裝配式與綠色技術(shù)集成的科技示范項(xiàng)目
——以南通市政務(wù)中心停車綜合樓為例

彭 婷 南京長(zhǎng)江都市建筑設(shè)計(jì)股份有限公司主任建筑師，高級(jí)建筑師

1 工程基本概況

南通市政務(wù)中心停車綜合樓位于南通市洪江路南側(cè)、工農(nóng)路西側(cè)，總占地面積約為6 814.22 m2，其中總建筑面積為48 972.21 m2，地下面積6 886.94 m2，地上面積42 085.27 m2。地下2 層，地上16 層，總建筑高度為63.3 m，預(yù)制裝配式框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，總平面如圖1。

圖1 總平面圖

本工程是南通市政府的重點(diǎn)民生工程，建筑實(shí)景照片如圖2 所示，為對(duì)外免費(fèi)開放的立體式停車樓，并設(shè)有對(duì)外開放的餐廳，解決前來政務(wù)中心辦事市民停車難、吃飯難的問題，充分體現(xiàn)了“便民”的主旨。地下2 層、地上2 ～8層為停車場(chǎng)，共有停車位653 個(gè)；地上1層為大廳和餐廳；8 層西側(cè)為會(huì)議中心，9 ～16 層為政府業(yè)務(wù)用房，共有辦公室、會(huì)議室162 間，會(huì)議中心1 間，培訓(xùn)室1 間，12345 呼叫中心3 間。

圖2 建筑實(shí)景照片

2 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1 綠色技術(shù)集成化

設(shè)計(jì)初期充分考慮項(xiàng)目的特點(diǎn)及所處地域環(huán)境，以“被動(dòng)技術(shù)優(yōu)先、主動(dòng)技術(shù)優(yōu)化”為設(shè)計(jì)理念，運(yùn)用各種先進(jìn)的綠色技術(shù)，通過綠色技術(shù)集成化設(shè)計(jì)，最大化利用資源及能源[1]。創(chuàng)造節(jié)能環(huán)保、健康高效的綠色公共建筑，成為建筑設(shè)計(jì)與綠色技術(shù)完美結(jié)合的典范。項(xiàng)目獲得了綠色三星建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)，并在2016年被評(píng)為江蘇省優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)綠色建筑專業(yè)一等獎(jiǎng)。

2.1.1 建筑與綠化一體化設(shè)計(jì)

2～8層車庫外立面設(shè)置垂直綠化（見圖3），設(shè)置于西、南、北立面，面積為597.28 m2，占10 m 以下墻面面積的23.20%。立面植物的選擇上考慮到不同朝向的光照特點(diǎn)，植物種類采用垂掛植物、爬藤、綠籬組合搭配，使垂直綠化在不同季節(jié)呈現(xiàn)不同的立面效果[2]?？紤]到后期維護(hù)的成本，采用預(yù)制混凝土成品花池，與建筑主體同時(shí)澆筑。花池灌溉采用滴灌系統(tǒng)，利用雨水回收系統(tǒng)進(jìn)行灌溉，既達(dá)到節(jié)水效果又便于后期植物的養(yǎng)護(hù)。

圖3 垂直綠化實(shí)景

屋頂綠化設(shè)置于低區(qū)屋頂，綠化面積為740.28 m2，占屋頂可綠化面積的52.02%。設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少硬質(zhì)鋪地，降低熱島效應(yīng)。由于下部有廚房、餐廳等功能，屋頂設(shè)備較多，因此設(shè)計(jì)時(shí)可以結(jié)合太陽能熱水器、油煙機(jī)組等設(shè)置藤蔓廊架，并與其他區(qū)域通過景觀墻隔離開，打造出充滿趣味、舒適宜人的屋頂休閑空間，屋頂綠化實(shí)景如圖4 所示。

圖4 屋頂綠化實(shí)景

2.1.2 可再生能源技術(shù)應(yīng)用

280 m2太陽能光伏組件集中設(shè)置在屋頂，容量為45.2 kW，占用電總量的2.49%，提供地下兩層車庫照明系統(tǒng)所需的負(fù)載。另外在屋頂設(shè)置130 m2的太陽能集熱器，采用強(qiáng)制循環(huán)間接加熱系統(tǒng)，能產(chǎn)生的熱水量為653.03 m3，占總熱水量的32.73%，為廚房、餐廳、淋浴等提供集中熱水。

2.2 設(shè)計(jì)產(chǎn)品工業(yè)化

本項(xiàng)目為預(yù)制裝配式建筑，設(shè)計(jì)遵循裝配式建筑簡(jiǎn)單、規(guī)整、靈活的原則，使用大量的預(yù)制構(gòu)件和部品，預(yù)制率達(dá)到52.6%，裝配率達(dá)到100%。土建、裝修一體化設(shè)計(jì)，建筑施工和裝飾工程同時(shí)進(jìn)行，各專業(yè)之間緊密配合，做到了裝修設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)的緊密互動(dòng)、一步到位[3]。

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，在滿足停車位尺寸要求的情況之下采用開間7 800 mm、8 300 mm 以及進(jìn)深分別為7 800 mm、11 400 mm 兩種柱網(wǎng)尺寸，所有的疏散樓梯也統(tǒng)一模數(shù)。采用少規(guī)格、多組合的設(shè)計(jì)原則，盡量減少預(yù)制構(gòu)件種類，降低建造成本，滿足工業(yè)化建筑的要求。

2.2.2 工業(yè)化設(shè)計(jì)

裙房（停車樓）部分建筑高度為31.150 m，采用預(yù)制裝配整體式框架結(jié)構(gòu)；主樓（辦公）部分建筑高度為57.150 m，采用預(yù)制裝配整體式框架—現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑主體采用了預(yù)制框架柱、預(yù)制混疊合梁、預(yù)制疊合樓板、預(yù)制樓梯、預(yù)制花池以及預(yù)制挑板等預(yù)制裝配設(shè)備。

2.2.3 成品部件采用

建筑內(nèi)外墻均采用ALC 成品板材，其中外墻采用雙層ALC 板。免抹灰，施工方便，安裝快捷，保溫性能好，綜合建造成本低于砌體結(jié)構(gòu)。欄桿扶手采用成品組裝式欄桿，安裝快捷，減少現(xiàn)場(chǎng)焊接，降低人工成本。

2.2.4 建筑施工

通過采用預(yù)制裝配技術(shù)實(shí)現(xiàn)無外模板、無外腳手架、無現(xiàn)場(chǎng)砌筑、無抹灰的綠色施工。土建和裝飾工程同步進(jìn)行，一步到位，減少了建筑施工的重復(fù)和材料的浪費(fèi)，極大地縮短了施工周期。

2.3 建筑設(shè)計(jì)信息化

設(shè)計(jì)時(shí)全過程運(yùn)用BIM 技術(shù)，通過BIM 模型和虛擬建造技術(shù)，不僅解決了圖紙的錯(cuò)漏碰缺和管線碰撞問題，而且通過輸入?yún)?shù)建立三維可視化數(shù)字管理平臺(tái)，提供數(shù)據(jù)支持，為施工管理及后期運(yùn)營(yíng)提供了良好基礎(chǔ)[4]。

2.3.1 BIM 空間優(yōu)化

地下室和夾層的餐廳食堂層高由于條件限制無法增加，運(yùn)用BIM 模型優(yōu)化室內(nèi)空間，在方案階段將室內(nèi)梁高和設(shè)備管線在模型中反映出來，優(yōu)化處理設(shè)備管線的空間，有效提高了使用空間的凈高。

2.3.2 BIM 綠色生態(tài)計(jì)算模擬

運(yùn)用Ecotect、Phonenics 軟件，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層車庫平面進(jìn)行采光模擬分析，在天氣較好情況下，靠外墻3 m 范圍內(nèi)，平均采光系數(shù)為2.32%，可利用自然采光，無需補(bǔ)充人工照明，減少用電負(fù)荷，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。對(duì)辦公標(biāo)準(zhǔn)層作自然通風(fēng)模擬分析，室內(nèi)空氣齡小于120 s，折合換氣次數(shù)為30 次/h，整體空氣較為新鮮。經(jīng)計(jì)算，50%的窗扇上懸開啟可達(dá)到良好的通風(fēng)效果。

2.3.3 部品、構(gòu)建設(shè)計(jì)

在BIM 的基礎(chǔ)模型上輸入信息化參數(shù)，可以輸出詳細(xì)的材料明細(xì)表，如門窗的參數(shù)（材質(zhì)、編號(hào)、數(shù)量等），梁板柱的參數(shù)（尺寸、數(shù)量、體積、含鋼量等）以及給排水管道、電纜橋架、風(fēng)管等的參數(shù)（尺寸、材質(zhì)、數(shù)量等），為項(xiàng)目建筑方成本控制和后期運(yùn)營(yíng)提供了便利[5]。

3 綜合效益

本工程采用了大量的新技術(shù)、新工藝、新材料，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，工期縮短了40%，施工人員減少60%，節(jié)省混凝土約為330 m3，節(jié)省模板約為20 000 m3，節(jié)約鋼材約1 200 t，節(jié)約用水1.1 萬m3，降低噪音20 dB，減少建筑垃圾3 500 t；太陽能光伏用于車庫照明能夠節(jié)省電費(fèi)約3.55 萬元/年；太陽能熱水用于廚房、餐廳、淋浴等能夠節(jié)省費(fèi)用約2.02 萬元/年；用于室外的雨水回收以及立面綠化澆灌可回收水資源500.7 m3/年；采用新風(fēng)熱回收能夠節(jié)省電費(fèi)約4.38 萬元/年。

另外，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，提高了建筑的設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高了建筑壽命，創(chuàng)造了良好的室內(nèi)外環(huán)境，為用戶提供了舒適健康的建筑環(huán)境；采用裝配式及綠色技術(shù)促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)化和行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，降低了建筑能耗和資源的消耗，為本地綠色生態(tài)建筑和建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展起到了良好的示范作用，也推動(dòng)了我省綠色建筑的發(fā)展。工程投入使用后，停車場(chǎng)工作日每天免費(fèi)接待的車次平均在3 600 次左右，餐廳工作日每天接待用餐人數(shù)達(dá)800 人左右，切實(shí)解決了政務(wù)中心普遍存在的停車難問題，也方便了前來辦事市民的中午用餐，充分體現(xiàn)了便民的服務(wù)理念。

4 結(jié)語

基于綠色理念為導(dǎo)向的南通市政務(wù)中心停車綜合樓項(xiàng)目從設(shè)計(jì)源頭出發(fā)，以集約設(shè)計(jì)的方式實(shí)現(xiàn)節(jié)地，以適應(yīng)氣候的形式實(shí)現(xiàn)節(jié)能，以綠色技術(shù)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)節(jié)水，以綠色建造的方式實(shí)現(xiàn)節(jié)材，以高度裝配的施工實(shí)現(xiàn)環(huán)保。歷經(jīng)艱辛與探索，為人們提供高品質(zhì)的建筑，滿足人們對(duì)幸福美好生活的追求。