绿色建筑全过程设计理念与探索——以广州南沙明珠湾开发展览中心为例

杨 勐，李 斌

（1.华南理工大学建筑学院，广东 广州 510641；2．华南理工大学建筑设计研究院有限公司，广东 广州 510641）

0 引言

绿色建筑全过程设计是指在项目建设全过程中进行全领域展开、全方位推进、全过程监管，是全行业产业链的联动，是从政府部门到开发建设企业、咨询、设计、施工、监理和物业管理企业的共同参与，从而力求项目的绿色建筑设计在各个阶段的工作具有可持续性，为绿色建筑全过程提供最优的解决方案。

广州南沙明珠湾开发展览中心位于南沙区灵山岛，场地周边河网密布，湖塘众多，自然生态环境优良。项目占地1.9 万m2，总建筑面积1.2 万m2，主要包括明珠湾规划展览馆（裙楼）和南沙城投开发指挥部办公楼（塔楼）（图1至图3）。项目在绿色建筑全过程设计指引下获得绿色建筑二星级设计标识和二星级运行标识证书。本文从项目的规划咨询、方案设计、施工管理、后勤运营等方面进行分析总结。

图1 展览中心总平面

图2 展览中心鸟瞰

图3 展览馆沿街透视

1 绿色建筑全过程实施管控环节

1.1 规划咨询阶段

依据总规控规和土地出让合同规定的绿建相关要求，分析区域环境，并结合业主要求与项目定位，编制绿色建筑可行性研究报告，确定节能目标、绿建等级、技术方案、施工控制、运营管理和成本核算。

1.2 方案设计阶段

首先，在设计初始阶段，项目的设计理念要融入绿色建筑策划，提出适合地域气候和项目特点的技术措施并完成投资估算。其次，在深化阶段，给出各专业具体的节能技术措施与指标，完成星级认证的相关模拟分析。最后，在最终的技术图纸中落实绿色建筑技术和细部构造，协助业主完成绿色建筑设计评价标识认证和申报工作。

1.3 施工阶段

组织建设单位和施工单位开展绿色施工培训，针对项目本身特点提交绿色施工方案，做到节能、节水、节材和材料的循环利用，保护环境，实施绿色施工。在具体施工过程中，加强绿色建筑施工技术管理，提高建筑保温隔热和施工安装水平，保证质量达到建筑节能指标要求。

1.4 运营检测阶段

运营单位提供绿色物业管理方案，并形成与之配套的《绿色物业管理制度》《绿色建筑后评估管理制度》《绿色建筑评价与标识管理制度》《绿色建筑性能保险制度》等[1]。在建设完成后，加强日常运营维护管理，做好设备运行记录和定期检测，保证绿色建筑实际运行效果。

1.5 标识申报阶段

完成绿色建筑标识评价申报材料，组织专家评审，并对评审意见进行答辩，最终完成标识申报。

2 绿色建筑全过程设计实施案例

2.1 项目定位

根据《广州市绿色建筑和建筑节能管理规定》（广州市人民政府令第92 号），南沙明珠湾起步区等重点区域要广泛开展高星级绿色建筑建设，大型公共建筑和居住区项目要达到二星级绿色建筑要求。因此该项目从一开始就定位为绿色二星建筑。

2.2 绿色建筑设计策略

广州南沙属于亚热带季风气候，建筑十分注重通风、遮阳与隔热的设计。项目方案立意是以南沙独有的“桑基鱼塘”地域文化印记为切入点，采用地景化的设计手法，将建筑与大地景观融为一体，还原大地肌理，再现南沙阡陌纵横的广袤农业景观[2]。本项目绿色建筑设计结合方案立意和造型，提出“基于地域生态观的主动式与被动式相结合的节能设计策略”。裙楼“桑基鱼塘”的绿化种植屋面起到很好的隔热与海绵效应，塔楼双层玻璃幕墙的设计形成自然拔风的通道，可降低室内温度，同时带来良好的室内采光环境，加之一系列节能设备的采用，进一步实现了建筑兼顾立意、美观与节能性能[3]。

2.2.1 被动式生态节能技术

建筑采用开放式幕墙设计。塔楼采用双层玻璃幕墙，底面与顶面开敞，形成拔风空腔。参考《建筑通风效果测试与评价标准》（JGJ/T 309—2013）中数值模拟的方法评价室内通风效果，其中数值模拟软件采用斯维尔Vent2016 软件的室内通风模块。根据模拟分析可知，72.53%以上可开启外窗，室内外表面的风压压差大于0.5 Pa，主要功能房间气流分布均匀流畅，风速主要为0.2～1.5 m/s，平均自然通风换气次数不小于2 次/h，总体达标面积比例为97.55%。

裙楼为相对封闭的大空间，满足多媒体演示需求，而全玻璃幕墙的塔楼为室内办公区提供了更加充足的自然光线。在分析时采用绿建斯维尔采光分析软件（GB-DALI）作为分析工具。自然采光模拟数据显示建筑物内房间自然采光良好，总体达标面积比例为97.00%。当室外光线过强时，可通过升降遮阳帘达到降低室内光线强度的预期效果。

本项目设计3562.15 m2的绿化屋顶，占屋顶可绿化面积比例高达33.27%，屋顶采用挤塑聚苯乙烯泡沫隔热板，天窗采用低辐射玻璃，可以实现良好的夏季隔热和冬季保温效果。

2.2.2 主动式生态节能技术

场地设置830 m2的景观水体和4290 m2的有调蓄功能的绿地。从硬屋面、绿化屋面、沥青路面、绿地和水面收集雨水，场地年径流总量为24 700.38 m3，场地年降雨量为34 040.16 m3，控制率高达73.49%。场地年径流总量计算如表1所示。本工程系统设一个埋地雨水蓄水池，雨水经过沉淀、过滤和净化后用于绿化灌溉、水池补水和车库、道路冲洗。生态种植屋面雨水收集分析如图4所示。

图4 生态种植屋面雨水收集分析

表1 场地年径流总量计算

项目在采光、空调、电梯等耗电量大的设备上选用高效智能化的产品，实现方案多专业节能措施的集成化设计。

例如，采用麦克维尔的空调风冷模块机组，相比标准要求的2.9 能效指标提高了19.66%；采用大金的多联机，相比标准要求的4/3.95 提高了45.00%以上；空调循环水泵的耗电输冷比为0.022 184，相比标准要求的0.028 717 降低了22.75%；地下车库、走廊等场所的照明采用智能照明控制，分时分区控制；采用电梯群控节能设计及能量回馈控制技术等。

2.3 绿色施工

2.3.1 绿色施工技术管理

施工项目部根据项目绿色节能要求制定节电、节水、节材技术措施。在节电上减少高功耗用电设备的使用，重点控制土方耗油。在节水上采用临时用水点设节水龙头，紧固管道接口。在节材上减少施工损耗。经最终统计，建成每平方米建筑能耗值为0.63 tce；每平方米建筑水耗值为409.2 L/m2；预拌混凝土总采购量为7757 t，实际总用量为7826 t，预拌混凝土损耗率为0.89%；钢筋进货量1175.56 t，工程需要钢筋量1158.76 t，现场加工钢筋损耗率为1.45%。

2.3.2 绿色施工管理

项目部建立了绿色建筑施工管理组织机构和管理体系，并积极实施绿色施工方案。在施工全过程中，采取降噪、洒水、覆盖等防噪降尘措施，制定并实施施工废弃物减量化、资源化计划，以施工日志形式记录绿色建筑重点内容的实施情况等。

2.4 绿色运营

在建筑物建造的最初几年，“潜在能源”“灰色能源”“导出能源”占能源消耗的比重最大[4]，后来，建筑物的“运行能源”成为主要的能源消耗来源。在建筑运营阶段，应组织业主、物业公司管理和操作人员进行绿色建筑技术介绍、设备维护与检测和绿色物业管理知识培训[5]，以此实现节能设备的有效使用和绿色运营，主要表现在以下几方面。

（1）制定了严格的节能、节水、节材和绿化管理制度；制定了垃圾管理制度。

（2）制定了合理的绿化养护方案；定期监测运行过程中废气、污水等污染物的排放量。

（3）编制项目的节能计划，检查督促各用能部门各项节能措施的落实情况；实行用电用水部门和重要用电用水设备分表能耗统计管理，及时掌握各部门和各设施设备的耗能情况。

（4）定期检查、调试公共设施设备，并根据运行检测数据对各设备提出整改优化措施。

2.5 绿建标识申报

广州南沙明珠湾开发展览中心绿色建筑设计一开始就引入了广州宏达工程顾问有限公司做全过程的策划与研究。在项目设计阶段和运行阶段分别与设计单位和业主单位密切配合组织申报，项目于2019年取得了绿色建筑二星级设计标识和二星级运行标识证书，并获得了广州市绿色建筑设计一等奖。

3 结语

广州南沙明珠湾开发展览中心通过绿色建筑全过程设计取得了良好效果。经成本核算和运行节约费统计，为实现绿色建筑共投入364.87 万元用于关键技术或产品，每年可节约运行费用58.62 万元，同时减少了大量有害气体排放。绿色建筑全过程设计最根本的价值在于通过一个系统化的管理体系，结合绿色建筑评价标准，将绿色建筑理念贯穿于前期规划、可行性研究分析、立项、设计、施工、监理、竣工验收和运行管理等工程建设全程和全寿命周期中，能够加强数据信息整合，推动绿色智慧运维管理，更好地实现项目绿色建筑技术性能指标的有效落地，实现真正绿色建筑。