深圳市建科大楼

2017深圳建科大楼1项目概况•深圳建科大楼是深圳市建筑科学研究院的科研办公楼，位于深圳市福田区北部梅林片区。总建筑面积1.8万平方米，共14层，其中地上12层，地下2层。建筑功能包括实验、研发、办公、学术交流、地下停车、休闲及生活辅助设施等。建筑设计采用功能立体叠加的方式，将各功能块根据性质、空间需求和流线组织，分别安排在不同的竖向空间体块中，并针对不同需求的建筑外围护构造，形成由内而外自然生成的独特建筑形态。•建科大楼已实现了最初的建设目标，以4300元/m2的工程单方造价，达到了国家绿色建筑评价标准三星级和美国LEED金级的要求，取得了较为突出的社会效益•整座大楼每年可减少运行费用约150万元。其中，相对常规建筑节约电费145万元，节约水费5.4万元，节约标煤610t，每年可减排CO21600t2建筑空间布局•2.1建筑布局该项目建筑布局呈“吕”字形，交通核靠西侧布置，将朝向、通风、景观最好的南向、东向位置留给办公空间。这种布局方式将建筑消防疏散楼梯设在西侧并完全敞开，这样不仅能遮挡西晒，同时其开敞的空间和视野还为员工健身活动提供步道，提高建筑的参与度。在建筑内部，办公区采用大空间布局模式,其中不仅可划分出小的办公单元，方便员工间沟通与交流，还可按标准化、模数化布置，提高空间使用效率，减少资源使用浪费。•2.2开放式空间设计除满足常规的办公功能、流线组织外，还设计大量的空中交流平台、屋顶花园等设施。设计将首层架空6m，形成开放的城市共享绿化空间。在第6层和屋顶设置整层绿化花园，标准层的垂直交通核也由开放的绿化平台相联系，共同形成室外开放绿化空间，为使用者提供大量的交流活动空间，多层次的立体绿化系统也减少了环境的热岛效应。3绿色建筑技术•3.1外围护结构设计•3.1.1遮阳“吕”字形平面布局，使建筑进深控制在合适的尺度内，增加室内自然采光区域面积。通过在外窗设置的遮阳反光板，适度降低了临窗过高照度的同时，也将多余的日光通过反光板和浅色顶棚反射向纵深区域。•3.1.2外墙节能措施建科大楼采用了挤塑式水泥聚苯板加聚氨酯泡沫喷涂材料复合墙板、挤塑式水泥聚苯板加挤塑聚苯板复合墙板和外墙保温装饰板（聚苯板+铝板）等三种形式的外墙保温隔热措施，外墙平均传热系数Km=0.69W/（m2·K），热惰性指标D=2.57［3］。5层及以下外墙采用挤塑混凝土外墙板+喷涂聚氨酯泡沫内保温，7层及以上外墙采用LBG金属饰面+保温板+加气混凝土砌块。建筑的下半部墙面外挂混凝土墙板的内侧喷涂聚氨酯泡沫，将梁和柱包覆起来，虽属“外墙内保温”，但不存在热桥。而上半部采用的隔热措施属“外墙外保温”，采用LBG金属饰面+保温板形式的外墙外保温可避免一般外墙外保温系统容易开裂的缺点。•3.1.3外窗和幕墙节能措施外窗采用中空玻璃铝合金窗（内设遮阳百叶，K=4.0W/（m2·K），SC=0.35），以及Low－E中空玻璃断热铝合金窗（K=3.5W/（m2·K），SC=0.35）。南立面和东立面部分采用透光比为20%的光电幕墙，同时，东、南、北三个朝向在距窗顶部下方的500mm处设置反光遮阳板，既起到增强室内自然采光的效果，同时起外遮阳的作用。西向采用双通道幕墙的隔热构造做法，双通道幕墙的外侧幕墙采用非晶硅太阳能光电幕墙，通道宽度0.8m，通道内自然通风良好。•3.1.4屋顶和架空层节能措施建科大楼的屋顶根据位置及具体情况采用倒置式屋顶、散温屋面、种植屋面和屋面遮阳等多种节能技术。屋顶采用30mm厚XPS倒置式隔热构造的同时部分采用种植屋面，屋顶花架安装光伏电池板和平板式太阳热水集热板可对屋面遮阳。采用倒置式屋面可使防水层和基层免遭热变形扰动，延长防水层的寿命。30mm厚XPS隔热再加上种植屋面以及屋顶花架安装的光伏电池板和集热板的遮阳效果，经测算后屋面平均传热系数K=0.79W/（m2·K），隔热效果显著。•3.2自然通风设计•3.2.1吕字形的平面布局建筑室外压力场在建筑迎背风面形成了“最高压力区”、“次低压力区”、“次高压力区”和“最低压力区”，并且是“最高压力区”与“次低压力区”，“次高压力区”与“最低压力区”两两对应，这为室内自然通风创造了良好条件。典型风况下，不同高度处的建筑背迎风面均能保持3Pa以上的压差，为实现良好室内通风创造了条件建科院地处深圳，夏季主导风向为东南偏南风，冬季主导风向为东北偏北风，另外结合前面对建筑场地的自然通风环境的研究，通过计算机对建科院进行通风模拟，分析“吕”字形建筑空间布局情况下东南风和东北风向的自然通风设计。•3.2.2根据立面风压分布优化各立面开窗方式建科院的开窗方式是根据室外风场规律，进行了精细化设计，根据所在楼层不同结合立面的做法分别采用平开窗、中悬窗、上悬窗等。建科院建筑的窗户有很大一部分采用中悬窗形式，这种开窗形式通风性、打开方式、开启角度和防噪音等方面具有很大的优势。结合采用遮阳导风板，同时外窗朝向和形式也考虑了外部噪声影响。采用较小窗墙比的深凹窗洞设计，有利于屏蔽外界日照和温差变化对室内的影响，降低空调能耗。对于可充分利用自然条件的办公空间，采用较大窗墙比的带形连续窗户设计，以充分利用自然采光。•3.3照明节能设计自然采光利用1）由于采用“吕”字形平面布局，使建筑进深控制在合适的尺度以提高室内可利用自然光照域比例。通过在外窗的窗台设置遮阳反光板适度降低过高照度的同时将多余的日光通过反光板和浅色顶棚反射向纵深照域。相对传统方案20%的室内面积采光得到改善理想情况下可节约用电约6万度电•2）在地下室设置光导照明系统，包含采光器、导光管和漫射器三部分。通过屋顶的采光器捕获阳光，然后通过导光管的反射管道向下改道，透过不同的反射面，将自然光分布到建筑内部的区域。该系统基本不涉及能耗，极尽建筑节能之概念。可调的管道设计，通过最小的建筑结构改变，便可满足安装需要。漫射器的反光镜面及扩散面可安装于天花板上，用作调整光线及控制室内光的传播。引入的光将均匀地投射到室内，并将有害的紫外线、冗余的热量及灰尘阻挡在外。