专访|关注用户体验的绿色建筑设计
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健康建筑
栏目协办
上海市绿色建筑协会
上海市建筑科学研究院绿色建筑与低碳发展研究所
关注用户体验的绿色建筑设计
——以上海临空11-3地块商业办公用房9号楼为例
摘要
目前绿色建筑中关注重点为资源节约度和环境友好性，缺乏对人的关注度，难以引起使用者的共鸣。以临空11-3地块商业办公用房9号楼为例，从用户体验的角度出发，分析了该项目在关注用户体验方面的绿色设计和技术，希冀为今后绿色建筑设计提供参考。
关键词
绿色建筑；健康建筑；用户体验；案例分析
近年来，我国绿色建筑逐渐进入规模化发展阶段。自2006年第一本《绿色建筑评价标准》发布以来，绿色建筑评价体系一直都在不断优化、不断完善。目前除了GB/T50378－2014《绿色建筑评价标准》以外，还有针对不同建筑类型的绿色建筑评价标准。同时，许多省市依据地方特点，编制了地方标准。
绿色建筑的框架愈发清晰，要求愈发详细，随之而来的问题是绿色建筑逐渐变得“套路化”，绿色建筑的设计成为一个有“公式”可循的事情。建筑始终应聚焦于人，“四节一环保”应该建立在提高用户体验的基础上，不应牺牲用户体验为代价，辅以主动式技术，为用户创造更加舒适的环境，让绿色建筑更加可视化。
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绿色建筑设计实践
本文以上海临空11-3地块商业办公用房9号楼项目实践为例，仅从用户感受角度，探析如何在实现绿色建筑节约能源资源的基础上，提升用户体验，让使用者可以直观的从视觉、听觉、触觉等感官真实的感受到建筑的绿色性能。
1.1 项目概况
本项目位于上海临空11-3地块，地上5层，地下1层，总建筑面积54266m2，其中地上建筑面积35064m2，地下建筑面积19033m2。建筑高度23.91m，结构形式为现浇钢筋混凝土框架及剪力墙结构体系。主要功能为办公研发、配套会议室、健身房及员工餐厅等。项目由上海新长宁（集团）有限公司开发建设，被用作江森自控亚洲总部大楼，2010年立项，2014年11月通过施工图审查，并于同年开工，2017年7月竣工投入使用。项目效果图如图1所示。
图 1 项目效果图
1.2 项目获奖情况
本项目已经获得中国三星级绿色建筑设计标识认证、IFC-世界银行集团EDGE（卓越高能效设计）认证和美国绿色建筑协会LEEDNC铂金级认证，是一栋高等级的绿色建筑。
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绿色建筑的用户体验
2.1 室内外环境的联系
绿色建筑应该是环境友好建筑，将室外的景观、生态要素引入室内，为用户提供轻松舒适的环境。
2.1.1视野
项目所在的11-3地块、相邻的10-3地块和50m绿化带为建设方统一开发设计，在规划布局及建筑设计时融入景观设计，力求打造生态商务办公社区。经过软件模拟分析，建筑主要功能房间均能通过外窗看到室外自然景观。项目周围景观设计图如图2所示。
图 2 项目周围景观设计图
2.1.2 露台休息空间
该建筑在5层靠近苏州河和50m绿化带一侧设计了屋顶露台，为员工创造公共空间。结合植物的布置，给人以轻松的感觉，以满足用户的多种需求，如午餐、休息、聊天、散步等。
2.1.3 共享中庭
设计通高的共享中庭，并放置沙发和讨论桌，可作为员工和访客休闲讨论的区域。采光中庭提供了明亮的环境，结合天窗遮阳板的应用，在保证自然采光的条件下防止夏季阳光直射，营造舒适的环境。共享中庭实景图如图3所示。
图 3 共享中庭实景图
2.2 室内光环境
天然采光不仅有利于节能和视觉工效，也有利于使用者的生理和心理健康。
2.2.1室内自然采光
综合考虑围护结构节能和室内自然采光，建筑各个朝向窗墙比分别是0.47、0.44、0.5、0.45，设置采光中庭，室内办公区采用开敞式布局。经过模拟计算，80%以上的主要功能空间采光系数满足现行国家标准GB50033－2013《建筑采光设计标准》要求，室内具有良好的自然采光条件。项目外观图如图4所示。
图 4 项目外观
2.2.2照明控制系统
采用DALI照明控制系统，并接入BA系统。地下车库、走道、大堂、电梯厅等公共区域的照明分时段控制。休息室、食堂、会议室、办公室、卫生间、楼梯间等区域设置人员感应器，根据人员活动情况控制照明灯具。在开敞式办公区靠近外窗处设感应器，根据室外光线的强弱单独控制靠窗部位的室内灯具的开启或明暗。重要会议室、展览厅等区域设置智能灯光控制系统，既可节约照明用电，又可以根据不同的使用需要营造不同的灯光氛围。户外照明由BA系统控制，可按光控及定时的方式，于下半夜减少亮灯的数量。室内照明控制逻辑如表1所示。
表 1 室内照明控制逻辑
2.2.3智能窗帘控制
外窗设置智能内遮阳系统，根据一天中太阳的位置，自动调节窗帘，减少日照辐射得热量，有效防止眩光影响。此系统和照明控制系统联动，自动调节照明光环境，可改善舒适度，提高员工工作效率。
2.3 室内热舒适
室内热舒适主要和围护结构以及空调系统的设计有关，高效、可靠的系统设计可以降低能耗的同时，保证室内热舒适度。
2.3.1 围护结构保温性能
采用热工性能好的围护结构，以减少围护结构的能量损失。
（1）控制各朝向窗墙比<0.5。
（2）合理进行保温设计，参照施工图审图时执行的DGJ08-107－2012《公共建筑节能设计标准》中围护结构热工性能提高比例如表2所示。
表 2 围护结构热工性能提升比例
同时，采用Equest软件模拟空调负荷，设计建筑设计负荷降低比例为22%。
2.3.2 空调系统
（1）冷热源形式。设置2台双工况电动离心式冷水机组和1台基载单工况电动离心式冷水机组。双工况主机单台额定制冷量为1938kW（580RT），基载主组额定制冷量为1900W（550RT），总蓄冰量为6300RTH。蓄冷装置提供的冷量占设计日空调冷量的比例为37.8%。一层数据中心设置水源热泵机组一台，健身房、值班室及消防监控中心等空间设置独立变冷媒流量冷热型多联式空调系统。
（2）节能措施。采用转轮全热回收空调箱进行新风热回收，用于新风系统及餐厅等部位，每年可节约用电量20.1万kWh，节约天然气用量6.9万Nm3，节省运营费用约32.5万元。水源热泵在制冷的同时可提供55~50℃的高温热水，供生活热水系统的预加热，生活热水由余热提供热量占比61.4%。
2.3.3 与干湿分离结合的地板送风系统
采用有压地板腔的地板送风系统，并在设计中设置高低温冷源分别去除室内的潜热和显热负荷，以达到干湿分离的目的。
（1）改善通风效率和室内空气品质。通过地板送风口送出含有新风的空气，在接近吊顶处进行回风和排风，室内污浊空气随空气的热对流自然向上，通过排风口排出房间，使人员区域处于相对清洁新鲜的空气环境内，可有效提高室内空气品质和通风效率。
（2）提升室内工作区高度。地板送风系统用地板腔取代了常规空调系统中的水平风道，同时可将电力、数据通信等管线布置于地板腔内，减少了常规系统将全部管线布置与吊顶内引起的管线交叉和重叠问题，因此室内工作区高度得到提高。
（3）灵活性强。由于取消了风管系统，使得风口的布置更为灵活，若室内人员位置发生变化，仅需简单的移动架空地板的盖板即可移动风口，风口位置也在人员伸手可及之处，室内人员可根据自身需要对风口进行调节，灵活性强。
（4）节能性高。地板送风直接将空调风送入人员区域，需要选择较高的送风温度。而常规空调系统是先将空气低至露点温度以达到冷凝除湿要求，故通常采用二次回风的方式，利用一次风与室内空气的二次混合提高送风温度。
本工程在常规地板送风设计的基础上，结合干湿分离的理念对地板送风系统进行优化。使一次风送风温度即可达到地板送风需要的送风温度，无需进行二次混风，简化了系统形式，也减少了常规系统对于能源品质的浪费。
2.3.4 外区送风末端设计
外区围护结构的负荷大约占到了室内总显热负荷的1/3，单靠地板腔内的送风很难满足空调外区的负荷要求。故在外区设置了周边的条形送风末端，自带冷热盘管，具备一定的制冷能力，通过地板腔内12.5Pa的静压将一次风引入该末端，利用盘管对空气进行冷却后送入人员工作区域，以承担一部分外区围护结构负荷，改善外区舒适度。
2.3.5 空调末端可调
项目采用的变风量全空气地板送风系统及立变冷媒流量冷热型多联式空调系统均可独立调节。所有功能房间都配置了温度传感器，可以独立调节室内温度：①私人办公室、会议室、数据/通讯机房：每个房间配温度传感器；②公共办公区域、咖啡厅、展厅：每100m2都配温度传感器；③大堂、健身房：配温度传感器。
2.4 室内声环境
营造良好的室内声环境对提高工作效率极为重要。
2.4.1 减少室外噪声干扰
（1）景观降噪。针对室外交通噪声，在景观总平设计时，在项目南侧临道路种植高大乔木及灌木、草坪复合绿化，有香樟、吉祥草、红叶石楠、金娃娃萱草、黄金菊、紫娇花、金边黄杨等，可有效降低交通噪声的影响。
（2）提高建筑构件隔声性能。构件及相邻房间之间的空气声隔声性能、楼板的撞击声隔声性能达到GB50118－2010《民用建筑隔声设计规范》中的高要求标准限值。主要建筑构件空气声隔声性能如表3所示，楼板撞击声隔声性能如表4所示。
表 3 主要建筑构件空气声隔声性
表 4 楼板撞击声隔声性能
2.4.2 减少室内噪声干扰
（1）减少设备噪声影响。将主要设备机房设在地下一层，且各类机械设备采用低转速、低噪音设备，采用隔振措施处理水泵和其他振动源，采用消声处理降低噪声，最小化对功能房间的影响。
采用同层排水，能降低排水时水下落高度和撞击力，能有效降低排水管辐射的噪声，且降低排水时对下面楼层的噪声干扰。
（2）采用吸音天花板。小会议室、讨论室等采用吸音天花板，降低室内小房间室内背景噪声。
（3）有压地板腔设计。地板送风系统的地板静压箱采用有压地板腔设计，相比零压地板腔的设计方法，送风末端装置不需要风机提供动力，因此也避免了风机噪音等问题。
综上，经计算，室内背景噪声值满足GB50118－2010中的高要求标准限值。
2.4.3 声学掩蔽系统
在3~5层开放办公区内设置声学掩蔽系统，以降低人耳对噪声的敏感度，减轻员工间的互相干扰。安装的声学掩蔽系统能产生一组高斯噪声，且背景噪声级可调，使得开放办公区内距离地面1.5m处的噪音标准为NC40。
2.5 室内空气质量
2.5.1 CO2监控系统
1~5层办公区域各安装20个CO2探头，对室内CO2浓度进行实时监测，并接入BA系统。当人员密度较高、CO2浓度超标时，调节新风量，提高室内空气品质。
2.5.2 室内空气净化
空调箱设有中效过滤，过滤等级满足欧标F7要求，同时满足美标MERV13要求。冷热盘管、AHU设有高压微雾加湿等功能，达到杀菌、消除异味、净化空气的目的。
部分主要功能房间采用HLR空调机组，该机组滤芯中的吸附材料针可高效吸附CO2、甲醛和各挥发性有机物等物质，可大幅减少室外大气污染物，如PM2.5。其内置的吸附材料可检测其饱和度并自动启动再生过程。
2.6 一体化室内装修设计
本项目所有区域土建与装修一体化设计，打破传统的毛坯或者精装交付方式，从设计阶段就根据使用方的需求进行设计和装修，量身打造，真正做到零二次装修。装饰采用清水混凝土，可以减少装饰面层材料的使用，这也是一目了然可以看到的，让用户可以直观的“看见”绿色建筑的节材。
2.7 智慧楼宇管理系统
本项目采用的智能楼宇管理系统——Metasys系统，可以对建筑设备与建筑环境进行全面的监控和管理，包括空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统等，实现办公建筑智能化。不仅可以提高建筑能效，更加能够给使用者带来便利。同时，该系统还适用于移动终端，通过手机控制工位上方的灯光照明。
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结语
绿色建筑不仅仅应考虑到节地、节能、节水、节材，更重要的是注重人的使用体验感。从提升用户体验的角度，为使用者创造健康、舒适的环境，让建筑的绿色性能直观的被看到、被感受、被认可。同样，可视化的绿色建筑也会启发用户的绿色行为模式，从而形成良性循环，让绿色贯穿于建筑的全生命周期。
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建筑不仅仅是搬砖
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