新闻资讯

NEWS

首页

新闻中心 / News

BIPV 案例赏析（二百七十七）

发布时间：

2024-06-19 13:55

珠江城大厦——超低能耗摩天大楼项目案例分享

珠江城大厦位于广州市珠江新城CBD的核心区域，是广州市地标性国际超级甲级办公大楼，不同于其它总部型摩天大厦，“珠江城”项目设计遵循“天⼈合⼀”和”可持续发展”的理念进⾏再创作。遴选、优化，并系统性采⽤符合地域性⽓候特征的11项可持续节能技术，实现“超低能耗、超⾼品质”，较好地解决了超⾼层建筑与超低能耗⽆法兼顾的⽭盾。

项目采用“零能耗”的设计理念，采用了智能型内置遮阳百叶的内呼吸双层道玻璃幕墙，日光控制及光感应照明，冷辐射带需求化通风，高效制冷机房，PLC空调智控系统，下行势能发电型双层电梯，风力发电建筑一体化，太阳能光伏发电建筑一体化等11项地域气候适应型绿色低碳技术以及可再生能源利用技术，节能率达到63.2%。

“珠江城”项目占地面积1万平方米，总建筑面积21万平方米,地上71层、地下5层，高度309.6米。设计有360度观景的商务会所（70－71层）、高级中西餐饮（4－5层）、中外资营业银行（1－2层）、职员餐厅（6层）等商务设施配套, 裙楼设国际会议中心（800人）,顶层为空中休闲花园。项目地下共提供865个车位。

设计团队设计初衷是：以超高层摩天建筑来推动不断变化的可持续发展理念，探索主动绿色建筑技术的应用。其设计和建设理念的深意更在于：人们对全球环境和国家社会发展所肩负的更大责任和示范引导作用。

“珠江城”通过新型的空调制冷、热方式和高效的系统配置与风能、太阳能发电相结合，分别从减少（能源消耗）、吸收（可再生能源）、回收（冷、热能量，水）三个方面实现超低能耗的目标，有效调节室内热环境与光环境，提高办公环境舒适度。

项目通过绿色建筑技术的应用和实施，在节能、节地、节材、节水和室内外环境改善方面取得了良好效果。整体设计节能率达到63.2%，既实现了差异化的市场策略，也为广州市打造了一张绿色先锋的国际新名片。

“珠江城”项目所运用的11项绿色节能技术是与建筑形象诞生的构思源泉,它们共同构成了一个科技巨人的各项系统。基于“零能耗”概念,建筑的工程管理、设计、施工、运营管理均需要形成一个贯穿始终的绿色机制。

工程管理

A-在规划阶段进行建筑生命周期分析并筛选方案。制定绿色设计施工方案目标。

B-制定绿色目标:经过技术上科研创新，切实实施业主配套专项人才，并培训投入运营管理。

C-项目信息化管理：对工程建设项目的全过程及其资源进行计划、组织、指挥和控制，实现项目建设全生命周期内的合同、采购、投资、进度、质量、安全、信息、沟通协调等的全方位管理提供一个信息平台。实现对项目可视化管理。

D-搭建项目绿色技术研究平台: 搭建包括清华大学建筑技术科学系、中国科学院广州能源研究所、广州市建筑节能办公室、德国英科公司和开思拓公司、香港迈进外墙设计有限公司等绿色技术顾问研究平台，进行综合决策。

综合考虑了广州当地的气候条件，项目的场地、资源条件，各项措施的技术经济评价、无形资产增值，最终确定采用18项可持续性技术中的11项效果显著、性价比高、技术切实可行、无形资产增值巨大的技术。

施工及运营管理

A-建立结构施工监控和运营健康监测系统：建筑构件上设置各类型的传感器，利用远程监控系统，进行日照变形、砼徐变收缩、垂直度、内力变化等监测，监视工程变化过程。

B-施工过程结构仿真技术：利用MidasGen软件，对钢外筒操作平台、地下室底板、核心筒整体提升钢平台、钢外筒和砼核心筒施工过程、M900D塔吊外挂荷载对核心筒的影响等进行各种工况的变形分析，从而对施工方案进行模拟、对比、验证，实现施工方案的优化。

C-施工项目管理软件大量应用。

D-采用真空垃圾管道系统，分时段分类集中收集并运输到城市管道集中处理。

E-采用PLC网路智能化控制手段，精密进行空调运行控制。

F-智能照明控制系统采用照度传感器，办公室照明充分利用玻璃幕墙透入的自然光，实现日照自动补偿。

G-能源综合计量系统按照用户实际的直饮水、电、中央空调等实际使用量进行计量和收费，空调系统并能按分项计量。

H-智能应急疏散指示控制系统及安防管理等智能管理系统

技术特点

“珠江城”项目采用：智能型内置遮阳百叶的内呼吸窄通道双道玻璃幕墙，日光控制及光感应照明，风力发电建筑一体化，太阳能光伏发电建筑一体化，冷辐射空调系统，地板送新风的“需求化”通风系统，冷水机组串联大温差加冷冻水梯级利用系统，开创性采用乙二醇溶液冷却水水热泵制热系统，全封闭蒸发式排气热回收系统与空调冷凝水回收系统，PLC智能控制系统，高效照明、高效办公设备，双层机械停车位，双轿厢电梯11项绿色节能技术。

绿色节能技术主要创新点

1 南偏东12.8度规划布局：绿色规划手段是“可持续发展”和“生态优先”原则得以实施的第一步。“珠江城”项目南偏东12.8度进行调整，使建筑获得了开阔的江面视野和极佳的城市景观，同时成为本项目利用可再生能源技术的最主要因素之一。平面朝向充分考虑了日照的因素，在充分利用了中午自然光的同时，也尽量减少了午后西晒。

2 现代性价值观与高效建筑空间：与309米高的常规建筑相比，3.9米层高2.8-3.0米净高节约装修空间21米，建筑面积净增约1万平米，相当于5层楼高。天花多义性的一体化设计包含有:空调制冷末端的冷辐射板，照明反射板，吸音板，安装有喷淋及烟感。

3 地板也是多义的，包括：新风系统，智能管线。多义性的一体化设计使建筑与装修可以一次性完成,并使选用超常的层高标准称为可能。双轿厢电梯的应用，使原27单层电梯的配置减少为22台。同时提高了办公标准层平面的使用效率由75%上升为80%。高效的建筑空间体现的是：摒弃奢侈主义的价值观，回归理性高效率、高实用率的现代性价值观，追求合理空间尺度。

4 建筑成为可以发电的机器—风力发电一体化技术

灵感：珠江城流线型的外形就是受到赛车引擎的启发才会产生这样富有空气动力学美感的流畅曲线。建筑在100米和200米的高度设立了四个垂直轴风力发电机，建筑犹如一个可以运转的机器，富有活力。对比水平轴的风力发电机，垂直轴风力发电机的优势在于受风向影响小，发电效率高，结构安全性高。

风力发电一体化技术作为建筑创作灵感的源泉，以及其实际工程项目应用成功、运行安全，不仅是一次跨领域科研设计的成功，也为建筑设计领域开辟了新的创作之路，为此项技术推广与应用提供了有力的技术支撑和研究经验。

5 幕墙的具有适应能力的“皮肤”

智能概念为建筑外表设计带来了新的方向。小型的探测及控制处理装置被植入建筑“皮肤”模仿毛细孔的组织结构，智能表皮可以接受信息并及时作出应激措施以应对建筑外界环境的变化，提供一个相对稳定的室内舒适环境。珠江城可调节的内呼吸双层幕墙系统设计由多层材料系统组成：玻璃围闭系统，可调节遮阳系统、光控系统、温度调节阀、外区湿度调节系统。

这是一个机电、建筑、环境设计、管理一体化的多学科交叉领域设计。幕墙在新的语境里被重新定义，它不仅是建筑物的壳、一个独立的不受其他系统控制的区域，而且是个能量站。照明、隔热、保温、遮阳、空气动力学、防止眩光、防止视线干扰、防止噪音、能量储存与利用（发电与发热）、室内的空间利用、审美等指数被综合考虑，幕墙变得具有多义性。

这种新型智能控制的内置电动百叶内呼吸双道玻璃幕墙技术，由双道玻璃幕墙、玻璃表面温度智能控制的内呼吸空调通风系统以及自动调节遮阳百叶组成。是一项将舒适、节能以及环保有机结合的先进绿色技术。内、外层玻璃表面温度控制的内呼吸通风空调系统在确保室内热舒适的前提下，节省空调能耗；

6 室内照度控制的内置电动百叶有效地避免室外眩光的光污染，节省照明电能和空调能耗；内层可开启的玻璃，便于百叶的清洗，节省维护费用；同时双层玻璃结构减少室外噪声的传入。

7 “空调技术的博物馆”

冷辐射系统的节能技术—在地处夏热冬暖地区（俗称亚热带地区）率先创造性的实施“需求化置换送风+冷辐射”空调系统，为空调领域舒适节能设计的一大创举。作为项目的核心系统，冷辐射系统是整座大楼温湿度调节、新风供应的中枢，承担室内制冷、通风、天花等功能。

系统包括两部分：末端系统（水冷媒辐射供冷系统、干式风机盘管、需求化置换送风）和冷热源机房。

末端系统采用温湿度独立精确控制的空调系统：水冷媒辐射供冷系统根据水体良好的热交换特性，通过精确的温度检测，采用水作为冷媒，循环降低金属天花板温度，并向办公空间辐射冷量，连同干式风机盘管（近幕墙热负荷较大区域设置的冷梁），达到消除室内显热负荷（处理室内空气来自人体和设备的发热，降低室温）、控制室内温度的目的，形成人工洞穴效应。金属天花板还实现了冷辐射、照明、消防烟感温感探头及吸音隔噪一体化。

需求化置换送新风系统+冷辐射+周边区冷梁节能空调系统同时新风处理系统采用排气热回收技术、新风热量转移技术以及新风冷负荷梯级处理技术，节能效果明显。

冷辐射空调系统的首要优势是舒适性，由于采用辐射供冷，因此房间内周边的内表面温度低于常规空调系统，如同人在室内有一种在烈日树荫下的感觉，舒适性好。

8 周边区冷梁——周遍区冷梁可以降低天花结露的风险、强化冷辐射板的对流换热，另外风机盘管可以实施变工况运行，缩短准备期（如上班前）的新风系统的运行时间，降低空调能耗。同时结合双道玻璃幕墙可实现智能控制内呼吸系统，保证室内的热舒适性。

末端系统之外，空调系统还综合采用了冷冻水梯级使用系统、冷水机组串机大温差制冷系统、排风热回收系统、冷凝水回收系统、变频变流量控制、大跨度垂直布置二级调节等具有开创性的方案，机组结合的方式将新式空调系统的潜力进行了最大限度的发挥。

以上是珠江城项目空调系统的主要节能创新点，采用的一系列节能技术措施不仅仅适用于冷辐射空调系统，对传统空调系统的设计理念也有参考或适用的作用，同时也可以应用于新建建筑和既有建筑的节能改造项目。

新颖的结构体系—带端部巨型桁架及短向钢支撑的超高层框架—核心筒混合结构体系。主体结构是由钢框架、钢筋混凝土核心筒组成的框架-核心筒混合结构体系；在建筑物长向两端、沿短向全高设置钢支撑，这些钢支撑与巨型钢骨混凝土柱组成巨型桁架体系（端桁架）。

建筑立面上设有沿高度布置的4个风洞，结构上在风洞附近楼层沿建筑物长向、短向均设置钢支撑，与框架柱共同组成空间桁架体系（带状桁架及外伸桁架）。

来源：绿圈