中國航空規劃設計研究總院有限公司科研綜合樓位于北京市西城區德外大街12號，中航工業規劃建設現有科研樓院內，占地1.71公頃。東臨五路通北街，南至規劃路，西臨德外大街，北至黃寺大街，交通十分便利。科研綜合樓承擔日常科研辦公、綜合管理及輔助配套服務等任務。
項目建筑面積47000平米，其中地上15層，建筑面積為30000平米，地下4層建筑面積為17000平米。項目地上功能設置包括辦公、會議、學術報告廳、網絡信息機房等；地下功能設置包括餐廳、廚房、設備用房、車庫、人防工程等。地下停車庫停車位270輛，地面90輛停車。本項目由中國航空規劃設計研究總院有限公司自主原創設計，中國建筑科學研究院建筑設計院提供綠色建筑技術咨詢，該項目2012年成為北京市綠色建筑設計標準及技術示范項目，2013年3月1日正式開工， 2016年11月竣工，2015年9月獲得三星級綠色建筑設計標識，2018年1月獲得二星級綠色建筑運行標識。
圖1.1 建筑實景圖
圖1.2 建筑北側效果圖
圖1.3 建筑內院中庭實景圖
2、綠色建筑主要技術措施
2.1 節地與室外環境
2.1.1 場地室外環境
建筑布局對場地風環境具有一定的影響，為了營造良好的室外風環境，保證人們在室外的正常活動，建筑周圍人行區1.5m高處風速應不低于5m/s。本項目場地內建筑較為密集，以高層建筑為主，進行了室外風環境計算模擬分析，優化場地風環境，根據模擬結果，在園林設計時對室外風環境進行優化。將主要人行區布置在風速低于5m/s的區域。
圖2.1.1 室外風環境模擬分析
2.1.2 場地交通環境
項目位于德外大街與黃寺大街交界口東南角，德外大街、黃寺大街沿線均有公交線路，并在本項目出入口附近設有公交站點，本項目周邊公共交通非常便利。
圖2.1.2 項目交通圖
2.1.3 綠化與種植
項目綠化種植選擇適宜北京氣候條件和土壤條件的植物，植物配置遵循四季景觀的變化，并選擇栽植鄉土植物，本項目種植的鄉土植物主要有云杉、銀杏、五角楓、日本晚櫻、北美海棠、西府海棠、白玉蘭、桃、叢生丁香、紫薇、珍珠梅、北海道黃楊、大葉黃楊、時令花卉、草坪等。每100平方米綠地上喬木數量為3.09株，道路遮蔭率91.39%，場地內植物采購于房山苗圃，植物產地距場地的運輸距離約60公里。
圖2.1.3 場地綠化
建筑物的屋頂綠化不僅可以在夏季對室內環境隔熱保涼，而且可以在冬季對室內環境隔冷保暖，在極端天氣對緩沖和削減極端溫度起著突出的作用，本項目主要在5層、13層屋頂設計有屋頂花園，屋頂可綠化面積為858平方米，屋頂實際綠化面積為423.13平方米，屋頂綠化占可綠化屋頂面積比為49.3%。
圖2.1.4 屋頂花園
2.1.4 透水地面與雨水入滲
項目室外透水地面主要為綠地，綠地面積為4228.98平方米，室外地面面積為10302.21平方米，室外透水地面面積比為41%。
圖2.1.5 透水地面分布圖
2.1.5 施工期環境保護
項目施工過程中制定并實施保護環境的具體措施，具體措施反映在施工組織設計文件中，并對采取的措施留存了照片、影像資料等，重點關注以下內容：
1）污廢水控制
施工期間對污廢水經處理達標后排放，排放標準符合《污水綜合排放指標》GB8978。
2）塵、氣污染控制
施工期加強對施工揚塵的控制，嚴格按照國家環保總局和建設部發的環發(2001)56號“關于有效控制城市揚塵污染的通知”文件精神執行，避免和減緩施工揚塵對區域的影響。采取的措施包括：覆蓋裸露表層土壤以及對開挖土壤表面、空地上采用臨時或永久的種植保護環境、場地灑水控制揚塵等。
3）噪聲控制
嚴格按照規定時段施工，采取有效降噪措施，建筑施工噪聲符合《建筑施工場界噪聲限值》GB12523。
4）土方平衡
施工中產生的臨時棄土棄碴盡量就地回填利用，基本滿足土方量挖填平衡。
5)光污染控制
施工期間采用適當的照明方式和技術，避免電焊及夜間作業照明對周邊環境造成的光污染。
6）其他
合理布置現場大型機械設施，避免對周圍區域產生有害干擾，施工現場設置圍擋，采取措施保障施工場地周圍人群、設施的安全。
圖2.1.6 施工降塵實施記錄
2.2 節能與能源利用
項目建筑圍護結構熱工性能在北京市《公共建筑節能設計標準》（DB11/687-2009）的基礎上提高要求，提高建筑率。外墻采用200mm厚輕集料混凝土砌塊外墻加100厚玻璃棉板外保溫，平均傳熱系數為0.34W/（㎡.K）；屋面采用130mm厚憎水膨珠保溫砂漿，傳熱系數為0.39 W/（㎡.K）；外窗選用雙銀low-E中空（12mm厚空氣）斷橋鋁型材窗，傳熱系數2.1 W/（㎡.K）。
建筑朝向為南北向，玻璃幕墻設置可開啟部分，可開啟面積比例達到28%，有利于自然通風。主要光照面采用豎向固定遮陽方式，與建筑立面一體化設計，有效降低太陽輻射得熱。
2.2.2 暖通節能設計
項目采用燃氣鍋爐作為空調熱源，鍋爐額定熱效率為96%。空調冷源采用變頻式冷水機組，機組COP為5.34，IPLV（C）為6.83，空調水循環泵采用變頻控制，根據實際負荷調整循環水量，實現空調系統節能運行。
圖2.2.1 空調冷水機組
2.2.3 電氣節能設計
項目辦公室選用T8型高效節能燈具，光通量高，顯色性好；走廊、電梯廳、衛生間、地下車庫、疏散指示照明均采用LED燈，高效燈具使用率100%；直管熒光燈均配用電子整流器，功率因數不小于0.9；照明功率密度值LPD不大于目標值；照明控制系統：設置人體及亮度探測器，采用恒照度控制技術，通過帶DALI接口的調光型電子鎮流器對敞開式辦公區實現照明控制；地下車庫通過配電箱里的開關模塊分時段控制；電梯前室、走廊、樓梯間采用聲光控延時開關控制。
圖2.2.2 節能燈具
2.2.4 太陽能熱水系統
項目廚房生活熱水設置集中熱水供應系統，采用太陽能強制循環間接加熱系統（雙水箱），日供應60℃熱水16m³，太陽能集熱板設在十六層屋面，集熱熱媒工質采用防凍液。太陽能系統運行十分可靠，冬季不需要設電伴熱等耗能防凍措施。太陽能熱水機房設在地下一層廚房內，緊鄰熱水用水點。供水穩定可靠，系統換熱效率高，利用燃氣熱水器作為太陽能系統的輔助熱源。
圖2.2.3 太陽能熱水集熱器
圖2.2.4 太陽能熱水系統供熱量分析
2.2.5 提高建筑節能率
項目通過提高建筑圍護結構熱工性能，提高暖通系統設備性能，采用節能燈具等措施，降低建筑能耗，提高建筑節能率，根據計算分析，本項目根據實際建筑參數計算的建筑能耗約為69.4kWh/m2，建筑總能耗約為11742480MJ/年，建筑節能率約為63.3%。
圖2.2.5 建筑能耗分析
2.3 節水與水資源利用
2.3.1 用水系統
項目供水水源為市政自來水，根據節水用水定額進行本項目年用水量計算。管網系統豎向分區，三層及以下為市政直接供水區，四層及以上樓層采用無負壓供水設備供給。無負壓供水設備設于地下給水泵房。供水對象為辦公盥洗用水、淋浴用水、餐飲用水。系統配水支管處供水壓力大于0.2MPa者均設減壓閥，控制各用水點處水壓不大于0.2MPa。項目按給水用途不同分別設置水表計量，水表安裝率100%。水表采用高靈敏度分級計量水表。給水、中水引入管設置總水表；綠化灌溉設水表計量。合理選用管材、管道附件及設備等供水設施，保證在運行中不對供水造成二次污染；采取管道涂襯、選用高性能閥門或零泄露閥門等措施避免管道滲漏。
2.3.2 節水型衛生器具
項目衛生器具100%選用節水型衛生器具及配水件，所有衛生器具符合《節水型生活用水器具》 CJ 164、《節水型產品技術條件與管理通則》GB/T 18870及《用水器具節水技術條件》DB11/ 343標準的要求。其中超級節水感應式小便器沖水量為0.4L/次，遠小于一級用水效率等級要求的2L/次。
2.3.3 節水灌溉
項目室外綠化灌溉方式采用節水灌溉，地面采用地埋式散射噴頭，屋頂花園采用噴灌用微噴頭，噴灑半徑不超過5米。在節水灌溉的同時，避免因中水噴灌所導致的氣溶膠傳播病菌問題。
圖2.3.1 節水灌溉
2.3.4 雨水回用
項目在15層設有水景，利用從17層下來的雨水作為補水水源，預留中水補水管。本項目目前市政中水未接通，此水景作為旱景使用，待中水接通后再正常補水。15層屋面雨水經設備收集處理后，作為屋頂水景用水，雨水回收面積為1200平米左右。
圖2.3.2 雨水回收利用
2.4 節材與材料資源利用
2.4.1 材料使用
本項目未使用北京市限制、禁止使用的建筑材料及制品，項目所選用的室內裝飾裝修材料中有害物質含量均符合標準GB 18580~GB 18587和《建筑材料放射性核素限量》GB 6566的要求。本項目造型較為簡約，僅使用了少量裝飾性構件,主要是屋頂局部設置遮擋屋頂設備的鋁合金格柵，裝飾性構件造價占工程總造價比例為0.03%。
本項目造型簡約，土建與裝修一體化設計施工，辦公空間采用開敞辦公，分隔采用輕鋼龍骨石膏板墻或玻璃隔斷，靈活隔斷比例達到92%。
圖2.4.1 靈活隔斷
2.4.2 節材設計
本工程結構材料均采為現澆鋼筋混凝土材料，地庫為現澆混凝土框架結構，高層辦公樓為鋼筋混凝土框架-剪力墻結構體系。為節省材料資源，本工程地下車庫樓蓋采用無梁樓蓋，地上部分梁采用鋼結構梁。本工程所采用的混凝土材料均為預拌混凝土，砂漿均為預拌砂漿。高層受力筋大量采用了三級鋼HRB400，且其總含量占總受力鋼筋比例為98.44%。本工程大量采用鋼材、鋁型材、玻璃等可再循環材料，占比16.5%。本項目將建筑施工、舊建筑拆除和場地清理時產生的固體廢棄物分類處理，并將其中可再利用材料、可再循環材料如鋼筋、模板、石棉板、廢鋁合金型材等進行回收和再利用，可再利用材料和可再循環材料的再利用量為35噸，利用率為71.6%。
圖2.4.2 地下車庫無梁樓蓋
2.5 室內環境質量
2.5.1 室內聲環境
本項目為辦公建筑，功能布局上將易產生高噪聲的設備機房集中布置，盡量遠離辦公科研用房，避免對辦公空間的噪聲干擾。外窗隔聲量要求≥30dB，設備機房做好隔聲、吸聲處理，采用低噪聲設備，并做好設備、管線的減隔振處理，風管和風口均有風速控制要求。除辦公區，主要空間均采用礦棉吸音板，鋪設面積〉30%，NRC>0.5；空調機房、配電間的內墻體、頂棚內側附加100厚防潮吸音礦棉板做吸音降噪處理，機房、衛生間等隔墻采用200厚輕集料混凝土砌塊，隔聲量(Rw+Ctr)大于45dB；辦公室、會議室等隔墻采用120厚輕鋼龍骨石膏板，隔聲量(Rw+Ct)50dB；隔墻均砌筑到頂，與承重樓板連接不留縫隙。
經檢測，本項目辦公用房的室內背景噪聲符合《民用建筑隔聲設計規范》中室內允許噪聲標準中的二級要求。
2.5.2 室內光環境
項目地上房間利用外窗改善室內天然采光環境。本項目B1層餐廳為人員密集的公共使用空間，該區域通過采光天窗改善采光效果，為職工帶來更優質的就餐環境。通過計算機模擬分析，此區域平均采光系數為2.40%，有效的改善了地下空間的自然采光效果。
圖2.5.1 B1餐廳采光天窗
圖2.5.2 B1餐廳天然采光模擬分析
圖2.5.3 B1餐廳時間采光效果
2.5.3 室內熱濕環境
項目建筑朝向南北向，為當地最佳朝向。建筑利用400mm深的豎向固定構件作為固定外遮陽，降低太陽輻射得熱。
圖2.5.4 豎向固定外遮陽
建筑玻璃幕墻設置可開啟部分，可開啟面積比11%~32%。本項目為增強室內自然通風效果，從4層開始，每層設置2個中庭，促進室內自然通風。應用AIRPAK軟件進行室內通風模擬表明，設置中庭后明顯提高了建筑室內自然通風換氣能力，換氣量達到3.7次/h。明顯改善了室內空氣品質，降低室內空氣溫度，提高室內熱舒適性，減少空調運行時間，減低建筑能耗。
圖2.5.5 室內通風中庭
圖2.5.6 室內通風中庭
項目采用集中空調系統，辦公室空調采用風機盤管+新風系統，報告廳、入口大廳采用全空氣系統，可實現空調系統的靈活調控，實際運行時，室內溫濕度、新風量等均滿足室內舒適性要求。
2.5.4 室內空氣質量
為保護人體健康、預防和控制室內空氣污染，通過傳感器對室內主要位置溫濕度、CO2、PM2.5等進行數據采集和分析，與室內空氣質量監控系統聯鎖，實現自動通風調節，保證室內的健康空氣環境。
圖2.5.7 室內PM2.5、CO2監控
對地下車庫進行CO數據采集和分析，并監測通風設備的工作狀態，與室內空氣質量監控系統連鎖，實現自動通風調節，保證室內的監控空氣環境。
圖2.5.8 車庫CO監控
項目竣工后，在正式投入使用前，進行了室內環境質量測試，室內甲醛、苯、氨、氡和TVOC等空氣污染物濃度符合北京市《民用建筑工程室內環境污染控制規程》中的要求。
2.6 運行管理
2.6.1 管理制度
項目物業單位制定并實施了節能、節水等資源節約與綠化、環保等相關的管理制度。公司用水的監督、管理部門，負責對各用水點節約用水情況進行檢查，負責制定公司級用水管理制度；各用水部門負責本部門節約用水管理，并制定相應的用水管理制度。空調設備按照要求啟停，設備異常及時維護維修，辦公區電器燈具采用責任人負責制，照明采用智能照明方式，并設置獎懲措施。
制定空調系統維護管理制度，冷卻塔每年清洗一次，空調水系統每年進行檢測，如果冷卻水、冷凝水中檢出嗜肺軍團菌等，進行集中消毒。空氣過濾網、過濾器和凈化器等每六個月檢查或更換一次，空氣處理機組、表冷器、加熱（濕）器、冷凝水盤等每年清洗一次，風管系統的清洗符合集中空調通風系統清洗規范。
圖2.6.1 空調系統管理制度及應急預案
2.6.2 技術管理
項目食堂及其它生活產生的污水排入下水道，進入城市污水管網。有毒、有害的液體材料或廢渣嚴格按國家的有關規定處理，嚴禁直接排入下水道或河道。中央空調及新風機組按照制度運行，并按時接受衛計委檢疫部門監督檢查。地下車庫機動車輛尾氣排放，應根據一氧化碳濃度及時啟動送排風機疏散。
辦公室內設有分類垃圾收集設施，物業公司安排專人負責清理工作，現場安裝，檢修，服務作業垃圾的處理，做到隨做隨清，杜絕建筑垃圾的隨意丟棄，保持現場的整潔。
圖2.6.2 垃圾分類收集設施
2.6.3 智能化管理系統
項目采用智能化系統進行樓宇節能管控，主要包括電話系統、計算機網絡系統、綜合布線系統、火災自動報警及消防控制系統、廣播系統、安全防范系統、樓宇自控系統、能源管理系統、空氣質量監控系統、智能化集成系統等。根據項目的計算機網絡規劃及使用性質，考慮計算機和通信技術迅速發展的狀況及保密要求，滿足公司內部辦公、設計研發、設備管理等不同的數據、視頻通訊的需求，將網絡分為5部分：金航網、園區涉密網、園區商網（可接互聯網）、物業管理網、安防設備網。項目采用統一的信息平臺和管理軟件，實現對安防視頻監控、出入口控制系統、入侵報警和緊急呼叫系統、電氣巡查系統、停車場管理系統等進行自動化管理和監控。根據使用要求，在科研綜合樓內設置樓宇自控系統，對本建筑內所有機電設備采用現代計算機控制技術進行全面有效的監控與管理，確保本建筑內所有設備處于高效節能，安全可靠的最佳運行狀態，從而更好地發揮建筑物的潛能，降低能源及人工管理成本，為工作及參觀人員提供舒適、便捷的環境。
圖2.6.3 中控管理室
圖2.6.4 能源管理系統界面
3、增量成本分析
本項目綠色建筑實踐遵循“被動優先、主動優化”的原則，通過技術經濟分析比較，采用成熟可靠的綠色建筑技術措施，滿足了二星級綠色建筑運行標識的要求。
本項目的主要綠色建筑增量成本估算如下：
|
技術措施 |
運用范圍 |
單價增量成本 |
數量 |
增量成本 （萬元） |
|
土壤氡濃度檢測 |
建筑占地范圍 |
200 |
25 |
0.50 |
|
屋頂花園 |
5層、13層屋面 |
200 |
1100 |
22.00 |
|
透水磚鋪裝 |
綠地內人行道或活動廣場 |
150元/㎡ |
1000㎡ |
15.00 |
|
加強屋頂保溫 |
建筑屋頂 |
30元/㎡ |
2010㎡ |
6.03 |
|
加強外墻保溫 |
建筑外墻 |
60元/㎡ |
6700㎡ |
40.20 |
|
low-E中空玻璃 （充氬氣）斷橋鋁合金窗 |
外窗和透明幕墻 |
100元/㎡ |
5700㎡ |
57.00 |
|
輕鋼龍骨石膏板隔墻或玻璃隔斷 |
室內隔墻 |
100元/㎡ |
2000㎡ |
20.00 |
|
變頻離心機組 |
空調水系統 |
1200元/RT |
1000RT |
120.00 |
|
CO2監控系統 |
餐廳、報告廳、會議室 |
8000元/個 |
20個 |
16.00 |
|
排風熱回收 |
新風機組及空調機組 |
7.5萬/套 |
16套 |
120.00 |
|
CO監控系統 |
地下車庫 |
10元/㎡ |
1.2萬㎡ |
12.00 |
|
節水灌溉技術 |
綠化場地澆灑 |
30元/平方米 |
4500㎡ |
13.50 |
|
雨水收集 |
屋頂綠化灌溉 |
800元/立方米 |
50立方米 |
4.00 |
|
太陽能熱水系統 |
生活熱水 |
50萬元/套 |
1套 |
50.00 |
|
遠傳計量電表 |
全部建筑 |
1500元/點 |
60 |
9.00 |
|
能耗實時監測 及顯示系統 |
全部建筑 |
30萬元 |
1套 |
30.00 |
|
合計 |
535.23萬元 |
|||
|
單方增量成本 |
113.88元/m2 |
|||
4、總結
中國航空規劃設計研究總院有限公司科研綜合樓坐落在城市內陸，其規劃開發過程受周邊成熟的市政人文影響較大，該項目從規劃初期即確定了綠色建筑總體目標，選取成熟適宜的綠色建筑技術策略并積極落實，是城市有機更新過程中的實踐范例，無論從單項技術方面還是整體綠色措施整合方面，均具有一定的示范意義。
綜合分析綠色建筑技術策略，該項目節能率達到63.3%，每年節約燃氣量約為62216m³，節約燃氣費用約為20.1萬元，年節約電量約為66.27萬kWh，節約電費約為72.9萬元，年總節約費用約為：93萬元，投資回收期約為5.8年。
除了每年直接節約運行費用產生的經濟效益外，項目通過設置綠色建筑展示系統，將綠色建筑措施和效果對員工進行展示，通過設置自行車停車位置，鼓勵員工綠色出行，通過在辦公室內設置吊扇，減少空調使用時間增強行為節能，以上措施均可提高使用者的綠色低碳意識，具有非常積極的社會意義。
