绿色建筑技术在公共建筑中的应用实践——以南京江北新区市民中心为例

杜森

南京江北新区建设和交通工程质量安全监督站 江苏 南京 210031

引言

绿色建筑是指在其全寿命周期内，最大限度地节约资源，减少污染，有效保护环境的同时，为人们提供健康、舒适和高效的使用空间，且能够更好地与自然和谐共生的建筑。绿色建筑常常通过多种绿色技术的集成应用来实现，绿色技术是指能减少环境污染、节能减耗的技术、工艺或产品的总称[1]。随着我国绿色建筑迅速发展，绿色建筑我国对节能降碳的贡献非常突出，其中公共建筑占新建建筑项目的比例约为30%，能源消耗占据较高比例[2]。为进一步贯彻落实我国“碳达峰、碳中和”目标要求，如何实现绿色建筑技术在公共建筑中更广泛地应用，降低其全寿命周期内碳排放量，已经成为当下公共建筑发展趋势和研究热点。本文旨在结合南京江北新区市民中心项目为案例，探索绿色建筑技术在公共建筑中的应用路径，以期为同类建筑的建设提供一定的参考。

1 项目概况

该项目位于南京江北新区，占地面积约23000m2，总建筑面积约75000m2，项目地下1层地上6层，由公共服务中心、市民中心、新区城市展陈区三部分组成，是集城市展示、公共服务、市民活动、配套设施等为一体的多功能城市馆。项目由中国工程院孟建民院士担当设计设计，方案借鉴南京瞻园，取意古典宝盒，以缓缓打开的意向营造具有东方意境的公共建筑，造型新颖，形态优美，是集外形和功能和谐统一的建筑力作。项目预制装配率达到65%以上，已获得绿色建筑三星级设计标识及运行标识。

2 绿色建筑技术应用

2.1 节地与室外环境

项目选址于位江北新区核心区中央大道东南侧尽头与长江滨水公园交接处的开放空间处，项目周边多种公交出行方式，地内设有自行车停车库及自行车停车位，提倡绿色出行，减少废气排放。设置了下沉式活动广场及屋顶花园，不仅可以提供室外共享空间，同时可以降低传热和热岛效应，减少向室内传热，减少室内空调负荷，也可以作为降低雨水径流的有效手段，减少雨水外流。

2.2 节能与能源利用

2.2.1 自然通风与采光。项目处于夏热冬冷地区，充分考虑场地自然条件，合理设计建筑体形、朝向和窗墙比，通过日照模拟、室外风环境模拟和室内自然通风模拟等方法进行优化设计，保证良好的自然通风和采光条件。屋顶采用70mm挤塑聚苯板+120mm钢筋混凝土，外墙采用200mm加气混凝土+喷涂玻璃保温棉、外窗采用6mm中透光Low-E+12mm氩气+6mm透明-隔热金属窗框，同时设置垂直遮阳。

2.2.2 高效节能设备及系统。项目空调系统选用高效风机和水泵，空调处理机组、新风机组和机械通风机的单位风量耗功率均满足《公共建筑节能设计标准》要求，空调水系统采用变频调速运行，部分负荷可有效降低输配能耗。项目二层活动室办公室、三层活动室、六层办公室区域设置4台热泵式热回收型溶液调湿新风机组，全热回收效率≥65%，经热湿交换，分别回收排风所带的冷（热）量，热交换效率65%。

项目所涉及灯具、开关、电源均采用节能、高功效型。全国首例360°圆形建筑泛光系统工程所有可控灯具均采用智能控制系统统一集控，通过定制软件设置不同的播放场景，并可根据时间需求编辑不同的播放列表，实现分时节能[3]。各主要功能房间等处的照明采用就地照明开关控制；地下车库、公共走道等处的照明采用BA系统集中控制；楼梯间等处的照明采用自熄式节能开关控制。在面积较大的房间按照使用条件和天然采光条件采用分区分组控制。

图1 360°圆形建筑泛光系统

2.2.3 可再生能源建筑应用。项目率先用上“江水空调”，采用江北新区江水源热泵能源站集中冷热源，由建筑东北侧新区冷热源室外管网接一路冷热水至本建筑地下一层热交换机房，经换热后供本项目使用。通过采取江水源热泵、冰蓄冷、水蓄热这些新能源技术的结合，实现电力削峰填谷，最大程度利用江水温差能，最高效、合理地提高自然资源利用能效，降低碳排放的同事还将退水用于黑臭水治理，实现能源的协同发展。利用江水循环，为建筑内部提供高效、优质、低成本的集中供冷供热服务，比现有建筑节能30%以上。

2.3 节水与水资源利用

2.3.1 雨水回收系统。项目充分融入海绵城市建设理念，打造雨水回用系统、综合管廊系统，促成生态水循环，突出渗、滞、蓄、净、用、排的功能，使市民中心生态环境的建设又迈向了更先进的发展平台，整个项目室外建立雨水回收系统和太阳能补充能源等技术，同时项目所有管线综合通过新区已建地下管廊进入项目。设置雨水收集池，对基坑降水、场内雨水、车辆冲洗等水资源经过三级沉淀池收集于雨水收集池，然后循环应用于车辆冲洗、洒水降尘、绿化灌溉等。

2.3.2 建筑热水系统。项目职工餐厅供应的热水由太阳能热水系统供给，项目最高日用热水量为4.4m³/d，最高日最大时热水用量0.83m³/d，项目厨房集中热水均由太阳能热水系统供给，并采用电辅助加热。

2.3.3 景观中庭水幕循环水处理技术。中庭“叠落式”景观水池采用顺流式循环方式，通过预净化、多层超精细过滤、消毒等工序，实现水资源再生利用。通过远程控制系统，全方位实现水质监控、臭氧监控、设备运行状态、故障报警等功能。

2.4 节材与材料利用

2.4.1 高效预制装配。整个项目遵循绿色和可循环发展理念，建筑预制装配率超65%，大大减少了建筑垃圾的产生，提高了建筑效率。项目地上主体的内、外墙板均采用预制式墙板。四至六层为钢结构，现场15000t钢结构构件全部预制工厂化制作，钢构件经BIM深化逐一确定构件加工尺寸，减少钢材损耗，节约材料。

2.4.2 施工现场材料因地制宜。现场采用接木机等设备，将短木料集中处理连接成长木方，现场主干道及场地采用混凝土预制道板和钢板道路，可周转利用。废旧钢筋、废旧模板重新加工，制作成排水沟篦子、后浇带盖板、试块笼、垫块，废料循环再利用。临建设施标准化，环保型可拆装装配式活动房，加强使用维护重复使用。安全防护定型化、工具化、标准化、采用拆迁、可回收材料。

2.4.3 “装配式+3D打印”服务中心。江北新区市民中心游客服务中心位于市民中心主入口处，项目采用装配式3D打印外墙+装配式清水混凝土（GRC+GRE）内装+虚拟与现实耦合工程管理系统的智 能建造技术。实现了3D打印全装配式绿色智慧建筑，并利用固废处置再利用技术，推动低碳、环保节能智慧建造技术的应用和发展。3D打印横向构件 交接处的竖向缝构成立面竖向线条，与主馆的竖向百叶相呼应，简洁纯粹的“月光宝盒”的盒子立面与主馆风格达到和谐统一。

3 其他绿色适宜技术

3.1 中式“传统园林”中庭

图2 “传统园林”中庭

为把建筑环境装扮得更加和谐美观以展现江北新区历史、人文、自然的风貌，体现“市民中心”亲民、美好、奋进的时代精神，彰显传统园林在现代建筑中的延续和发展。在建筑中庭打造九景：瞻亭、留音桥、云霞如意、妙水叠瀑、珍珠泉涌、曲水玉澜、狮岭雄姿、花韵迎宾和松涛景庭，表达景观意境，营造自然氛围，提升市民的舒适感。

3.2 建筑信息模型（BIM）全过程应用

图3 BIM模型

项目在设计之初，就有针对性的应用BIM技术，根据设计图纸并严格按照BIM标准体系搭建建筑、结构、MEP、幕墙、钢结构各专业基础模型，并由BIM负责人组织该项目各专业负责人对模型进行检查，核对模型与实际图纸是否一致，确保各专业BIM模型完整没有遗漏。在项目施工阶段，项目组建BIM小组，为指导现场施工提供技术支持；应用BIM技术将整个施工的过程与现场进行模拟，实现BIM管线综合、复杂节点可视化、预制件加工、施工方案优化、减少沟通时间等，并有效地、及时地避免错误的发生，减少返工，降低成本，提高工作效率。

3.3 智慧环保工地

项目现场设置智慧工地体验区、样板展示区，设置PM2.5环境监测设备和噪声检测仪，当空气指数超过设定指标将自行启动雾炮机、塔吊、围墙喷淋系统；定时定点监控噪音；现场主入口设置自动洗车场、过水池以及高压水枪等车辆冲洗装置，设置冲洗抓拍系统，对现场车辆清洗实时监控，自动抓拍车辆未清洗、冲洗不干净的行 为上传到平台。

3.4 梭形百叶外墙遮阳系统

项目采用国内单体最大的外墙遮阳系统，以上下圆梭形百叶系统构成一个音乐宝盒形式，完美的融合了建筑立面效果和遮阳系统，鱼型的遮阳构造采用外侧孔，内侧微孔的形式既不影响室内观感效果，又完美满足遮阳要求

4 结束语

绿色建筑技术的应用已经成为建筑行业的必然选择，它不仅能达到节能减碳、降低公共建筑的能源损耗、减少污染的目标，同时也为人们提供健康、适用、高效的使用空间，最大限度地实现人与自然的和谐共生。通过以上工程实践，在公共建筑全寿命周期融合绿色建筑技术，通过雨水回收利用、高效空调照明设备选用、节材优化设计、自然通风、建筑外遮阳系统、江水源热泵、BIM技术等多项绿色技术的集成应用，有力促进绿色公共建筑建设不断向更高层次迈进，希望对公共建筑绿色节能高质量发展起到一定借鉴作用。