从11层开始,层层退叠的平台一直延伸至地下餐厅,自上而下俯视,各层对中庭区域的个性化利用,呈现出多样的生活化场景;楼北部底区是一块篮球场,自下而上连通的平台组织起立体开放的路径,为各层专属的花园开辟了空间……
近日,记者走进“中国建筑设计研究院·创新科研示范中心”(下称“创新楼”),近距离感受冬日里的绿色建筑。该建筑曾荣获中国建筑学会颁布的2019-2020年度建筑设计奖·公共建筑一等奖。
楼内空气温润,体感偏凉,每一层退叠平台均有小门可直达该层的露天活动场所。“室内要多穿件衣服,朝南的向阳面则不用暖气全开,北方地区四季分明,冬季适宜的室内温度,也能有效降低建筑能耗。”中国建筑设计研究院有限公司副总建筑师柴培根对记者说。
力求建筑与城市环境和谐统一
创新楼于2019年投入使用,地上高度14层,总建筑面积4.14万平方米(含地上2.2万平方米、地下1.94万平方米),目前供约1400人办公,是一项城市有机更新的绿色建筑有益实践。
在柴培根看来,绿色建筑是一种系统性节俭和健康环境的理念和行动,其始于节地、节能、节水、节材、环保的设计路线,终于舒适、卫生、愉悦、健康的新型创新生态环境的建构和运维,追求长效的可持续发展目标。
创新楼地处北京二三环之间的城市建成区,以前曾是单位大院的食堂和锅炉房,旁边既有老旧小区朝阳庵,也有高层建筑国谊宾馆,如何处理邻里关系是设计阶段就需面对的首要问题。
“项目设计之初,需充分考虑周边环境的日照条件,不仅要关注平面红线,还要注意空间红线。”柴培根指出,要在各种有形和无形的环境限制中建立建筑与城市的和谐友善关系,这就要求新建建筑避让出日照通道,而形成退台建筑的原型,也让节能、通风、采光等绿色目标得以实现。
基于日光引导,退叠平台的创新异形设计完美契合了这一理念。“这种设计使得建筑落成后既不遮挡旁边居住建筑的日照,不与对面的宾馆形成对视,也未对西侧的文兴西街产生压迫感,切实实现了和谐的建筑与城市环境、公共建筑与社区关系构建。”柴培根进一步解释。
强化建筑本体全过程节能
据介绍,作为绿色建筑的设计实践,创新楼在设计、建造与日常运营等方面与常规公共建筑相比存在诸多不同。
“作为一家建筑设计企业,我们发挥自己的独特优势,从办公楼的设计、建造、运行等全过程均贯穿了低碳绿色、节能元素,从而最大化实现建筑的本体节能降碳。”柴培根介绍,创新楼地下采用的再生混凝土骨料,是由建筑垃圾置换而来的;另外,办公区不设吊顶,既可减少装饰浪费,也可向业主、设计师展现内部建构逻辑,进而形成结构、管线设计与绿色建筑实践的示范宣传效应。
“与常规形状规则的办公建筑相比,日照分析切削而成的建筑(即通过日照软件模拟分析,得出可建设体量的空间边界——编者注)外表面积更大、通风采光也更有优势。”柴培根力图用通俗易懂的语言向记者解释这些生涩的建筑专业词汇。
与此同时,在确保安全稳定用能的前提下,创新楼最大化地进行了地热能、太阳能等可再生能源的利用,并采用磁悬浮机组、溶液除湿新风、高效太阳能光热光伏、中水和雨水综合利用、LED及其自动控制系统、先进楼宇自控系统,为整栋大楼的高质量、低能耗运行提供了支持。
特别是针对能源管控,创新楼应用智慧科技,建立了多层次、多维度的能源管控体系。
记者注意到,目前创新楼的照明系统,可根据是否有人员活动、光照是否充足等条件自动调节;新风空调与开关关窗联动;而在室外设置的楼梯,是为了引导大家减少对电梯的使用;此外,为最大化节约使用能源,创新楼还采用了能耗分层计量收费方式。
“整楼安装了400多块电表、40多块水表、40多块热表,能源的管控深度由楼宇到楼层再到分区实现了全面的分区计量。”中国建筑设计研究院一合中心U2工作室建筑师、创新楼项目负责人周凯介绍说,尤其是对电能进行了分类计量,将照明、插座、空调、热水器、给水、排水、中水、电梯的用电量进行统计,增加管控深度和维度,从而实现不同季节、工况下的灵活调节与用能的实时匹配。
“此外,我们利用自己既是设计师也是使用者的优势,在大楼运营期间与物业管理单位深度配合,共同开发了智慧云管理平台,为物业管理和能效研究提供支持,数据多方共享,及时反馈实际运营数据,实现能源运营策略的预管控,以制定最优能效的运营策略。”周凯说。
行为节能需重视
“我对创新楼将来真正实现绿色使用、绿色运维很有信心。”柴培根说,从设计和目前的使用状态来看,围护性能提高20%(按北京市公共建筑节能设计标准);局部示范的屋面光伏板年发电量约8000kWh,相当于解决了地下车库700平方米/年的用电量。
在柴培根看来,今后要做好建筑节能管理,需继续完善政策路径,比如,落实建筑师负责制,从设计、施工到运营,以建筑设计做带动,统筹各个方面的需求。
“绿色建筑是否节能还与使用者密切相关。”柴培根认为,建筑绿色成效要与建筑的使用方式相匹配,强化使用者的行为节能,如随手关灯、节约有水、节约用纸等,如此,建筑的绿色设计才有意义,其节能降碳成效才能真正得以显现,绿色建筑的理念也才更易获得共识。“如果人们能把共识转化为生活中的一种习惯,城市绿色低碳发展才有践行基础。”