朱文博 ,庄文琪, 孙 华,华天宇 ,刘佳鹭 (.上海中心大厦建设发展有限公司, 上海 000;.上海市建筑科学研究院有限公司, 上海 008)
近年来,我国绿色建筑体量迅速增加,获得绿色建筑标识认证的项目逐年增加[1]。然而绿色建筑的运行管理存在许多难点,这使得部分绿色建筑在实际运行中难以发挥先进理念和设计的功能,导致建筑室内环境参数不能满足用户需求[2]。作为我国较高的绿色建筑运行标识项目,上海中心大厦始终贯彻低碳、节能、高品质运行的理念,重视室内舒适和健康。通过制订完善的物业管理制度、定期维保、楼宇设备自控(Building Automation System-RTU, BA)系统数据记录及数据分析等方式,在投入运行两年多的时间里持续不断地探索在逐步降低建筑资源消耗的同时维持高品质室内环境的方法。
本文结合上海中心大厦项目室内环境保障技术措施,在冬季对上海中心大厦进行了室内温度、相对湿度、背景噪声级、照度和室内空气质量的检测,以验证绿色建筑运行标识项目的室内环境保障措施在冬季的有效性,检验项目能否在长期运行中维持优良室内环境。同时,为绿色建筑运行标识项目,尤其是超高层公共建筑维持运行期室内环境质量提供一些参考。
上海中心大厦位于上海市浦东新区陆家嘴金融区,毗邻 420 m 的金茂大厦和 492 m 的环球金融中心。建筑高度 632 m,地上 127 层,地下 5 层,共分为 9 个区+地下室:1 区为会议及多功能空间、零售商场(1~5 F);2~6 区为办公楼层(8~19 F、22~34 F、37~49 F、52~ 65 F、68~81 F);7 区为酒店(84~98 F);8 区为酒店与精品办公(101~115 F);9 区为观光与餐饮(118~ 121 F);地下室为商业和地下通道(B 1~B 2)与停车和设备机房(B 3~B 5)。项目占地面积 30 368 m2,总建筑面积 57.786 4 万 m2,其中地下 16.6242 万 m2,地上41.1622 万 m2,地下停车位有 1 794 辆。
对室内污染物的源头进行控制,借助预评估及多种技术手段,加强运行过程的室内环境健康监测与检测,营造舒适的室内热、湿、声、光环境,提供清洁健康的高品质室内空气。
2.1.1 建筑综合遮阳技术
结合使用安全、遮阳效果、自然采光和视觉影响等因素,项目整体采用了玻璃自遮阳、水平固定外遮阳和智能可调内遮阳的综合遮阳方式。
项目外层幕墙东南、南、西、西南、西北等方向分别采用 25%、50%、75%、50%、25% 的彩釉玻璃,东、东南、西、西南分别采用 300 mm 宽的玻璃肋片进行遮阳。内层幕墙在南向和西向分别采用了50% 和 25% 的彩釉玻璃,并在南立面和西立面采用了450 mm 宽的水平遮阳板。项目在建筑幕墙室内侧均设置了可调高反射遮阳卷帘,结合幕墙外遮阳和自遮阳可有效阻隔太阳光,减少局部阳光暴晒带来的不舒适,改善室内热环境。
上海中心大厦在设计时进行专项气流组织优化设计,空调风系统选用变风量全空气空调系统(VAV),根据对应的空间尺寸合理设置送风量。办公区空调系统均划分内外区,内区常年供冷,采用单风道式变风量末端装置,外区可以根据室外气候变化和负荷变化对供冷或供热模式进行调节和转换,采用带热水盘管加热的并联风机动力型末端装置。另外为了避免在公共场所出现风口结露现象,在各交易层、公共空间、电气用房、休闲层、空中花园的送风口均采用透明保温防结露风口,为舒适的室内热湿环境提供保证。
为提供良好的室内声环境,上海中心大厦设计了独特的内、外幕墙相结合的双层幕墙构造,外幕墙选用 8 低铁 FT+1.52 mm 胶片+8 低铁 FT 玻璃,内幕墙选用 8 低铁 FT+Low-E 镀膜+12 A+6 低铁 FT 的双层中空玻璃。
除幕墙外,建筑围护结构构造设计时也充分考虑了隔声性能,在噪声敏感房间内,地毯楼面采用方块地毯+140 mm 成品架空地板+压型钢板混凝土楼面,浮筑楼面采用 1.5 mm 厚环氧树脂漆面层+100 mm 浮筑 C30 混凝土+1.5 mm自粘型沥青卷材+50 mm 专用浮筑橡胶弹性垫层+1.2 mm 水泥基聚合物防水涂料+压型钢板混凝土楼面。涂料墙面采用内墙乳胶漆+50 mm 涂塑玻纤网格布+轻钢龙骨石膏板墙,吸音墙面采用 1.2 mm 冲孔铝板背衬玻璃布+75 mm 轻钢龙骨,内填 50 mm 离心玻璃棉+15 mm水泥砂浆+加气混凝土砌块墙。
室内噪声主要源自设备,大厦将噪声设备集中布置在塔楼机电设备层、塔顶机房、地下机电、锅炉房和裙楼顶机电房内,通过优化建筑功能布局减小噪声源的影响。为控制设备噪声,上海中心大厦机房集中在建筑内中央区域,采用多重房墙相隔,并选用低噪声设备,采取减震台座、吸音棉、减震弹簧、消声器控制等多种减振降噪措施。空调末端地下部分物业办公用房空调末端采用风机盘管+新风形式,办公部分均采用变风量空调系统,酒店部分客房均采用四管制风机盘管加新风系统,送风机组均采用低噪声送风机。
项目公共卫生间采用同层排水技术,主楼排水系统及楼层排水系统排水管材均采用离心浇铸排水铸铁管。铸铁中的石墨对振动能起缓冲作用,阻止晶粒间振动能的传递,并将振动能量转变为热能,对排水管中水流产生的摩擦、冲击、振动进行有效降噪。
本项目针对多功能中心、宴会厅、会议区等具有声学要求空间进行专项声学设计,对主要功能空间的隔声构造、吸声布置、吸声构造、混响时间控制等进行专项设计。裙楼会议室及宴会厅区域均设置石膏板天花饰面,在 2 F 前厅(东、西)设置吸音板天花饰面,5 F 的会议室、宴会厅及休闲区均设置金属冲孔吸音天花。公共区域安装吸声吊顶;墙体构件设置石膏板进行隔声处理;走道天棚结合装修,选用了降噪系数≥0.4 的吸声材料,在保证声学效果的同时最大限度地降低对其他空间室内声环境的影响。
上海中心大厦在主要功能房间如办公区、大堂层、转换层及公共区域如走廊、卫生间和地下车库等率先全部采用 LED 高能效照明灯具。为提供良好的室内光环境,上海中心大厦采用自然采光与人工照明相耦合控制方式,在办公区域每层楼面靠近窗户端设置了一圈照度感应器,当白天太阳光进入室内和夜间无太阳光时,照度感应器感应到光线强弱的变化,自动反馈至总控制机房,经由恒照度控制器自动调节灯光照度,实现对办公区域工作面恒照度控制。为防止炫光,灯具出光面采用高透光性磨砂亚克力面板,透光率85% 以上,且简易、可更换。
由此可见,转基因产品之所以引起人们的质疑,主要由于它涉及了人们对自身安全的担忧,尤其是与人们生活息息相关的吃的东西。一般而言,吃的东西都叫做食品,包括法律法规中的食品和部分农产品。但是,因为各种原因,一般国家在相关法律法规中,食品并不包括农产品。但是,我们在对转基因产品进行规范时,却不适合将两者分开规定或者舍弃某一部分,所以笔者认为,我们应该确立一个新的概念,即转基因产品。转基因产品既包括转基因食品包括的所有内容,也包括农业转基因生物中的所有内容,即转基因产品是指利用基因工程技术改变基因组构成,产生的用于农业生产或者农产品加工的动植物、微生物及其产品以及经过深加工的转基因食品。
上海中心大厦严格按照国家污染物浓度控制要求进行招标采购和施工,强调注重相关产品的检测报告,并在建材进场时开展污染物浓度复检。在施工过程中注意施工质量,避免胶黏剂等辅材的过度使用导致竣工后空气质量出现超标问题。通过设置新风净化装置,控制运行过程中的室内空气污染物散发问题,通过空气质量监测系统,实时跟踪室内空气质量,保障运行过程中的环境健康舒适。
2.4.1 源头控制
选用健康环保装饰装修材料,注重室内装饰装修材料甲醛、总挥发性有机化合物 (Total Volatile Organic Compounds, TVOC) 等有害物质的含量及空气逸散量,从源头上控制室内空气污染物排放。
在建筑运行过程中,为保护自然资源、保护环境和公共健康,大楼制定了可持续采购政策,对建筑内部及场地管理范畴内的可持续消耗品、耐用消耗品等进行质量控制。制订二次装修管理规定,对从出租单元交接到装修竣工验收的全过程进行管控,防止因租户装修材料品质问题造成的室内污染物浓度超标。
2.4.2 空气净化
大厦配备了超静音空调箱,均设置有初效(板式过滤器,过滤器等级 G 4 ) +中效(电子净化,过滤器等级 F 7) +纳米光子净化功能段。纳光子净化装置对白色葡萄球菌灭杀率可达 99.90%,能通过氧化有效杀死细菌和微生物,并分解一部分有害的有机气体。
2.4.3 室内空气质量监控
项目在裙房和办公区空调房间均设置了 CO2传感器,传感器安装在风管上,每个分区安装个数根据新风机房的个数不同而有所差异,但每层保证至少安装 2 个 CO2浓度传感器。根据 CO2浓度监测结果,结合预设好的 CO2浓度阈值,自动控制新风变风量阀的开度,保证室内 CO2浓度控制在 10-3 限值以下,不同功能空间也可自行更改设定。
项目的每个转换层(8 F、22 F、37 F、52 F、68 F、84 F、101 F)均设置室内空气质量监控装置,对室内颗粒物浓度进行数据采集、分析,并设定主要污染物浓度参数限值及超标报警功能。
为验证项目在运行期是否能为用户提供符合规范要求和设计要求的室内环境,项目对冬季室内各主要功能空间的温湿度、背景噪声级、照度、空气品质进行了两次检测,并将检测结果与标准进行比对分析。
采用手持式温湿度仪在人员活动区(1.2~1.8 m)进行测量,在办公区、商铺区、酒店客房、大堂、走廊、中庭中每类至少选取 3 个空间进行检测,每个空间视面积情况取2~8 个测点,取平均值后与 GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》中规定的舒适性空调室内设计参数进行比较。
采用声级计和声校准仪于昼间在办公区、餐厅、观光层中选取有代表性的房间进行测试,测试高度为 1.5 m。对于小于 30 m2的房间,选取 1 个测点,对于大于 30 m2的房间,选取 3 个测点,均匀分布。测试时保持房门关闭,空调处于运行状态。背景噪声级检测结果与 GB 50118—2010《民用建筑隔声设计规范》中规定的各类型空间的高要求标准进行比较。
采用亮度计在窗帘紧闭时对办公区、商铺区、大堂、走廊、地下卸货平台进行照度测试。取点采用中心布点法,即将测试空间划分为若干个矩形,测量矩形中点照度值并取平均值获得最终照度结果。办公区和商铺测量位置为工作台面,大堂、走廊、地下卸货平台的测量位置为地面。照度检测结果与 GB 50034—2013《建筑照明设计标准》中规定的各类型空间的照度标准值进行比较。
对可吸入颗粒物 PM10采用激光粉尘仪测量,甲醛和氨采用紫外可见分光光度计进行测量,苯、TVOC 采用气相色谱仪测量,在各房间门窗紧闭且空调开启的情况下进行检测。室内面积小于 50 m2的空间在中心布置一个测点,室内面积>50 m2的空间在室内对称布置两个测点。室内空气品质检测结果与 GB/T 18883—2002《室内空气质量标准》的污染物浓度限值进行比较。
采取问卷调研的形式,评测上海中心大厦用户对室内温湿度、噪声、照度、空气品质的满意情况。调研对象涵盖了大厦内的管理人员、行政人员、技术人员和服务人员,工作场所囊括办公塔楼和商业裙房,18~50 岁各个年龄段均有涉及。通过用户满意度调研,可以获取用户对大厦运行阶段室内环境品质最直观的感受。
(1)通过对上海中心大厦运行期冬季室内环境检测,项目办公区、商铺区、酒店客房、大堂、走廊、中庭的温湿度均满足相关标准中室内舒适性空调供热工况设计参数的要求。项目办公区、餐厅、观光层的背景噪声级均能满足相关标准的高要求标准值。项目办公区、商铺区、大堂、走廊、地下卸货平台的照度值与标准值的偏差均在 10% 以内。项目的室内可吸入颗粒物 PM10、甲醛、氨、苯、TVOC 等有害物质浓度均<70%。
(2)在项目收集到的 57 份针对室内环境满意度的调研问卷中,用户对其所处环境的温度、湿度、照度、噪声、空气品质满意度>90%。
(3)由此可见,上海中心大厦的室内环境保障措施在冬季运行期对维持优良的室内环境起到了至关重要的作用。