天津市绿色办公建筑建造全过程研究

天津市绿色办公建筑建造全过程研究建筑分院第一部分总述未来10年将是我市经济发展进程的关键时期，也是我市办公建筑建设的高速发展期，从总体趋势看，节能、绿色的办公建筑因符合节能减排的时代需求，必将成为建设的主体，对绿色办公建筑的研究也必须及时跟进。建筑的“绿色”属性体现于建筑的全生命周期，建造过程的绿色控制是达到绿色目标的前提与必要条件。本课题针对办公建筑建造全过程进行研究，目的是为了在办公建筑的选址、设计、施工等环节探索方法，积累经验，为绿色办公建筑的大规模建造做技术准备。一．研究背景参照欧美国家的先进绿色建筑经验，我国于2006年发布实施《绿色建筑设计规范》及《绿色建筑评价标准》，相应国家节能减排的号召，为减少建筑耗能，我市也已于2011年发布实施《天津市绿色建筑设计标准》，并制定了评价标准及具体方法，组建了绿色建筑星级相关评价机构。我市准备实施公建星级制，所有公共建筑在节能、节地、节水、节材及环境保护方面，都要达到绿建星级评价标准的要求。目前，各大设计院都在积极参与绿色建筑设计研究与培训，储备设计知识与设计人员，为抢占未来市场积极准备。我市建成绿色办公建筑很少，大多项目还处在摸索阶段。建筑设计院档案楼（绿建二星）、天友设计院办公楼（二星）等项目做了一些有益的尝试，通过了绿建评审，我院科研楼按照绿建三星标准进行建造，目前正在设计审查申报阶段。本课题以我市办公建筑绿色建造全过程为研究对象，内容包括办公建筑绿色目标制定、选址及规划、建筑绿色设计、现场施工等阶段，包括场地条件检测、绿色技术应用、材料选择与采购、施工现场组织等具体环节。结合绿建星级评价，总结设计文件、程序文件、建造过程文件的格式与深度标准。通过本课题研究，总结一套完整的绿色办公建筑建造方法与流程，用于培训设计人员，指导工程建造全过程，提高我院绿色设计咨询水平，完善我院市场竞争能力。二、研究目标1、总结办公建筑绿色建造全过程的系统方法。通过研究我市地域特点、资源特征以及办公建筑的使用特点，总结具有天津特色的办公建筑绿色建造的系统方法。2、探索多方协调工作的方式、方法。以我院科研楼为例，探索适应绿色建造的全新工作方式，在统一绿色目标下，规划、设计、施工、监理、咨询部门、人员协同工作，各个建造环节紧密连接，保证绿色目标的实现。3、制定适合绿色工程实际操作需求的工作流程及各类文件、标准。通过课题研究，结合工程实例，制定适合绿色办公建筑建造的工作流程，以及规划、施工过程中的各类文件深度、标准。三、课题创新点1、研究成果可直接指导我院科研楼建设，达到预期绿色目标。2、研究成果可指导我院绿色建筑设计，提高我院绿色设计咨询水平。3、研究成果可指导我市绿色办公建筑的建造过程。四、成果应用五、研究内容1、天津地域特征及办公建筑使用特点2、办公建筑绿色目标制定3、办公建筑绿色能源策略及技术措施4、办公建筑绿色设计5、办公建筑绿色模拟6、办公楼绿色施工7、办公楼绿色评价第二部分：天津地域特征及办公建筑使用特点绿色建筑有很强的地域性，采用的设计手法、建造技术都应与所在地的地质条件、自然资源、气候气象等地域特征紧密结合，绿色办公建筑的建造也不例外。研究天津市绿色办公建筑必须熟悉天津的地域特征，同时还应研究办公建筑自身特点，从而有针对性的采取绿色措施。一、天津市域自然地理特征1、地质特征天津地区在大地构造上可以划分成燕山褶皱带和属于新华夏系的华北沉降带两大构造单元。天津地处两大构造体系交界之处，尤其以第四纪以来的地壳活动最为明显。天津地区的地层主要有太上古届和中上元古界、古生界及新生界，其形成年代漫长，较为连续。蓟县北部山区出露的中上元古界地层形成于距今18亿-8.5亿年前，属于海相、滨海相沉积，垂直厚度近万米。2、地貌环境天津地势以平原和洼地为主，堆积平原区面积达11192.7平方公里，约占全市总面积的93%。市域海拔由北向南逐渐下降，属于由燕山山脉向滨海平原的过绿色建造流程表课题创新点全面总结办公建筑绿色建造全过程的系统方法。结合院科研楼建设工程，探索多方协调工作的方式、方法。设计出适合绿色工程实际操作需求的各类交接文件。成果应用研究成果可直接指导我院科研楼建设，达到预期绿色目标。研究成果可指导我院绿色建筑设计，提高我院绿色设计咨询水平。研究成果可规范我市绿色办公建筑的建造过程。研究内容办公楼绿色目标制定星级目标、能源策略、特征技术措施、成本增量分析办公楼选址与规划环境评价、交通评价、发展评价办公楼建筑绿色设计节地、节能、节水、节材、环境保护办公楼绿色软件模拟风模拟、光模拟、能耗模拟等办公楼绿色施工办公楼绿色评价办公楼绿色星级申报办公楼绿色运营3、气候天津市位于中纬度欧亚大陆东岸，全境属温带季风气候，主要受季风环流影响，四季较为分明。天津地区夏季受西太平洋副热带高气压影响，以吹偏南风为主；冬季则受蒙古冷高气压控制，盛行偏北风。天津地区的一月平均气温为-5.4℃到-3.0℃，七月平均气温为25.9℃到26.7℃，年平均气温为12.3℃，年降雨量为500～700毫米，平均无霜期为196～246天。4、水系天津市市域内河流密布、洼淀湿地亦广泛分布，河流和湿地的分布对天津城市布局有着较大的影响。天津地处海河流域下游，是海河五大支流南运河、北运河、子牙河、大清河、永定河的汇合处和入海口，素有“九河下梢”之称。海河的干流流经天津市域，市内主要河流包括：月牙河、卫津河、津河、新开河等。天津市存在淡水资源匮乏的资源型环境问题，人均占有量只有全国的1/15，特别是随着工业的快速发展，水资源供给更加紧张。此外，天津市境内存在地表水质污染、大气污染、土壤污染等环境问题。5、海洋天津海岸线地处渤海西部海域，长达302.62公里。天津的海洋面积3700多平方公里，大量荒废滩涂可进行开发建设。自2010年起推行的海水淡化工程将解决城市的淡水不足问题。6、自然资源6.1太阳能天津地区属于太阳能资源较丰富的二类地区，全年可利用天数约200天，可大规模加以利用。6.2地热天津市地下蕴藏着丰富的中低温地热资源，全市地热资源分布面积达8700平方千米，约占全市面积的80%，二十世纪九十年代以后开始大规模的将地热资源应用于供暖。6.3风能天津处于中国沿海风带上,近海海域有着丰富的风能资源,开发利用前景广阔。天津沿海70m高度年平均风速为5.5～6.1m/s,春季风速最大,夏季最小;3～7m/s的风速出现频率较高;主导风向为西北风、东南风和西南风。天津地区平均风速虽然不是很高,但风频分布比较适合,具有稳定的主导风向,风的质量很好,且有效小时数高,风资源可利用时间较长。6.4主要气象指标主导风向：夏季东南，冬季北、西北平均风速：夏季2.5(m/s)，冬季3.0(m/s)基本雪压：0.4KN/m2基本风压：0.5KN/m2，高层0.6KN/m2最热月平均气温26.4Cº,极端最高气温39.7ºC,相对湿度78%最冷月平均气温－4ºC，极端最低气温-22.9ºC,相对湿度53%夏季空调室外计算温度:33.4ºC冬季空调室外计算温度:-11ºC冬季采暖室外计算温度：－9ºC日最大降雨量158.1mm平均年总降水量634.6mm最大冻土深度为69cm年雷暴日数27.5二、办公建筑的特征我国办公建筑分类尚未统一标准，结合我市规划、消防相关规定，可从规模和使用性质对办公建筑进行分类。按照建筑规模划分为：小型办公建筑；建筑面积一般在1万平方米以下。中型办公建筑；建筑面积一般在1万—3万平方米。大型办公建筑；建筑面积一般在3万平方米以上。大型办公建筑有的建筑面积可达十万平方米以上，如津塔、117大厦等。按照使用性质划分为：行政办公建筑——用于政府行政部门办公使用。科研办公建筑——用于大专院校、科研院所办公使用一般办公建筑——用于一般性商业办公使用不论规模与性质，我市办公建筑建设、使用呈现如下特点：1、建设量大随着滨海新区的开发开放，我市经济对外交流的逐渐活跃，对办公建筑的需求快速增长。据消防部门统计，目前我市建成高层办公建筑越600幢，再建高层办公建筑约400幢，近年开发建设的办公建筑以接近30年来建设总量的2/3。2011年，我市办公建筑在建面积720万平米，2012年在建面积为790万平米，这一数据在未来几年将逐步递增。2、建筑能耗大办公建筑的设备耗能较大，如电梯、水泵、风机、照明等消耗大量电能，公共厕所、厨房、冷塔消耗大量的水，直燃空调机组消耗大量燃气。我市居住建筑设计以达到四步节能标准，节能率75%，平米能耗年平均约12Kwh/m2。办公建筑依据我市《公共建筑节能设计标准》设计节能率为50%，平米能耗年平均约为居住建筑的10倍，办公建筑节能潜力较大。3、多建于城市中心地段由于城市中心交通方便、经贸活动频繁，所以各类机构均倾向于在城市中心地带建造或租用办公建筑，以便集中办公、处理公务和经营等事项。我市金融、贸易、信息等办公建筑多集中于和平路、小白楼、友谊路一带，未来西站、天钢柳林以及滨海新区的新兴城市中心将出现大批办公建筑。这将影响我市总体交通规划、市政规划以及居住新区规划。4．建筑规模大，人口密度大我市再建办公建筑多为高层建筑，楼体高、层数多、建筑面积大，办公单位集中，其间可以拥有几家甚至几十家租赁单位，工作人员以及往来客人将形成巨大的人流，这将会给办公建筑的绿色运营工作带来难度。5．设备先进复杂办公建筑内部一般都配有先进的设施设备，如给排水系统、供电系统、中央空调、高速电梯、保安消防系统、通讯系统、照明系统等，还有中央空调、楼宇设备自动化控制系统、楼宇办公自动化系统、楼宇智能化管理系统等。这一方面加大了建筑能耗，另一方面也提高了建筑智能化，为能源合理分配、使用提供了软硬件条件。6．功能多样化办公建筑一般还拥有自己的设备层、停车场，以及商场、商务、娱乐、餐饮、健身房等工作与生活辅助设施。功能多样化带来用能的多样化，同时也带来节能手段的多样化。7．使用时间集中一般来说，办公建筑使用时间比较集中，多数在早8点以后、下午6点以前。上班时间整个物业是人来人往，川流不息，下班后是人去楼空，冷清异常。这一特点决定了办公建筑的合理用能方式。深入了解办公建筑使用特点，有助于针对性进行设计，针对性采取建造措施以实现绿色目标。第三部分绿色办公建筑建造过程研究一、办公建筑绿色目标绿色办公建筑在建设之初需明确绿色目标，简单说就是绿色星级。绿色星级的确定需结合项目自身特点、建造条件、以及投资情况，最终确定采用技术策略及具体绿色措施。1、绿色星级划分绿色建筑分为绿色居住建筑和绿色公共建筑，办公建筑属于典型公共建筑。按照国家及我市相关绿色建筑评价标准，绿色办公建筑根据六类指标评定、得分情况，划分为一星级、二星级和三星级三个等级。2、绿色星级评定天津市以颁布《绿色建筑评价标准》、《绿色建筑评价技术细则》，按照建筑满足六类指标项数及总分划定绿色建筑星级。参与评价的六类指标分别为节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、材料与材料资源利用、室内环境质量和运营管理。每类指标一般项总分为100分，各类指标得分按所占权重计入基本分，基本分加加分项得分构成评价总分。等级一般项数（共43项）优选项数（共21项）节地与室外环境（共8项）节能与能源利用（共10项）节水与水资源利用（共6项）节材与材料资源利用（共5项）室内环境质量（共7项）运营管理（共7项）★352223-★★5633446★★★78446613办公建筑权值节地与室外环境0.10节能与能源利用0.25节水与水资源利用0.15节材与材料资源利用0.15室内环境质量0.20运营管理0.15按照我市《绿色建筑评价标准》中相关要求，绿色建筑在满足六列指标同时，还用综合考虑其创新点、推广价值和综合效益，并按此实质加分项。总得分由基本分和加分项得分两部分构成，总得分是评定获奖等级的依据。总得分的计算方法如下：基本分=∑指标一般项得分×权值+优选项得分×0.20总得分=基本分+加分项得分加分项评审要点最高分值参考评价内容创新点创新内容、难易程度或复杂程度、成套设备与集成程度、标准化水平10