中国石油大厦(中石油大厦)

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中国石油大厦(中石油大厦)写字楼地址位于北京市东城区东直门北大街9号。由A、B、C、D四座组成,每座均呈字母“L” 形


前言

中国石油大厦(北京)坐落于北京市东城区东二环北段西侧,由北京华昌置业有限公司投资建设,于2012年9月获得住房和城乡建设部评定的三星级“绿色建筑评价标识”(运行)。

工程概况

中国石油大厦(北京)建设用地面积2.25万平方米,建筑面积20.08万平方米,其中地上建筑面积14.49万平方米,地下建筑面积5.59万平方米;地上22层,地下4层,建筑高度约90米。大厦规模庞大,功能齐全,设有办公室、会议室、报告厅、会见厅、展览厅、餐厅、数据中心、油气调控中心等区域。大厦的建设充分采用了绿色技术及材料,是一座绿色、生态、低碳、环保的办公及生产指挥大楼。建筑外观图见图1所示。

中国石油大厦(北京)于2004年11月开工,2008年8月竣工,工程总投资17.58亿元。


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绿色建筑特征


3.1 节地与室外环境

本项目在狭长的地块内分散布局,大厦由A、B、C、D四座组成,每座均呈字母“L” 形,加大了建筑与自然的接触面,尽可能满足了建筑主体的南北朝向,改善了建筑主体的自然通风与采光,空气在各楼之间形成环流,有利于组织场地通风。

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本项目位于城市主干道(东二环)一侧,属于4a 类声环境功能区,经过场地噪声检测,昼间平均噪声62.8 dB,夜间平均噪声53.6 dB,场地噪声符合标准要求。

本项目外围护结构采用了玻璃幕墙,其材料反射比满足《玻璃幕墙光学性能标准》的要求,同时在玻璃幕墙外表面垂直镶嵌的石材可有效遮挡部分光线的反射,进一步减少了对周边建筑和行人的光污染。

本项目位置交通便利,大厦周边步行距离不超过500m的公共交通站有3个,公交线路共计30余条。此外,大厦地下设置专用通道直通地铁站,为员工低碳出行创造了便利条件。

本项目充分利用了地下空间,建筑地下面积5.59万平方米,占地面积 1.03万平方米,地下建筑面积为占地面积的5.4倍,地下空间主要包括报告厅、办公用房,设备用房、车库、服务及管理用房等等。

3.2 节能与能源利用

大厦的外围护结构采用了双层内呼吸式玻璃幕墙,外层玻璃为TP8+12A+TP8双银Low-e镀膜玻璃,内层玻璃为单片玻璃,内外层玻璃之间距离为200mm,其间设有阳光跟踪型电动百叶系统和智能通风系统,围护结构综合传热系数经过实测达到1.1~1.2 W/(m2.K)。

阳光跟踪型电动百叶系统能够根据阳光照射变化自动调整百叶的开启角度,不仅能够有效遮挡阳光辐射,还能最大限度的引进自然光线,兼顾空调和照明的能耗均衡,以达到节能的目的;智能通风系统回收了排风能量,大厦室内的排风口与玻璃幕墙内外层玻璃空间相通,夏季空调系统制冷时,幕墙中空部分流通室内排风,通过机械通风装置在两层幕墙中间形成负压,抽走因太阳辐射而被加热的空气,排风的能量得到了充分利用。

大厦的冷源采用了冰蓄冷系统,系统配有三台离心式双工况双蒸发器制冷机组,另配有两台多机头磁悬浮式冷水机组作为基载主机。经过实测,离心式双工况双蒸发器制冷机组在实际运行工况下的制冷性能系数在5.0以上,多机头磁悬浮式冷水机组在实际运行工况下的制冷性能系数在6.0以上。

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大厦的空调末端采用变风量全空气系统,办公区域空调系统并联布置,每六层划分为一个系统,由两台空调机组负责,并通过变风量末端装置送入房间。根据房间的负荷特性,项目选用了单风道型、并联或串联风机动力型变风量末端装置。送风末端采用高诱导比的低温送风口,将低温的一次风直接送入空调房间,获得良好的空气分布特性。


大厦的新风系统也采用变风量系统,每台空气处理机组新风入口均设置两路新风管,其中一路在全新工况运行时开启,另一路装有变风量BOX装置,用于最小新风工况运行。过渡季节时,开启最大新风量的风阀及相应的排风阀,关闭最小新风量的变风量装置,实现全新风运行工况。新风系统利用室内回风的二氧化碳浓度检测值自动调控空调新风量,确保室内空气清新,实现室内空气的二氧化碳浓度小于0.07%。

大厦采用智能照明控制系统,实现了集中控制,无线遥控,电脑控制,定时控制,网络控制等多种控制方式,并提供灯光软启、调光、亮度记忆、场景记忆等智能化操作和管理。对于办公区域,照明控制采用数字式可寻址DALI系统实现单灯单控,并在红外传感器与光照感应器的辅助作用下,实现照明系统的全自动化控制,做到人进房间自动亮灯,人离房间灯光自动延时熄灭,同时照明系统可根据具体房间的进深,并结合遮阳百叶的开启度及天气的变化情况,充分利用自然采光,对光源进行梯度调节。对于会议室、报告厅等区域采用情景模式的控制方式。经过实测,大厦采用智能照明系统较采用常规照明系统的照明节能率达到40%~50%。

3.3 节水与水资源利用

大厦采用中水回用技术,中水机房位于地下四层,原水水源为大厦卫生间、浴室废水和经油水分离设备处理的厨房排水,中水处理采用生化处理与物化处理相结合的处理工艺,生化处理采用生物接触氧化法,物化处理采用双介质过滤器二级处理,处理后水质达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》标准要求,中水用于绿化灌溉、冲厕等等。

3.4 节材与材料资源利用

大厦采用了钢结构与钢筋混凝土的组合结构技术,工程从B1层插入钢柱,设计上考虑了组合结构节点,将钢结构与钢筋混凝土巧妙配合。本工程所有混凝土均采用商品混凝土。

大厦室内装饰大面积采用工厂预制的方式,现场装配,免维护,可拆卸,室内屋顶采用可拆装的岩棉吸音板及金属活吊顶,地面采用可拆卸的钢制网络地板,隔墙采用可拆装的成品隔断。本项目建设中使用的建筑材料绝大部分均来自北京,同时钢材与玻璃等材料的大量使用使本项目的可再循环材料使用比例较大。

大厦采用了中央碎纸系统,将各终端销毁的文件碎屑经密闭管道混合气力输送至地下室机房,机械打包送至造纸厂回收再利用,以防止办公废旧文件及图纸在销毁过程中失密,并能提高其回收价值。

3.5 室内环境质量

大厦采用多功能空气净化装置净化室内空气,使回风与新风集中通过空调机组的净化装置进行过滤、紫外线杀菌、活性碳除味、双级高压静电除尘,确保室内空气在洁净度、新鲜度、温度及湿度等方面的综合效果最佳。

大厦中庭、侧边庭及群楼顶层的玻璃屋顶可自动开启,除满足消防自动排烟功能外,过渡季节可以打开顶窗进行自然通风,夏天可自动排热,风雨沙尘天气能自动关闭。

大厦在热压作用下,中庭与侧边庭内均形成了良好的自然通风,且各楼之间形成了良好的空气循环,换气次数为15次/h;在过渡季和夏季主导风向下,公共空间顶窗处均处于负压区,风压作用不仅未对公共空间内的自然通风产生负面影响,反而对热压作用有所促进,其换气次数分别为16次/h和15次/h;建筑中庭、边庭布局与门窗位置安排合理,能有效的利用热压进行自然通风,在过渡季和夏季均利用自然通风改善室内环境。

大厦全面考虑了方便残疾人的措施,垂直电梯可使残疾人到达各层每个房间,电梯厅设有方便残疾人的按钮,智能电梯系统会将残疾人分配到的客梯的梯门开关速度变慢,并且减少该客梯乘客的数量。在大厦首层、二层、三层设计了残疾人专用厕所。

大厦充分利用了自然采光,在主中庭东西立面采用了点支式双索幕墙结构,使主中庭最大限度地引入自然光,同时这种结构外形简洁均衡,在满足受力的前提下实现了最低的材料消耗。大厦在地下餐厅东墙窗外设置下沉庭院,改善就餐环境并营造场区生态环境。

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3.6 运营管理

本项目物业公司为中油阳光物业管理有限公司北京分公司,物业公司按照ISO14001认证体系进行管理,该物业管理公司借鉴中石油炼油、化工生产企业的先进管理模式,引入“岗位责任制”、“四有一卡”、“全面质量管理”等管理方法,以工业化标准来管理大厦设备设施,使物业管理精细化,使设备设施始终处于良好的运行状态,满足物业服务各项需要。

大厦的中央集成管理系统采用物联网架构,通过网络实现对大厦建筑设备管理系统、安全防范系统、火灾报警系统、通讯自动化系统、办公自动化系统等智能系统的网上集中实时监测和控制,实现了子系统的联动功能,提高了大厦的综合自动化水平,同时通过开放的基于标准协议的各种接口的平台使各品牌产品得以集成。

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大厦的建筑设备管理系统实现了分散控制、集中管理,在对建筑物内绝大多数系统设备的运行状态实行监控的同时,对运行参数实行精细调节,出现故障及时报警。系统反应迅速、灵敏、准确,为物业超前服务创造了条件。




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 大厦的安全防范系统建全方位、立体化,通过数字化、网络化架构,形成了视频监控、防盗报警、门禁控制、停车场管理、在线巡更、周界防范等多功能于一体的技术防范系统,实现了人防、物防与技防的统一与协调。

大厦为了减少二次污染,楼层不设垃圾存储间,同时为了提高楼内环境品质,办公垃圾采用独立的输送管道收集,该系统能就地自动化控制,在每层垃圾间设置一个垃圾投放口,垃圾投放口配有带保险锁和安全指示功能的密封门,设置专用管道和风动主机房,自动将负压收集的办公垃圾集中压缩到地下室专用集装箱内,夜间用专用垃圾车运至垃圾处理厂。大厦的中央吸尘系统适合对网络地板上敷设地毯的地面清扫,每个吸尘口均设有微动开关,不仅能及时的给主机发布启动指令,还能记录每个吸尘口工作的起始时间,为物业对保洁人员的考核提供了数据依据。

大厦制定了完整的设备维护保养制度,有目的性地针对强电、弱电、消防、电梯、给排水、土建、空调等项目及专业做出了细致的检查内容、保养内容,以及检查保养标准,并编制了检查时间及记录。

建筑能耗分析

总能耗:中国石油大厦(北京)是一座办公及生产指挥大楼,大厦内设有数据中心、油气调控中心等工业用途功能区域,除去此部分区域能耗,大厦2011年度的年耗电量为23780120kW.h,年市政供热量为75760GJ;在大厦的年耗电量中,空调系统耗电量为12030280kW.h,照明系统耗电量为5354240kW.h,动力设备耗电量为2524680kW.h,办公设备及其它耗电量为3870920kW.h,大厦的年单位面积耗电量为126.5kW.h/m2.a。大厦的电耗构成比例见下图。其中,大厦的空调系统包括制冷机组、空调水泵、空调末端三部分,三部分的年耗电量及耗电比例见下图表;照明系统包括办公照明、走廊照明、大厅照明、大空间照明、应急照明等系统;动力设备包括大厦的各功能电梯、通风机等;办公设备及其它包括大厦办公室内设备、室内加湿除湿机、垃圾处理设备等等。


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从以上图表可以看出,空调系统能耗占大厦总能耗比例较大,约占51%,一方面是由于空调系统包含设备较多,另一方面是由于大厦对室内舒适性要求较高,同时大厦的空调系统节能潜力较大,通过系统优化运行管理等方式来降低空调系统能耗。

总水耗:经统计与计算,大厦2011年度的年用水量93330吨,非传统水用量37392吨,非传统水源利用率达到40%。大厦的月总用水量及月中水用水量见下图。


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成本增量分析

该绿色建筑的增量成本主要由节能节水的技术应用,室内舒适环境的创造,以及高效运营的系统搭建等方面构成。在节能技术上,大厦主要采用了双层呼吸式玻璃幕墙的外围护结构体系,以及与智能遮阳系统、智能排风系统的结合,同时大厦采用了高能效比的制冷主机;在节水技术上,大厦采用了高效的节水器具并配有建筑中水回用技术;在室内舒适性方面,大厦采用了智能照明系统及全净化空调系统等,不仅创造了舒适的室内环境,同时节能效益显著;大厦应用的中央集成管理系统为大厦的高效运营管理创造了便利条件。经过工程决算统计,大厦绿色建筑总增量成本为12947万元,单位面积增量成本为640元/m2,绿色技术的应用使大厦年节约运行费用为1350.0万元,投资回收期9.6年。

绿色建筑增量成本统计


                                                              

为实现绿色建筑而采取的关键技术/产品名称

绿建技术单价

基准建筑技术单价

单位

应用量

增量成本(元)

双层内呼吸式玻璃幕墙

2300

800

元/㎡

45460㎡

6819万

中水系统

350万

0

元/套

1套

350万

节水器具(感应龙头、感应小便器等)

118万

40万

元/套

1套

78万

节水灌溉

20万

0

元/套

1套

20万

高效制冷机组

1200万

700万

元/套

1套

500万

数字化智能照明系统

及高效灯具

2200万

150万

元/套

1套

2050万

中央碎纸系统、中央吸尘系统、垃圾处理系统等

600万

0

元/套

1套

600万

中央集成管理系统

3000万

500万

元/套

1套

2500万

绿色检测

30万

0

元/套

1套

30万

合计

12947万

小结

中国石油大厦(北京)在“绿色、科技、智能、舒适”的建设目标和“先进适用、系统配套、整体最优”的指导原则下,坚持以人为本的绿色环保理念,通过对众多绿色技术的集成,严谨施工,周密调试,建设成了一座基于物联网架构的绿色技术集成示范建筑。中国石油大厦(北京)获得的奖项有:建筑能效测评等级三星级,北京市优秀工程设计一等奖,全国优秀工程勘察设计行业奖建筑工程一等奖,中国建筑学会建筑创作大奖,中国建设工程鲁班奖,住房和城乡建设部科技示范工程,智能建筑(科技、节能、环保)创新工程等等。

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