威盧克斯(中國)有限公司辦公樓坐落于河北省廊坊市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。建筑造型呈上小下大的四棱臺形狀,主要開口北朝向,東西長49.35m,南北寬20.4m,樓高9.83m。辦公樓主要功能包括辦公、會議、展示及作為員工休閑健身等。辦公樓的建筑設(shè)計秉承北歐極簡主義的斯堪的納維亞風(fēng)格,外表使用與廠區(qū)內(nèi)色彩一致的彩鋼板作為飾面材料;室內(nèi)以現(xiàn)代流行的大空間、透明開敞式設(shè)計為主;家具、墻面、樓梯、燈具、管線、天花、地面的設(shè)計以造型簡潔、經(jīng)濟(jì)適用、低調(diào)民主為主,力求避免繁冗、繁復(fù)、張揚(yáng)、壓抑等負(fù)面效果,呈現(xiàn)給員工一個現(xiàn)代、文明、活潑、高效的辦公環(huán)境。
▽ 鳥瞰圖,bird view
▽ 外觀,the appearance
▽ 室內(nèi)環(huán)境,interior
威盧克斯中國辦公樓是國內(nèi)第一棟按照主動式建筑建筑理念設(shè)計建造的項目,在這個項目中,為實現(xiàn)“主動式建筑”的理念,做了以下考慮。
1.舒適性 COMFORT
舒適、健康、安全,是本工程追求的一個重要目標(biāo)。在設(shè)計之初進(jìn)行了通風(fēng)設(shè)計(包括機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng))、聲學(xué)舒適設(shè)計、熱舒適設(shè)計以及濕度舒適設(shè)計之外,還有一項“愉悅度”指標(biāo)——即把使用者的個人心理感受等因素,考慮到設(shè)計中去。例如,設(shè)計了帶有微波爐、冰箱、熱水器、咖啡茶的櫥柜的廚房;擺放了許多綠植;設(shè)置了兵乓球臺、臺球桌;在室外,還設(shè)計建造了足球場、排球場和開心農(nóng)場。這些,都是圍繞建筑舒適性的設(shè)施。
▽ 辦公空間,office space
▽ 健身房,gym
2.能效性 ENERGY
自然通風(fēng)和采光
自然通風(fēng)和采光是綠色建筑必不可少的設(shè)計要素,其在大幅降低建筑能耗的同時,能給室內(nèi)創(chuàng)造非常舒服的工作環(huán)境。建筑師采用雙向?qū)α魍L(fēng)及中庭通風(fēng)的設(shè)計,達(dá)到了良好的自然通風(fēng)效果,大大節(jié)省了建筑后期運(yùn)營的電力能耗。項目建成后的新風(fēng)系統(tǒng)的指標(biāo)(GB/T 18883-2002,室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)每人每小時30立方米)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的2倍,即60m3/人·h。
在建筑立面和地下空間,由296 樘窗組成多條采光帶成為辦公樓的特色。大量窗戶的應(yīng)用帶來了充裕的日光,創(chuàng)造了獨特的工作環(huán)境。在工作時間幾乎不需要使用人工照明。建筑師使用了獲得國際照明協(xié)會(CIE)認(rèn)證的《VELUX Daylight Visualizer》自然采光模擬軟件進(jìn)行科學(xué)的分析,并根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計調(diào)整,以保證辦公樓具有舒適的光環(huán)境和健康的室內(nèi)氣候環(huán)境。
▽ 采光分析圖,daylight analysis
▽ 室內(nèi)微氣候和通風(fēng),indoor climate and ventilation
節(jié)能設(shè)計與技術(shù)
項目使用了地源熱泵、混凝土埋管蓄冷蓄熱、太陽能熱水、加大屋面及墻體的保溫能力以及自動檢測室內(nèi)氣候指標(biāo),自動調(diào)整供熱、供冷、通風(fēng)等技術(shù)。
項目中使用了已經(jīng)比較成熟的節(jié)能技術(shù)——地源熱泵技術(shù),從能效方面來看,地源熱泵耗費一個單位的能源(電能),大致可以產(chǎn)生相當(dāng)于4個單位的熱能或者6個單位的冷能;從目前使用的效果來看,這項技術(shù)簡單實用,效果良好。
為提高屋頂、1層地坪和外墻的外保溫能力,外墻和屋面使用了厚度為25~750px的巖棉;為增加一層地面與基礎(chǔ)之間的保溫能力,使用了625px厚的擠塑板。在炎熱的夏季和寒冷的冬季,建筑立墻和屋頂,就像一座儲蓄“熱源冷源”的能源庫,能較大程度地消除建筑制冷和供熱過程中的峰值,從而節(jié)約能源,增加室內(nèi)舒適度。
由于不具備大面積使用太陽能進(jìn)行太陽能發(fā)電的條件,設(shè)計使用太陽能熱水器作為員工的洗浴用水。為了使用波谷電,以及熱輻射的舒適性,設(shè)計還使用了混凝土蓄熱/冷技術(shù)。
根據(jù)日照輻射熱的不同,建筑的東西南北4個立面分別使用了不同遮陽系數(shù)的玻璃,并采用了電動、太陽能電池、人工等不同驅(qū)動模式的室外遮陽簾,可根據(jù)太陽輻射的強(qiáng)弱、季節(jié)進(jìn)行調(diào)控,并且根據(jù)不同的照度,利用調(diào)節(jié)使用全遮光、半遮光等不同的室內(nèi)窗簾,進(jìn)行自然光的控制。
▽ 辦公樓能耗分析,energy consumption overview
▽ 暖通空調(diào)系統(tǒng)示意圖,HVAC system overview
▽ 一層開窗控制系統(tǒng)示意圖,window control 1F
▽ 節(jié)能技術(shù)分析,energy-saving technologies
樓宇節(jié)能指標(biāo)檢測系統(tǒng)
威盧克斯辦公樓,室內(nèi)安裝了溫度、濕度、照度、二氧化碳等指標(biāo)檢測設(shè)備,室外安裝了風(fēng)力、風(fēng)向、溫度、濕度、二氧化碳、雨水感應(yīng)等檢測設(shè)備。把節(jié)能指標(biāo)輸入到特定的程序里,由程序按照預(yù)先設(shè)計好的經(jīng)濟(jì)、舒適、節(jié)能等優(yōu)先等級,在窗戶、室內(nèi)外窗簾、空調(diào)系統(tǒng)、空氣過濾系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)等選項中,選擇合適的選項進(jìn)行調(diào)整,一旦指標(biāo)超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備自行運(yùn)轉(zhuǎn),以保證各項指標(biāo)的優(yōu)良,并確保環(huán)境的舒適性,從而實現(xiàn)辦公樓能耗的精細(xì)化檢測和精確控制。
3.環(huán)境保護(hù) ENVIRONMENT
為了使建筑對環(huán)境和文化資源的影響程度降至最小,避免建筑對生態(tài)的破壞,建筑內(nèi)的辦公及衛(wèi)生用紙,均采購使用廢棄木材、回收紙制造的紙張;建筑內(nèi)辦公所產(chǎn)生的廢紙,都被隨時收集起來以便二次用紙;建筑采用內(nèi)排水,部分雨水被收集起來,用以灌溉建筑周圍的草地和樹木。
檢測與運(yùn)行效果
根據(jù)大樓的數(shù)據(jù)記錄,整個大樓的實際年全部總電耗水平,包括取暖、制冷、設(shè)備、照明等所有項目,約為33kwh/m2,這個數(shù)值,相當(dāng)于國內(nèi)同類型公共建筑總能耗的1/5左右。
2014年2月28日-2015年1月7日,受住建部的委托,中國建筑科學(xué)研究院環(huán)境與能源研究院,對威盧克斯辦公樓進(jìn)行了多項綜合檢測,大樓的氣密性,達(dá)到了正負(fù)50帕空氣壓差條件下?lián)Q氣次數(shù)0.78~1.1次/小時,這一結(jié)果,大體相當(dāng)于被動房標(biāo)準(zhǔn)水平(被動房氣密性水平一般認(rèn)為應(yīng)該達(dá)到在正負(fù)壓差50帕的條件下?lián)Q氣次數(shù)0.6~0.8次/小時);大樓墻體的平均保溫系數(shù),達(dá)到0.23W/m2.k,大樓的采光系數(shù),一樓平均8%,二樓平均11%,國家要求值為3%。
結(jié)語
威盧克斯辦公樓,通過節(jié)能設(shè)計,比起一般的同類型同體量的建筑,每年減少碳排放250噸,250噸的碳排放,相當(dāng)于一架大型飛機(jī),從丹麥飛到澳大利亞142個來回所排出的二氧化碳的總量。這一貢獻(xiàn)對環(huán)境的保護(hù)作用也不可低估,如果中國建筑都有如此的節(jié)能水平,那我們的環(huán)境清潔程度將會大大改善。此外,自2009年至今,在主動式建筑理念指引下,在全球范圍內(nèi)建造的眾多示范性項目實踐發(fā)現(xiàn),示范性建筑對能效貢獻(xiàn)的70%,主要來自于建筑的各項指標(biāo)的精心設(shè)計,比如窗地比,體型系數(shù),開窗方向、大小、形狀,窗簾選擇,玻璃選擇等,而不是來自于建筑所使用的新科技、高技術(shù)。建筑設(shè)計只是相對基礎(chǔ)的一個階段,要完成預(yù)設(shè)的目標(biāo),必須在設(shè)計、施工、使用3個階段中,分別投入大量的精力,才能成為真正的綠色可持續(xù)建筑。
▽ 總平面圖,site