項目位于昌平區(qū)北七家鎮(zhèn)未來科技城南區(qū)C-37地塊，該地塊東至京承高速公路，南至規(guī)劃蓬萊苑南路，西至規(guī)劃魯疃中路，北至規(guī)劃南區(qū)三路。項目用地為教育科研用地，主要使用功能為辦公、實驗室及配套設(shè)施。項目于2011年10月工程立項，2014年10月完成施工圖審查，2013年2月工程開工，2015年12月完成竣工，2016年10月正式投入運營。項目于2015年獲得1-2號樓三星級、3-4號樓二星級設(shè)計標識認證，LEED金級認證，于2018年6月獲得1-4號樓的運行標識二星級認證。此外，項目還獲得魯班獎、建筑長城杯、結(jié)構(gòu)長城杯、省級工程質(zhì)量獎、綠色施工獎、安全文明工地獎等多項榮譽。
圖1 項目1-4號樓實景圖
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圖2.2 美國LEED金級認證證書（1-4號樓） |
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圖2 綠色建筑相關(guān)證書
圖3 項目所獲榮譽證書（部分）
2 工程概況
項目紅線范圍內(nèi)建設(shè)用地面積為96402.57㎡，目前已建6棟建筑，1-4號樓為科研辦公建筑，總建筑面積為192039㎡。1-4號樓地上均為11層，地上建筑面積為157639㎡，主要功能為辦公和實驗室；1-4號樓整個地下建筑面積為34400㎡，主要功能為車庫、餐廳、多功能廳、會議室、設(shè)備用房等。各棟樓具體信息詳見表1所示。其中，辦公區(qū)建筑面積80117㎡、所在位置是1-3#樓6-11層和4#樓7-11層；實驗區(qū)建筑面積61876㎡、所在位置是1-3#樓1-5層和4#樓1-2層；數(shù)據(jù)中心建筑面積14815㎡、所在位置4#樓3-6層。具體功能區(qū)詳見圖1所示。
表1 項目單體建筑基本信息
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編號 |
建筑單體 |
總建筑 面積 （平方米） |
地上 建筑面積 （平方米） |
地下 建筑面積 （平方米） |
結(jié)構(gòu)形式 |
層數(shù) |
檐口高度（米） |
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1# |
主樓 |
192039 |
39388 |
34400 |
框架剪力墻 |
11 |
55.2 |
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2# |
主樓 |
39388 |
框架剪力墻 |
11 |
55.2 |
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3# |
主樓 |
39475 |
框架剪力墻 |
11 |
55.2 |
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4# |
主樓 |
39388 |
框架剪力墻 |
11 |
55.2 |
圖4 項目1-4號樓豎向功能分區(qū)示意
項目以美國LEED-NC金級和國家綠色建筑星級為建設(shè)目標，從前期設(shè)計即關(guān)注綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用，施工采用綠色施工管理，運行階段關(guān)注設(shè)備運行狀態(tài)及節(jié)能潛力挖掘。
項目建設(shè)采取“因地制宜”、“就地取材”策略，對室內(nèi)外的風(fēng)、聲、光環(huán)境進行分析和優(yōu)化，設(shè)計采用高效圍護結(jié)構(gòu)，采用屋頂綠化、穿孔鋁板外遮陽、高強度鋼筋、下沉庭院、排風(fēng)熱回收、市政中水、節(jié)水灌溉、高效節(jié)能燈具、場地物理環(huán)境模擬分析等技術(shù)。項目設(shè)計了樓宇自控系統(tǒng)、集成管理系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)，樓宇自控系統(tǒng)對園區(qū)內(nèi)每棟樓機電設(shè)備，如冷機、空調(diào)機組等進行集中監(jiān)視和控制。集成管理系統(tǒng)將安全防范系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)與消防報警系統(tǒng)集成對大廈內(nèi)運行狀態(tài)進行監(jiān)控。能源管理系統(tǒng)對項目用水量、用電量、冷/熱量等能耗數(shù)據(jù)進行分析。
3 綠色建筑特點
3.1 節(jié)地與室外環(huán)境
項目選址無洪災(zāi)、泥石流及含氡土壤的威脅，場地土壤氡檢測結(jié)果達標，安全范圍內(nèi)無電磁輻射危害及火、爆、有毒物質(zhì)等危險源。
交通噪聲是項目的主要噪聲源，項目室外聲環(huán)境較好，可以滿足1類晝間不大于55 dB（A），夜間不大于45 dB（A）的標準要求。本項目場地內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量良好，經(jīng)模擬計算，以及現(xiàn)場測試，區(qū)域人行活動高度處晝間噪聲值低于54.6dB（A），夜間低于44.2dB（A），滿足《聲環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3096-2008）對1類區(qū)域的標準要求。
前期規(guī)劃綜合考慮平面布局，在夏季時場地內(nèi)人員活動高度的風(fēng)速小于3.5m/s；冬季時場地內(nèi)人員活動高度的風(fēng)速小于5.0m/s，不影響冬季的人員出行；同時保證各建筑迎背風(fēng)面壓差較大，具有形成良好室內(nèi)自然通風(fēng)的先決條件。
項目立面玻璃幕墻采用8+12+6淺灰色LOW-E中空鋼化玻璃，玻璃幕墻玻璃光反射率控制在0.3以下，可有效避免對周邊建筑造成光污染；室外景觀照明無溢散光和光污染。
圖5 玻璃幕墻
項目綠化選用北京鄉(xiāng)土植物，且包含喬、灌木的復(fù)層綠化，通過大量的綠地面積、透水鋪裝從而使透水地面面積比達到54%，有利于增加雨水滲透量，降低地表徑流。
圖6 透水地面（綠地）
圖7 透水地面（透水磚）
圖8 透水地面（透水混凝土）
項目充分開發(fā)利用地下空間，地下建筑面積34400m2，建筑占地面積15220m2，地下建筑面積與建筑占地面積之比為226%，地下空間主要功能為停車場、設(shè)備用房等。
圖9 地下車庫和設(shè)備用房
項目區(qū)域交通便利，項目周圍500米以內(nèi)有3個公交站：426路（魯疃南站）、533路（英才南三街東口站）、417路（英才南三街東口站）。本項目633個機動車停車位均設(shè)置在地下，地上設(shè)有自行車停車位。
3.2 節(jié)能與能源利用
項目鋁板幕墻采用100mm厚防火巖棉作保溫層，屋面采用90mm厚SF憎水膨珠保溫砂漿作保溫層，外挑樓板用100mm厚巖棉作保溫層，玻璃幕墻用8+12+6淺灰色LOW-E中空鋼化玻璃。
項目1-4#樓（除4#樓數(shù)據(jù)機房外）冷源集中設(shè)置在地下室，采用3臺制冷量為5626kW的離心式冷水機組和2臺制冷量為1495kW的螺桿式冷水機組；4#樓數(shù)據(jù)機房冷源采用4臺制冷量為1935kW的離心式冷水機組（其中一臺變頻）。熱源為市政熱力，一次熱水溫度130/70℃，換熱站位于地下一層，為1-4#樓提供空調(diào)熱水，并為1-4#樓提供生活熱水的備用熱源。生活熱水采用雙罐串聯(lián)方式，太陽能加熱器在前，市政熱力加熱器在后。
辦公室采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)；餐廳、報告廳、會議室、健身房等采用全空氣定風(fēng)量一次回風(fēng)系統(tǒng)；廚房采用新風(fēng)直流系統(tǒng)。餐廳包間和實驗室干區(qū)部分采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)；實驗室濕區(qū)部分采用風(fēng)機盤管加實驗室通風(fēng)系統(tǒng)；數(shù)據(jù)機房（屬4#樓）采用恒溫恒濕空調(diào)下送風(fēng)系統(tǒng)，電池及UPS機房采用恒溫恒濕空調(diào)上送風(fēng)系統(tǒng)，操作間采用吊頂式風(fēng)機盤管；地下變配電室采用通風(fēng)加循環(huán)風(fēng)空調(diào)處理的冷卻方式。
圖10 冷凍機房
建筑照明均采用節(jié)能型光源。辦公室選用T5直管熒光燈，其它場所選用節(jié)能型光源。6至11層開敞辦公區(qū)采用1-10V調(diào)光控制，靠近外窗區(qū)域，可根據(jù)照度探測器結(jié)果（結(jié)合天氣的變化，充分利用自然采光）對光源進行梯度調(diào)節(jié)。設(shè)備房，公共走道，樓梯間等處的照明采用就地設(shè)置照明開關(guān)控制。地下車庫，數(shù)據(jù)機房等處的燈具采用智能照明控制系統(tǒng)控制。
圖11 節(jié)能燈具
項目實測節(jié)能率約為65%。根據(jù)2017年用電、用水和用熱量，測算全年總用電量880萬千瓦時，電力消耗量轉(zhuǎn)換1082噸標煤；全年熱力用量54321GJ，熱力消耗量轉(zhuǎn)換1853噸標煤，總能源消耗量全部折算為標煤2935噸，總建筑面積192039平方米。經(jīng)計算項目年單位面積綜合能耗指標為15.28千克標煤/平方米。
3.3 節(jié)水與水資源利用
項目設(shè)有生活給水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)，消防給水系統(tǒng)，中水系統(tǒng)，熱水系統(tǒng)，雨水回用系統(tǒng)。本工程分別由北側(cè)魯疃南路以及南側(cè)蓬萊苑南路上各引入一根DN250mm市政給水管道，進入建筑紅線后形成環(huán)狀供水管網(wǎng)，市政供水壓力約為0.18MPa，各樓用水由環(huán)管接入。
場地內(nèi)雨水排放以自然滲水為主，未滲入土壤雨水排向道路或場地內(nèi)設(shè)置的室外雨水口或者室外明溝，并通過園區(qū)內(nèi)室外雨水系統(tǒng)并排入市政雨水系統(tǒng)。下沉庭院雨水采用排水溝收集，雨水通過專用雨水提升泵排出室外。將1#、2#和4#樓的屋面雨水進行收集，再經(jīng)過初期棄流后進入雨水蓄水池進行儲存，經(jīng)過雨水處理后水質(zhì)滿足《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T18920-2002的要求，作為室外綠化和道路澆灑的水源。
園區(qū)內(nèi)設(shè)置了3座一體化PP模塊雨水收集池，每座有效容積230m³。（考慮項目入住情況，雨水處理設(shè)備還在調(diào)試中，暫未投入使用，后期調(diào)試正常后將投入使用）
圖12 雨水池示意圖
室外綠地內(nèi)設(shè)置下沉庭院、綠地等，有利于雨水的入滲。綠化采用滴灌、微噴灌等節(jié)水灌溉方式。
圖13 下沉庭院
圖14 節(jié)水灌溉
衛(wèi)生潔具均采用節(jié)水型衛(wèi)生器具，坐便器采用4.5L/3L兩檔，大便器采用腳踏閥，小便器采用節(jié)水型小便器，洗手盆采用紅外感應(yīng)閥。
圖15 節(jié)水器具
項目用水分計量按照不同使用用途進行水量的分別計量，對自來水、中水、熱水分別設(shè)置水表計量。在園區(qū)總給水管、中水管上分別設(shè)有一個總水表，建筑按衛(wèi)生間、廚房、空調(diào)補水、綠化用水、車庫沖洗等等分別設(shè)水表計量。
圖16 分項計量水表
圖17 水表位置及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3.4 節(jié)材與材料資源利用
項目采用鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系，建筑造型簡約， 1-6層有裝飾性層間鋁板幕墻（淺灰色氟碳噴涂鋁裝飾板）、屋頂金屬格柵，經(jīng)計算，裝飾性構(gòu)件的造價占工程總造價比例1.8‰，不超過工程總造價的5‰。
圖18 穿孔鋁板
建筑施工、舊建筑拆除和場地清理時產(chǎn)生的固體廢棄物分類處理，并將其中可再利用材料、可再循環(huán)材料回收和再利用。施工現(xiàn)場廢棄物可再利用和可再循環(huán)材料利用率達到95%。采用的礦渣硅酸鹽水泥是以廢棄物（工業(yè)礦渣）為原料生產(chǎn)的建筑材料，廢棄物摻量大于32.43%。
建筑材料本地化控制在于減少材料運輸過程的資源，降低對環(huán)境的污染，本項目主要采用北京、河北的建筑材料，施工現(xiàn)場500km以內(nèi)生產(chǎn)的建筑材料使用重量占建筑總材料重量比例達到90%以上。
建筑結(jié)構(gòu)材料合理采用高強度鋼，HRB400級（或以上）鋼筋作為主筋的比例達到97%。
項目辦公空間采用開敞式，室內(nèi)大部分空間采用輕鋼龍骨等靈活隔斷，可減少重新裝修時的材料浪費和垃圾產(chǎn)生。
圖19 玻璃隔斷
3.5 室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量
項目采用部分穿孔鋁板遮陽，達到了遮陽效果、自然采光效果、視覺效果的綜合良好的效果。采用的大面積玻璃幕墻，有利于室內(nèi)自然采光，并利用下沉庭院大幅度改善地下一層采光條件，解決了白天的照明，使地下空間更加明亮舒適，也節(jié)省了能源的消耗。適宜的外挑建筑構(gòu)件寬度并在玻璃幕墻與穿孔鋁板間留有合適的間距，可有效地達到夏季遮陽、冬季有效引入陽光的目的；作為外遮陽構(gòu)件的穿孔鋁板，采用密孔、高穿孔率的材料，穿孔率在50%左右，能夠有效減輕亮處與暗處的亮度對比，減少眩光，提升采光舒適度。
考慮本項目功能區(qū)空間布局一致，1-4號樓1-5層為實驗區(qū)、6-11層為辦公區(qū)，分別選取標準層（3號樓4層與8層）進行采光模擬分析，結(jié)果顯示4層平均采光系數(shù)為4.78%，8層平均采光系數(shù)為4.37%，滿足《建筑采光設(shè)計標準》GB 50033中辦公建筑的采光系數(shù)標準值規(guī)定和《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2006的規(guī)定。
圖20 下沉庭院對室內(nèi)廊道采光效果
圖21 穿孔鋁板遮陽與自然采光效果
項目利用建筑布局（四個L型規(guī)整的體型）創(chuàng)造空氣的流動，增加自然通風(fēng)的可能性，有利于夏季利于自然通風(fēng)，冬季避開主動風(fēng)向，獲得足夠的日照，塑造園區(qū)良好的室外風(fēng)環(huán)境。場地內(nèi)人員活動高度（距地面1.5m處）的區(qū)域風(fēng)速小于4.0m/s；冬季主導(dǎo)風(fēng)向北風(fēng)，平均風(fēng)速2.4m/s情況下，場地內(nèi)人員活動高度（距地面1.5m處）的區(qū)域風(fēng)速小于5.0m/s，符合《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2006的要求。
項目設(shè)置二氧化碳濃度傳感器，進行二氧化碳濃度控制，根據(jù)CO2濃度控制新風(fēng)機組風(fēng)機變速運行，新風(fēng)機組均自帶風(fēng)機變頻控制模塊，在節(jié)能的同時保證足夠的新風(fēng)量，使室內(nèi)二氧化碳濃度小于900 PPM。
地下一層送風(fēng)機、排風(fēng)機監(jiān)控，誘導(dǎo)風(fēng)機啟停監(jiān)控，CO探測器超限報警與地下停車場送排風(fēng)機及誘導(dǎo)風(fēng)機聯(lián)動，系統(tǒng)控制集成后通過總線接入樓宇設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。
圖22 CO傳感器
圖23 CO2與新風(fēng)聯(lián)動
3.6 運營管理
該項目物業(yè)制定有完善的《節(jié)能節(jié)水統(tǒng)計管理細則》、《節(jié)能減排管理細則》、《節(jié)水管理細則》等制度，對于節(jié)約用電進行了詳細的規(guī)定。項目建筑智能化系統(tǒng)定位合理，信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能完善，運行安全可靠。主要包括綜合布線系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、智能一卡通系統(tǒng)、建筑物集成管理系統(tǒng)等，實現(xiàn)了“智能辦公”為人服務(wù)和“以人為本”的理念。
圖24 中控室（園區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)）
圖25 設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)
圖26 集成管理系統(tǒng)
項目投入運行期間以來，物業(yè)單位專門制定了《冷水機組設(shè)備（設(shè)施）運行管理細則》，根據(jù)《公共場所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》要求，定期清洗系統(tǒng)的過濾網(wǎng)和過濾器，保證送風(fēng)、送水管道的通暢。
項目在室外場地、建筑入口、電梯廳等處設(shè)置分類收集垃圾桶，生活垃圾進行日產(chǎn)日清，每日消殺，無異味、無遺撒，營造了良好的運行環(huán)境。
4 效益分析
項目將可持續(xù)發(fā)展的理念貫穿于規(guī)劃設(shè)計、建筑設(shè)計、建材選擇、施工、物業(yè)管理過程，營造出人與自然、資源與環(huán)境、人與室內(nèi)環(huán)境的和諧發(fā)展。
（1）經(jīng)濟效益
根據(jù)北京市民用建筑能耗指標要求，辦公建筑單位建筑面積年能源消耗折標煤為20.1kgce/㎡·a。根據(jù)目前實際運行情況，該項目年節(jié)約單位建筑面積能耗為4.82 kgce/㎡·a，全年用電量約為880萬千瓦時，年單位建筑面積用電量約為56千瓦時，相比北京市辦公建筑單位建筑面積電力能耗指標，該項目每年節(jié)約電量約為78萬千瓦時，按北京市郊區(qū)非居民商業(yè)平段電價0.8345元/千瓦時，每年節(jié)約電費約為65萬元。
（2）環(huán)境效益
本項目通過綜合利用高性能圍護結(jié)構(gòu)、高性能空調(diào)設(shè)備、太陽能熱水技術(shù)、高效照明燈具、能耗監(jiān)測系統(tǒng)等設(shè)計措施，大大降低了運行能耗。全年節(jié)約標煤925.63噸，每年可減排CO22286.35噸、SO218.43噸、粉塵9.3噸。
（3）社會效益
項目綜合采用多種綠色建筑技術(shù)措施，從而為建筑使用者提供便捷、健康、舒適的辦公環(huán)境。為園區(qū)類綠色建筑在北京市乃至我國其他地區(qū)的發(fā)展起到了良好的示范效應(yīng)。
