东方海港国际大厦(三星+LEED金)

东方海港国际大厦

一、前言

东方海港国际大厦位于上海市北外滩虹口区东大名路1080号，西临中房基地的临江小区居民住宅和虹口区东余杭路幼儿园以及一些商店，南侧为空地（待开发的办公及商业用地），北侧为东大名路。项目在方案设计阶段便要求办公部分按不低于办公建筑5A级要求、绿色建筑三星级要求（国标）及美国LEED金级标准要求，以此为指导原则进行环境、暖通、智能化布线和通讯网络等内容的设计。

项目于2011年6月通过了国家绿色建筑设计标识三星级认证及LEED-CS金级预认证。

二、工程概况

东方海港国际大厦办公楼地下2层，地上26层，总建筑面积39832.6m²，总用地面积8826m²，其中建筑占地面积2060m²，绿化面积3377m²，功能包括办公、餐饮、会议、游泳池等，项目按基本功能分为地下停车库、主楼及辅楼。项目效果图和模型照片见图1、图2。

三、绿色建筑特征

1.节地与室外环境

建筑围护结构墙体部分主要采用85mm岩棉保温，幕墙部分采用中空Low-E玻璃，反射率为15%，属于低反射材料；外立面选用的框架与石材均为漫反射材料，不会对周围造成光污染。

办公副楼屋顶4层以及主楼机房层屋顶采用种植屋顶绿化，主要种植植物为果岭草。屋顶绿化形式为草坪式，种植区构造层由上至下分别由植被层、基质层、隔离过滤层、排（蓄）水层、隔根层等组成。绿化基质层采用改良土（轻砂壤土、腐殖土、珍珠岩、蛭石 2.5：5：2：0.5）。屋顶绿化面积达到451m²，占屋顶可绿化面积的33.3%。种植屋顶绿化既增加了项目的绿化面积，可缓解城市热岛效应，又改善了屋顶的保温隔热效果，提高了土地和空间的利用率。

因项目周边建筑相对比较密集，在极端风速情况下，极容易形成涡流或局部风速过大，给行人活动带来不适，结合项目所在地的气候情况，对项目所在区域的室外风环境进行模拟，得出在10%大风情况下，项目室外风环境的舒适性可以达到标准的限值要求。模拟结果见图3、图4。

图3 室外10%大风情况流场图                    图4 建筑风压图

2.节能与能源利用

夏季空调负荷由2台土壤热泵机组和1台螺杆式冷水机组共同承担，为建筑提供6/11℃冷冻水，分别为公共区域组合式空调器及办公区VAV空调器提供冷量，承担公共区域所有冷负荷及办公区域显热冷负荷。办公区域潜热及新风负荷由带独立冷热源的新风机承担。主楼26层餐厅及副楼的冷热源由分别置于主楼屋顶及裙房屋顶的变频多联机室外机提供。地源热泵机组的COP达到5.15，机组综合部分负荷性能系数IPLV为6.54，冷水机组COP达到6.98。

本项目建筑形式为高层办公楼，由于新风采用单独处理方式，全年新风负荷较大，采用排风热回收式新风机组可以有效节约新风处理能量。本项目新风机组采用热回收热泵式新风机组。通过热回收经济性分析，全年节省电费132974.34元，投资回收期4.16年。

大楼内各灯具的光源均采用高效节能灯，大楼内各荧光灯（均为高效节能灯）均带电子整流器。采用T8直管荧光灯时为三基色，Ra不小于80。金属卤化物灯均带节能型电感镇流器，不小于0.9。灯具效率：开敞式不低于75%，带保护罩及格栅式不低于70%。大楼疏散指示灯及安全出口指示灯采用LED灯。大楼房间内照明采用开关分散控制，公共部位照明采用集中控制，楼梯灯采用声光控延时开关控制。

采用通力EcoDisc节能电梯，节能率达到30%。

3.节水与水资源利用

坐便器均采用6L冲洗水箱，公共卫生间洗手盆均采用感应式龙头，公共卫生间小便器均采用感应式冲洗阀。

收集屋面、场地以及绿化区域的雨水，处理后回用于场地绿化、道路浇洒以及地下车库冲洗。雨水收集池及机房位于地下一层北侧，收集池大小180m³。

系统年收集雨水量4156.77m³，经过逐月平衡计算，年利雨水量为3874m³，非传统水源利用率达到20.94%。场地绿化采用处理后的雨水自动浇灌的形式，采用平面微喷头和旋转喷头，屋顶绿化采用人工浇灌形式。

4.节材与材料资源利用

严格控制混凝土外加剂有害物质含量，避免有害物质对人体健康造成损害，以达到绿色环保的要求。使用高性能混凝土尽可能地减小建筑结构中梁柱截面尺寸，并且提高结构的耐久性；同时采用高强度钢，以达到减少用钢量的目的。现浇混凝土采用预拌混凝土，能够减少施工现场噪声和粉尘污染，并节约能源、资源，减少材料损耗。

可再循环材料包括钢材、铜、木材、铝合金型材、石膏制品、玻璃，建筑材料总重量为32751t，可再循环材料重量为5168t，可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的15.78%。

实现土建与装修工程一体化设计与施工，可有效避免拆除破坏、重复装修。

5.室内环境质量

（1）日照

日照分析报告采用鸿业日照分析软件HYSUN v4.0，标准依据《上海市城市规划管理技术规定》第二十七条“……与其他居住建筑的间距，应保证受遮挡的居住建筑的居室冬至日满窗日照的有效时间不少于连续一小时”。通过报告分析，除去一些周边原本就不满足日照要求的建筑以外，本项目建筑主体施工完成后不会对周边客体建筑的日照产生影响。

（2）采光

项目虽属于超高层建筑，但建筑总体进深较浅，总体采光效果较好，通过Ecotect软件进行采光模拟分析，分析结果见图5和图6。本项目整体主要功能空间约有93.16 %的采光系数达到《建筑采光设计标准》（GB 50033—2001）相关功能房间采光系数的要求。

图5 一层室内自然采光效果图         图6 标准层室内自然采光效果图

本项目在地下车库布置了13个索乐图导光筒，导光筒光输出量为13500流明，直径为550 mm，对地下车库进行采光模拟（见图7～图9）。结果表明，添加导光筒之后，有约927 m²的采光系数达到了《建筑采光设计标准》（GB 50033—2001）中相关房间的最小采光系数要求，占地下1层停车库的30.97 %。  

图7 地下室导光筒布置图   图8 地下室导光筒采光模拟效果 图9 导光筒采光原理图

（3）通风

本项目属于高层建筑，考虑到安全原因，并没有在建筑玻璃幕墙处设置太多的通风开口面积，导致部分楼层自然通风效果较弱，空气龄过大。为了改善通风不良的问题，大楼内部设置独立新风系统，以保证室内空气质量健康。

对本项目进行室内自然通风模拟（见图10、图11），结果表明：在夏季平均风速条件下且建筑所有通风口均开启的情况下，建筑内部分走道、外门窗附近区域的最大风速大于1.4 m/s，可通过调整通风口开启情况进行调节，不至影响房间内人体舒适性。在夏季平均风速条件下，当建筑所有通风口均开启时，各层整体换气次数都在2 次/h以上，整体通风换气效率符合要求。

图10 室内自然通风空气龄云图            图11 室内自然通风流场分布图

（4）二氧化碳监测

项目5～25层办公区域采用VAV+独立新风的空调方式，新风调节通过室内CO₂传感器进行。

在每个新风区域上安装一个壁挂式CO₂传感器，根据CO₂传感器检测的浓度调节送入该区域内的新风量。室内空气CO₂浓度合理控制在1000～15000 mg/L，CAV新风阀维持在最小新风量位置上。当新风区域CO₂浓度大于等于15000ppm，且维持在5min以上，CAV风阀从最低新风量逐渐加大，直到最大新风量；新风区域CO₂浓度逐渐降低，逐渐的关小CAV风阀阀门。当新风区域CO₂浓度小于等于1000 mg/L，且维持在5min以上，减少新风量，维持到最低新风量。

（5）室内背景噪声

根据室外的噪声环境，结合室内的最大噪声源，通过合理的隔声防噪技术措施，降低室内背景噪声。并通过计权隔声曲线方法对室内背景噪声进行了核算（见图12、图13），结果达到较高的水平。

图12 最不利空间平面图                图13 计权隔声曲线图

6、运营管理

楼宇智能化系统包括智能集成管理系统（BMS）和楼宇自控系统（BAS），系统主控室设置在主楼一层的消防安保控制室。BMS系统的内容包含：BAS、空调水系统、空调风系统、安防系统、智能照明系统一卡通系统、诱导风机系统、漏电火灾报警系统、消防报警系统。空调水系统和空调风系统通过通讯网关的方式接入BMS系统。

5～25层办公区域采用VAV+独立新风的空调方式，新风调节通过室内CO₂传感器进行。

用水量、用电量实行分项计量，掌握各项能耗水平，以便对能源利用进行合理管理。

四、成本增量分析

按照国家和（或）地方标准设计的建筑方案为基准方案，对本项目增量成本进行了详细的统计，见表1。

表1 项目增量成本统计

按总建筑面积为39832.6m²计算，则单位面积增量成本为364元/m²，增量相对较高，主要原因是本项目为超高层建筑，绿色建筑各项要求达标的难度角度大，且项目本身又采用了较多先进技术。

五、小结

东方海港国际大厦作为一个超高层建筑，在已经获得LEED CS金级预认证的基础上再次融入我国绿色建筑设计体系，设计中综合考虑了建筑节能、节水、节材、节地、运营管理、室内环境；应用了地源热泵、雨水系统、屋顶绿化、可调节外遮阳、空气监测系统等适宜且效果明显的多项技术；对室内采光、通风环境，室外风环境进行了计算机模拟优化，达到了提高人员居住舒适、节能降耗、环境优美的目标，体现了绿色建筑的现实意义。