罗竑 罗晓剑 LUO Hong,LUO Xiaojian
1 广州市天启正业建筑设计事务所(普通合伙)
2 广东省粤电集团有限公司
业主:广东省粤电集团有限公司
建设地点:广州市天河区天河东路
建筑设计:广州市天启正业建筑设计事务所(普通合伙)
项目负责人:罗竑
设计团队:汪振扬、钟勇、杜卫华、冯健明
总建筑面积:56 069m2
设计时间:2009
建成时间:2014
摄影/图片版权:广州市天启正业建筑设计事务所(普通合伙)
2009年,广东省粤电集团有限公司筹建企业的生产和调度指挥中心,即粤电信息交流管理中心。2009年5月,经过设计招投标程序,由广州市天启正业建筑设计事务所(以下简称“天启正业”)中标承担本项目的建筑工程、室内设计、园林景观、战时人防、建筑幕墙、施工图预算(工程量清单)等专业、专项设计总承包和协调工作;2010年3月,天启正业一次性完成了全部专业的施工图设计工作,保证了施工招投标和后续施工计划得以正常推进;2014年10月,本项目顺利竣工验收。
天启正业有幸参与了该项目的建设过程,除了承担项目的全专业设计,也承担了从项目策划到建设建造全过程的相关咨询工作,在项目实施过程中实践了近似建筑师负责制的“设计总承包+咨询”的工作模式。在打造绿色建筑方面,与绿色建筑咨询单位密切合作,深度参与了规划和咨询顾问工作,项目顺利地获得了三星级绿色建筑设计标识。
本项目是广东省粤电集团有限公司的生产调度和管理指挥中心,是集全集团生产调度和总部办公、会议、展示于一体的综合性建筑,需要与南面已建的“粤电广场”办公楼一起构建成粤电集团总部建筑群,并解决“粤电广场”停车位严重不足的功能缺陷。此外,项目要求采用成熟可靠的建筑技术或技术组合,适度体现现代建筑的先进性、实用性并具有合理的性价比,避免先进技术的盲目堆砌。同时,项目也要求树立企业品牌形象,体现粤电集团公司作为省属骨干能源企业的价值观和社会责任感。
项目位于广州市天河区,建设用地西面紧邻天河东路,南面与粤电集团总部所在的“粤电广场”(建于2000年左右,由两栋连体高层办公楼组成)接壤,东、北面均紧靠住宅区。项目用地面积只有5 491m2,地块狭小且形状不规则,规划条件为容积率达到5.9,建筑密度为35%,绿化率为30%,建筑主立面为东西向布置。
在建设项目的实施过程中,前期策划与建筑构思将极大地影响建设目标的实现,而这种影响将贯穿项目的全生命周期。如何把控项目建设条件(包括规划条件、周边环境、项目资源限制等要素)与业主对项目目标体系的诉求之间的平衡是关乎整个项目成败的关键,必须在项目策划阶段尽可能全面体现并与业主达成一致,同时一以贯之地体现在整个项目实施过程当中。
首先我们分析、梳理了项目的主要相关约束条件:
(1)用地范围小且不规则,规划条件要求建筑主立面向西。同时由于天河东路扩路市政工程需要,项目实际用地被迫整体向东退缩,最终建筑边线退至距道路红线13.5m处,远超过了规划条件中不小于5m的要求,影响了总平面布置的灵活性。
(2)在环境方面,虽然与城市CBD——珠江新城中心区仅一路相隔,但项目所处周边的建筑聚落较为杂乱和老旧;同时项目所处十字路口将建设猎德大桥延长线,立交桥建成后将对本项目造成视线阻碍。
(3)业主强调该项目是集团总部的组成部分,需要与南面较老旧的“粤电广场”整体协调,同时也要求突出时代特征,树立品牌形象。
(4)业主要求项目解决总部停车困难问题。根据业主给出的车位指标,需尽可能扩大地下室面积,并通过增加地下室层数,满足逾400个停车位的要求,因而工程需实施深基坑作业。但根据地质资料分析,项目周边建筑物基础薄弱,常规深基坑施工存在较大安全隐患,同时由于场地面积小,常规施工工法作业面难以展开,项目推进将严重受限,极可能达不到业主的计划工期目标。
(5)业主要求在项目设计中要体现一定的当代建筑先进理念,达到国内先进水平,但项目中所采用的相关技术需成熟可靠,避免盲目的技术堆砌。
根据上述所列的条件,我们进行了综合要素分解与平衡,不断优化建筑规划平面和立体布局,从材料选用、建筑体量、建筑外形、内部空间方案、节能技术组合方案和建造施工方案等几个方面综合对应予以解决。
本项目周边多为普通住宅建筑,因而本项目与“粤电广场”所组成的商务总部建筑群形象会更显突出,成为所在街区城市空间的焦点,同时也是粤电集团的企业品牌实力的象征。因此,在较为杂乱的边界环境中,项目设计如何做到“求同而存异”——既与建于十几年前的“粤电广场”协调融合,共同塑造粤电集团的品牌象征,又能在“粤电广场”的基础上有所超越,突显时代先进性,提升粤电集团的时代新形象——这也成为本项目的创作理念和设计目标。
1 总平面图
2 东向立面实景
3 西向立面实景
4 连廊
5 地下一层平面图
6 大楼实景
首先在规划总图方面,采用塔楼+裙楼的布局,塔楼为办公空间,裙楼为会议、展示、指挥、调度的大跨度空间。经过反复比选和逻辑推导,将塔楼布置在用地西侧,基本与“粤电广场”塔楼边线平齐,增强了沿街建筑边界的连续性,使城市道路空间界面更趋完整;塔楼采用梭形平面(正方形削去西南、东北两个角而成),使塔楼的主轴扭转45°,建筑的主立面转向西南,避开了正南面“粤电广场”的遮挡,令最佳城市景观——广州城市CBD珠江新城花城广场可以一览无遗。同时,西南和东北角自然形成两个入口广场。西南广场是塔楼主要人行出入口,与“粤电广场”北入口相对,共同围合出步行广场空间;东北广场为主要车行入口,因东、北两侧内部道路分别与黄埔大道、天河东路连接,从而形成车行环线,较好地解决了建设用地上的人车流交通组织。同时,将塔楼置于用地西侧且削去东北角,还能最大限度地为北面高层住宅退让出宝贵的东南主导风方向的空间,满足其通风和日照要求。经计算,本项目北侧住宅的大寒日日照时间均达到3~5h;塔楼东面腾出的空间恰好布置了裙楼的会议展示大空间,同时拉开与东面多层住宅区的距离,减弱了塔楼对多层住宅的压迫感,形成了较为自然的空间过渡。项目力求减少新建筑对周边住宅的负面影响,体现出粤电集团作为国企的社会责任感(图1)。
在建筑造型设计方面,为了使建筑组群在造型上更加协调统一,在对“粤电广场”的造型特征进行梳理归纳的基础上,本项目的体形构图采用了基座+塔楼的形式,与“粤电广场”的处理手法相呼应。“粤电广场”由两栋连体塔楼组成,高低错落,体量变化较为丰富;而本项目体量简洁挺拔,高度达到160m,新旧楼形成了适度的反差和对比,达到非对称的平衡;塔楼立面处理以竖向实墙面为构图边框,边框之内由突显水平线条的玻璃幕墙和智能金属遮阳板构成,屋顶收口以斜角处理——这几个新旧建筑共存的典型元素使两者产生了协调和对话(图2,3),进一步反映了粤电集团“和合共生,守正出新”的企业文化。同时在四层设连廊与粤电广场连通,保证内部员工来往会议厅、食堂的交通便捷性(图4)。这些设计处理都使本项目与周边环境形成友好的界面关系,与“粤电广场”在功能和交通上互联互补,实现了较高的整体性。
在使用功能方面,针对业主解决停车困难的需求,经过技术、经济、工法、工期等多方面技术经济要素的综合平衡,采用了5层地下车库的方案,可停车逾400辆,并在地下一层设车道连通“粤电广场”的地下车库,以弥补其仅有一层地下车库的功能缺陷(图5)。
本项目的主要技术指标为:总建筑面积5.6万m2,其中地下室建筑面积2.1万m2。建筑总高度160m,地面以上32层,其中1~4层为裙房部分,5~32层为塔楼部分,第五层和第二十层为避难层,地下室共5层(图6)。
项目既要与建于十几年前的“粤电广场”融合协调,也要突出时代特征,在建筑设计中要体现当代建筑的先进理念,体现业主的企业文化特点和国企的社会责任感,树立企业品牌形象。为此,我们必须着力于突破和超越,使新建筑不仅具有与时代同步的艺术美,更要有“技术美”的特质,给使用者与时代同步的空间体验。因此,我们把绿色节能作为实现以上建设目标的主要技术手段,采用现有的成熟可靠、有效的节能技术加以组合应用,以较合理的性价比为原则实现这一设计目标。
7 交通组织
8 西南入口大厅
9 东北入口大厅
10 首层平面图
11 高区标准层平面图
12 低区标准层平面图
根据国际能源机构(IEA ANN)的“模拟走向应用”的研究结果显示,建筑节能40%以上的潜力来自于建筑方案初期的规划设计阶段。因此我们从方案阶段就开始积极探索以低成本和软技术为核心的绿色建筑实现模式,以期在建筑全生命周期内最大限度地节约和高效利用资源,将场地集约利用、屋顶绿化、智能遮阳系统、外围护结构节能、太阳能光伏光电、雨水规划设计、非传统水源利用、室内污染物控制与环境保障、设备监控等绿色技术有机融入,同时结合绿色模拟技术,完善总平面与建筑室内空间布置,将主动式与被动式技术作为设计元素与建筑艺术相结合,实现最大化的自然采光和通风,大幅降低建筑物能耗。本项目中采用的节能技术有以下几个方面。
(1)节地与室外环境方面:选择了梭形塔楼平面和矩形裙楼的组合,最大限度地与周边建筑和环境形成良好的界面关系,满足了30%的绿化率要求,也较好地解决了人流车流的交通组织(图7)。
(2)内部空间方面:首层西南向大厅为主要步行入口,三层通高,室内高度达15m,恢宏大气,是企业实力的象征;东北向大厅为汽车停靠入口,首层电梯厅为两层通高(图8~10)。塔楼采用钢骨混凝土核心筒+钢管混凝土柱。垂直交通由两台裙楼电梯(运行区间为地下五层至地上四层)、四台塔楼低区电梯(运行区间为地下五层至地上十九层)和四台塔楼高区电梯(运行区间为地下五层至地上三十二层)组成。标准层分别在低区电梯厅外侧(东北角)和高区电梯厅外侧(西南角)设置了开放式休闲绿化平台,既为办公人员提供了一个接触自然风、观景、休息的活动空间,同时又能将自然光和城市景观引入电梯厅和中间走廊,提升室内环境质量(图11~14)。
(3)主被动节能方面:西南方向是从本项目内部眺望珠江新城的最佳景观角度,也是建筑造型的最佳展示面,但同时也是日照时间最长、最需要遮阳的部位。为了解决上述矛盾,在塔楼西至南立面设置了智能电动外遮阳系统。外遮阳板可依据太阳角度和室内外环境变化,自动调节开合度,控制进入办公室内的阳光量,遮挡西晒,以达到最佳的室内环境质量。外遮阳板单片宽度为1m、高度为3.5m,共有1 274片,分为300个控制单元,由电机蜗轮蜗杆驱动。外遮阳板选用2.5mm厚的铝合金弧形冲孔板,经过多次比选,采用5mm孔径,孔心间距9.5mm,穿孔率25.5%,使之能够遮挡大部分阳光,又不会阻碍观景视线。遮阳系统具备多种智能控制方式,包括自动控制、中央指令控制、现场手动开关/遥控器控制,可以调控一个或多个遮阳板组或整体遮阳板的启动、关闭和角度。塔楼的东至北边由于日晒时间较短,且主要为会议室、卫生间、设备间等辅助用房,因此没有设置活动外遮阳百叶,以节约投资。本项目的外遮阳百叶系统由国内专业公司负责完成,为我国超高层建筑外遮阳技术应用做出了有益的探索(图15,16)。
(4)建筑造型方面:建筑外立面裙楼部位采用深色石材,稳重大气,且与“粤电广场”的底部基座呼应协调。塔楼以石材装饰转角的竖向实墙和屋顶部位,使建筑更显稳重挺拔,塔身西至南面覆以银色金属外遮阳百叶,百叶的金属质感和韵律感赋予建筑技术美感和时代美感,将绿色节能技术和建筑形象完美结合。塔楼外窗采用反射率较低的玻璃,并注意适当减少全玻璃幕墙的面积,降低对周边住宅建筑的光污染。
13 标准层绿化休闲平台
14 阳光电梯厅
15 外遮阳板大样
16 外遮阳板
表1 绿色建筑三星要求总体达标情况
(5)再生能源和资源循环应用方面:粤电集团除了是常规大型能源供应商外,还是广东省可再生能源投资主力企业之一,因此,本项目在屋顶设置了太阳能光热和太阳能光电等利用可再生能源的节能技术。光伏发电系统总装机容量52.18kW,全年发电约5.2万kW·h。太阳能光热为11个淋浴间提供生活热水,太阳能保证率达45%以上。在建筑物水资源利用上,通过收集绿地、屋面、透水砖路面、其他硬质地面雨水,用于绿化灌溉、道路浇洒、地下车库地面冲洗等,并回收利用空调冷凝水作冷却塔补水,非传统水源利用率达到21.52%。在材料应用上,建筑和装修所采用的全部建筑材料均为可循环利用的材料,如混凝土、钢筋、玻璃、钢材、木材、灰渣纤维制品等。
(6)机电节能技术应用方面:在性能导向成为绿色建筑发展趋势的背景下,本项目也跟根据实际使用需求,对一些新技术加以组合应用,通过与多专业协调从而在不同阶段予以落实,并将重点放在节能效果较为显著的空气调节系统和节能控制系统上,例如本项目所有新风机均设置了热回收装置并配置变频器,利用排风预热预冷新风,节省新风处理能耗;空气处理机组配置变频器和室内设置CO2监测探头,可以根据室内负荷需求动态调整送风量和新风量,节约能源;冷热源、输配系统、照明灯各部分实现能耗分项计量,电表、水表、能量计量表采用具有数据远传接口的设备,通过该接口接入自动抄表系统的数据采集模块并远传至监控中心的抄表系统主机;采用BAS对冷源系统、空调通风系统、智能变频多联空调、给排水及污水系统、电梯等进行自动监测或控制等机电节能技术。
在项目设计过程中,天启正业作为设计总承包方,完成了建筑工程、室内设计、园林景观、建筑幕墙、战时人防、施工图预算(工程量清单)等专业、专项设计图纸;对于自身不能完成的设计工作则进行分包并负责总体控制和技术协调。按照业主的要求,一次性高效完成了上述设计的施工图和工程量清单,保证了施工招投标和施工计划的顺利推进。同时,这种做法也大大减轻了业主的协调工作量,减少了各专业间可能出现的技术矛盾和设计修改工作。在设备材料的招标过程中,天启正业向业主提交了外遮阳百叶系统、电梯、空调等主要设备、建筑幕墙、主要装饰材料等技术需求书,为业主进行招标采购提供技术支持,并参与招标采购过程的技术控制和材料定板。在本项目采用的“逆作法”施工方案的研究过程中,天启正业也积极组织参与技术审查和设计技术的配合,保证了“逆作法”施工的顺利完成。总之,本项目采用近似建筑师负责制的“设计总承包+咨询”的服务模式,保证了设计和建造过程较高的完成度,也有力保障了设计进度和设计质量。
本项目在2015年顺利获得三星级绿色建筑设计标识(表1),以及中国勘察设计协会建筑工程设计类华彩奖铜奖、2016年获广州市优秀工程设计绿色建筑一等奖、2017年获广东省优秀工程设计绿色建筑三等奖和第九届广东省土木工程詹天佑故乡杯。
纵观本项目的设计过程,我们认为规划设计初期对项目的精准定位和创作理念的确立,严谨细致、精益求精的设计态度,以及与业主进行良好的沟通是实现设计目标的关键保证。同时,由于建筑具有技术和艺术的双重性特征,建筑师的设计构思过程需基于理性的逻辑推导,而后在感性艺术中升华。本项目的创作过程正是在严谨的逻辑推导基础上,融合环境和资源要素,通过反复比选和不断优化,从而得到合理的设计成果。同时以绿色节能为技术目标,通过选择适宜的节能技术达到技术与艺术的平衡,实现了多方面绿色建筑技术的落地,建筑节能率设计值达到60.19%,起到一定的绿色建筑示范及推广意义。
另一方面,项目采用“设计总承包+咨询”的服务模式,设计单位在项目的规划、报建、设计、工程实施全过程的咨询中发挥了较大作用,为项目的顺利实施和竣工做出了应有的贡献,也为住建部近期大力推行的“建筑师负责制”进行了先行探索。