构长城杯、省级工程质量奖、绿色施工奖、安全文明工地奖等多项荣誉。

  

  1 项目1-4号楼实景图

2.1 绿色建筑设计标识证书(1-2#楼三星级、3-4#楼二星级、5-7#楼一星级)

2.2 美国LEED金级认证证书(1-4号楼)

  2 绿色建筑相关证书

  

  3 项目所获荣誉证书(部分)

  2 工程概况

  项目红线范围内建设用地面积为96402.57㎡,目前已建6栋建筑,1-4号楼为科研办公建筑,总建筑面积为1920391-4号楼地上均为11层,地上建筑面积为157639,主要功能为办公和实验室;1-4号楼整个地下建筑面积为34400㎡,主要功能为车库、餐厅、多功能厅、会议室、设备用房等。各栋楼具体信息详见表1所示。其中,办公区建筑面积80117㎡、所在位置是1-3#楼6-11层和4#楼7-11层;实验区建筑面积61876㎡、所在位置是1-3#楼1-5层和4#楼1-2层;数据中心建筑面积14815㎡、所在位置4#楼3-6层。具体功能区详见图1所示。

  表1 项目单体建筑基本信息

编号

建筑单体

总建筑

面积

(平方米)

地上

建筑面积

(平方米)

地下

建筑面积

(平方米)

结构形式

层数

檐口高度(米)

1#

主楼

192039

39388

34400

框架剪力墙

11

55.2

2#

主楼

39388

框架剪力墙

11

55.2

3#

主楼

39475

框架剪力墙

11

55.2

4#

主楼

39388

框架剪力墙

11

55.2

  

  图4 项目1-4号楼竖向功能分区示意

  项目以美国LEED-NC金级和国家绿色建筑星级为建设目标,从前期设计即关注绿色建筑技术的应用,施工采用绿色施工管理,运行阶段关注设备运行状态及节能潜力挖掘。

  项目建设采取“因地制宜”、“就地取材”策略,对室内外的风、声、光环境进行分析和优化,设计采用高效围护结构,采用屋顶绿化、穿孔铝板外遮阳、高强度钢筋、下沉庭院、排风热回收、市政中水、节水灌溉、高效节能灯具、场地物理环境模拟分析等技术。项目设计了楼宇自控系统、集成管理系统和能源管理系统,楼宇自控系统对园区内每栋楼机电设备,如冷机、空调机组等进行集中监视和控制。集成管理系统将安全防范系统、智能照明系统、电梯系统与消防报警系统集成对大厦内运行状态进行监控。能源管理系统对项目用水量、用电量、冷/热量等能耗数据进行分析。

  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44.2dB(A),满足《声环境质量标准》(GB3096-2008)对1类区域的标准要求。

  前期规划综合考虑平面布局,在夏季时场地内人员活动高度的风速小于3.5m/s;冬季时场地内人员活动高度的风速小于5.0m/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。

  项目立面玻璃幕墙采用8+12+6浅灰色LOW-E中空钢化玻璃,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和光污染。

  

  图5 玻璃幕墙

  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54%,有利于增加雨水渗透量,降低地表径流。

  

  图6 透水地面(绿地)

  

  图7 透水地面(透水砖)

  

  图8 透水地面(透水混凝土)

  项目充分开发利用地下空间,地下建筑面积34400m2,建筑占地面积15220m2,地下建筑面积与建筑占地面积之比为226%,地下空间主要功能为停车场、设备用房等。

  

  图9 地下车库和设备用房

  项目区域交通便利,项目周围500米以内有3个公交站:426路(鲁疃南站)、533路(英才南三街东口站)、417路(英才南三街东口站)。本项目633个机动车停车位均设置在地下,地上设有自行车停车位。 

  3.2 节能与能源利用

  项目铝板幕墙采用100mm厚防火岩棉作保温层,屋面采用90mm厚SF憎水膨珠保温砂浆作保温层,外挑楼板用100mm厚岩棉作保温层,玻璃幕墙用8+12+6浅灰色LOW-E中空钢化玻璃。

  项目1-4#楼(除4#楼数据机房外)冷源集中设置在地下室,采用3台制冷量为5626kW的离心式冷水机组和2台制冷量为1495kW的螺杆式冷水机组;4#楼数据机房冷源采用4台制冷量为1935kW的离心式冷水机组(其中一台变频)。热源为市政热力,一次热水温度130/70℃,换热站位于地下一层,为1-4#楼提供空调热水,并为1-4#楼提供生活热水的备用热源。生活热水采用双罐串联方式,太阳能加热器在前,市政热力加热器在后。

  办公室采用变风量空调系统;餐厅、报告厅、会议室、健身房等采用全空气定风量一次回风系统;厨房采用新风直流系统。餐厅包间和实验室干区部分采用风机盘管加新风系统;实验室湿区部分采用风机盘管加实验室通风系统;数据机房(属4#楼)采用恒温恒湿空调下送风系统,电池及UPS机房采用恒温恒湿空调上送风系统,操作间采用吊顶式风机盘管;地下变配电室采用通风加循环风空调处理的冷却方式。

  

  图10 冷冻机房

  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。6至11层开敞办公区采用1-10V调光控制,靠近外窗区域,可根据照度探测器结果(结合天气的变化,充分利用自然采光)对光源进行梯度调节。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11 节能灯具

  项目实测节能率约为65%。根据2017年用电、用水和用热量,测算全年总用电量880万千瓦时,电力消耗量转换1082吨标煤;全年热力用量54321GJ,热力消耗量转换1853吨标煤,总能源消耗量全部折算为标煤2935吨,总建筑面积192039平方米。经计算项目年单位面积综合能耗指标为15.28千克标煤/平方米。

  3.3 节水与水资源利用

  项目设有生活给水系统,排水系统,消防给水系统,中水系统,热水系统,雨水回用系统。本工程分别由北侧鲁疃南路以及南侧蓬莱苑南路上各引入一根DN250mm市政给水管道,进入建筑红线后形成环状供水管网,市政供水压力约为0.18MPa,各楼用水由环管接入。

  场地内雨水排放以自然渗水为主,未渗入土壤雨水排向道路或场地内设置的室外雨水口或者室外明沟,并通过园区内室外雨水系统并排入市政雨水系统。下沉庭院雨水采用排水沟收集,雨水通过专用雨水提升泵排出室外。将1#、2#和4#楼的屋面雨水进行收集,再经过初期弃流后进入雨水蓄水池进行储存,经过雨水处理后水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002的要求,作为室外绿化和道路浇洒的水源。

  园区内设置了3座一体化PP模块雨水收集池,每座有效容积230m³。(考虑项目入住情况,雨水处理设备还在调试中,暂未投入使用,后期调试正常后将投入使用)

  

  图12 雨水池示意图

  室外绿地内设置下沉庭院、绿地等,有利于雨水的入渗。绿化采用滴灌、微喷灌等节水灌溉方式。

  

  图13 下沉庭院

  

  图14 节水灌溉

  卫生洁具均采用节水型卫生器具,坐便器采用4.5L/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15 节水器具

  项目用水分计量按照不同使用用途进行水量的分别计量,对自来水、中水、热水分别设置水表计量。在园区总给水管、中水管上分别设有一个总水表,建筑按卫生间、厨房、空调补水、绿化用水、车库冲洗等等分别设水表计量。

   

  图16 分项计量水表  

  

  图17 水表位置及数据采集系统

  3.4 节材与材料资源利用

  项目采用钢筋混凝土框架—剪力墙结构体系,建筑造型简约, 1-6层有装饰性层间铝板幕墙(浅灰色氟碳喷涂铝装饰板)、屋顶金属格栅,经计算,装饰性构件的造价占工程总造价比例1.8‰,不超过工程总造价的5‰。

  

  图18 穿孔铝板

  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。施工现场废弃物可再利用和可再循环材料利用率达到95%。采用的矿渣硅酸盐水泥是以废弃物(工业矿渣)为原料生产的建筑材料,废弃物掺量大于32.43%。

  建筑材料本地化控制在于减少材料运输过程的资源,降低对环境的污染,本项目主要采用北京、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90%以上。

  建筑结构材料合理采用高强度钢,HRB400级(或以上)钢筋作为主筋的比例达到97%。

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

  

  图19 玻璃隔断

  3.5 室内环境质量

  项目采用部分穿孔铝板遮阳,达到了遮阳效果、自然采光效果、视觉效果的综合良好的效果。采用的大面积玻璃幕墙,有利于室内自然采光,并利用下沉庭院大幅度改善地下一层采光条件,解决了白天的照明,使地下空间更加明亮舒适,也节省了能源的消耗。适宜的外挑建筑构件宽度并在玻璃幕墙与穿孔铝板间留有合适的间距,可有效地达到夏季遮阳、冬季有效引入阳光的目的;作为外遮阳构件的穿孔铝板,采用密孔、高穿孔率的材料,穿孔率在50%左右,能够有效减轻亮处与暗处的亮度对比,减少眩光,提升采光舒适度。

  考虑本项目功能区空间布局一致,1-4号楼1-5层为实验区、6-11层为办公区,分别选取标准层(3号楼4层与8层)进行采光模拟分析,结果显示4层平均采光系数为4.78%,8层平均采光系数为4.37%,满足《建筑采光设计标准》GB 50033中办公建筑的采光系数标准值规定和《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006的规定。

  

  

  

  图20 下沉庭院对室内廊道采光效果

   

  图21 穿孔铝板遮阳与自然采光效果

  项目利用建筑布局(四个L型规整的体型)创造空气的流动,增加自然通风的可能性,有利于夏季利于自然通风,冬季避开主动风向,获得足够的日照,塑造园区良好的室外风环境。场地内人员活动高度(距地面1.5m处)的区域风速小于4.0m/s;冬季主导风向北风,平均风速2.4m/s情况下,场地内人员活动高度(距地面1.5m处)的区域风速小于5.0m/s,符合《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006的要求。

  项目设置二氧化碳浓度传感器,进行二氧化碳浓度控制,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900 PPM。

  地下一层送风机、排风机监控,诱导风机启停监控,CO探测器超限报警与地下停车场送排风机及诱导风机联动,系统控制集成后通过总线接入楼宇设备监控系统。

  

  图22 CO传感器

  

  图23 CO2与新风联动

  3.6 运营管理

  该项目物业制定有完善的《节能节水统计管理细则》、《节能减排管理细则》、《节水管理细则》等制度,对于节约用电进行了详细的规定。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、安全防范系统、综合布线系统、有线电视系统、智能照明控制系统、智能一卡通系统、建筑物集成管理系统等,实现了“智能办公”为人服务和“以人为本”的理念。

  

  图24 中控室(园区监控系统)

  

  图25 设备监控系统

  

  图26 集成管理系统

  项目投入运行期间以来,物业单位专门制定了《冷水机组设备(设施)运行管理细则》,根据《公共场所集中空调通风系统卫生规范》要求,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,营造了良好的运行环境。

  4 效益分析

  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。

  (1)经济效益

  根据北京市民用建筑能耗指标要求,办公建筑单位建筑面积年能源消耗折标煤为20.1kgce/㎡·a。根据目前实际运行情况,该项目年节约单位建筑面积能耗为4.82 kgce/㎡·a,全年用电量约为880万千瓦时,年单位建筑面积用电量约为56千瓦时,相比北京市办公建筑单位建筑面积电力能耗指标,该项目每年节约电量约为78万千瓦时,按北京市郊区非居民商业平段电价0.8345元/千瓦时,每年节约电费约为65万元。

  (2)环境效益

  本项目通过综合利用高性能围护结构、高性能空调设备、太阳能热水技术、高效照明灯具、能耗监测系统等设计措施,大大降低了运行能耗。全年节约标煤925.63吨,每年可减排CO22286.35吨、SO218.43吨、粉尘9.3吨。

  (3)社会效益

  项目综合采用多种绿色建筑技术措施,从而为建筑使用者提供便捷、健康、舒适的办公环境。为园区类绿色建筑在北京市乃至我国其他地区的发展起到了良好的示范效应。

  

  

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