▲生长的大楼（2009~2016）

▲总体视角（摄于2019年）

    在绿色建筑大量普及的今天，大量的高成本、拼贴技术的绿色建筑不断涌现，深圳建科大楼作为中国南方夏热冬暖（特别是湿热）气候区的典型绿色建筑代表，从2009年竣工到现在已经过去10年了，现在仍然有许多朋友还在询问我大楼的设计介绍，下面我把2010年发表在《建筑学报》上的文章整理一下以飨读者，深圳建科院（IBR）团队在共享设计理论指导下，通过建科大楼项目的实践，努力倡导"本土、低耗、精细化"的平民绿色理念，探索有中国特色的绿色建筑之路。

▲总体鸟瞰（摄于2019年）

一、项目概况

    建科大楼是深圳市建筑科学研究院（以下简称IBR）科研办公楼，项目以探索低成本和软技术为核心的绿色建筑实现模式为宗旨，以实现建筑全寿命周期内最大限度节约和高效利用资源、保护环境、减少污染为目标，建科大楼融入了深圳市建科院多年实践中取得的研究成果、专利技术，承载了实践绿色生活、绿色办公方式的梦想，成为一座荟萃地域特色、绿色科技和建筑艺术的绿色科研办公建筑。

▲实体模型

▲沿街实景（摄于2010年）

    为更好地指导绿色建筑设计，IBR开拓性地提出了“平衡、时空、系统”的绿色技术哲学观、“本土、低耗、精细化”的绿色技术指导原则和“政策、市场、技术联动”的绿色技术体系，并结合平等的生命观形成“ 共享设计”理念。这些理念充实了中国特色绿色城市理论，探索出有中国特色的绿色技术体系。

▲BIM模型剖视图

    建科大楼位于深圳市福田区北部梅林片区，总建筑面积1.8万平方米，地上12层，地下2层，建筑功能包括实验、研发、办公、学术交流、地下停车、休闲及生活辅助设施等。建筑设计采用功能立体叠加的方式，将各功能块根据性质、空间需求和流线组织，分别安排在不同的竖向空间体块中，附以针对不同需求的建筑外维护构造，从而形成由内而外自然生成的独特建筑形态。

▲项目区位（相对梅观高速的位置）

▲福田中心区中轴线北端（从北向南航拍）

▲建科大楼在梅林坳区域的位置（从北向南航拍）

▲BIM模型展现出的报告厅结构外露形态

    大楼已实现了最初的建设目标,以约每平米四千余元的工程总造价，达到了国家绿色建筑评价标准三星级和美国LEED金级的要求，取得了较为突出的社会效益——经初步测算分析，1.8万平方米规模的整座大楼每年可减少运行费用约150万元, 其中相对常规建筑节约电费145万元，节约水费5.4万元，节约标煤610吨，每年可减排CO21600吨,在当今全社会的节能减排事业中贡献了自己的力量。

二、共享设计方法

   建筑设计过程是个共享参与权的过程，设计的全过程体现了权利和资源的共享，关系人共同参与设计；同时，建筑本身是一个共享平台，设计结果要实现建筑本身为人与人、人与自然、物质与精神共享提供一个有效、经济平台的目的。绿色建筑设计不仅提供健康舒适资源高效利用的构筑物，还要引导社会行为和人文（包括人的生活工作方式、交往方式、行为方式、思想方式）。

    从方案创作开始，整个过程都定量验证，并大量应用新的设计技术，利用计算机对能耗、通风、采光、噪声、太阳能等进行模拟分析。楼体的竖向布局与功能相关联，材料、通风、自然采光、外墙构造、立面及开窗形式等各方各面的确立也都经过优化组合。为了确定一种技术方式，研究了十几种技术路线的贡献率后才选定最佳平衡值。

▲立面上的休闲平台

    从设计到建设，建科大楼采用了一系列适宜技术共40多项（其中被动、低成本和管理技术占68%左右），每一项技术都是建科大楼这一整合运用平台上“血肉相连”的一部分。它们并非机械地对应于绿色建筑的某单项指标，而是在机理上响应绿色建筑的总体诉求，是在节能、节地、节水、节材诸环节进行整体考虑并能够满足人们舒适健康需求的综合性措施。

▲建科大楼绿色建筑技术体系示意图

三、平民化绿色建筑特性

平民特性之一：建筑是社会的建筑

    建筑在全生命周期内对于自然资源与社会资源的消耗、对城市环境及周边居民的影响不容忽视，因此：建筑也应具有“社会公民”意识，要尽其社会责任！

▲六楼开放空间

    绿色建筑是基于一种平等的生命观，不要因为我们是智慧的人类，就剥夺植物、蚂蚁的生存权；也不要因为我们建得起楼，买得起房，就占据其他人（他们也是这个社会的成员，也是这个城市的居民）的生存空间。

1、开放的责任：

建科大楼通过与城市公共空间融合的建筑形态和开放的展示流线，以积极的态度向每一个前来的市民展示绿色、生态、节能技术的应用和实时运行情况，以更直观、“可触摸”的方式普及宣传绿色建筑，使绿色、生态、可持续发展理念和绿色生活方式深入人心。

▲开放给市民的参观流线

2、自律的责任（高效运行、节约减排）：

（1）节能60%以上；

项目建筑设计总能耗为国家批准或备案的节能标准规定值的75.3％。主要节能贡献要素：节能围护结构+空调系统+低功率密度照明系统+新风热回收+CO2控制+自然通风+规模化可再生能源。

节能措施1：量体裁衣节能外围护结构

大楼屋顶采用30mm厚XPS倒置式隔热构造，同时南北主要区域采用种植屋面；5层及5层以下外墙采用挤塑水泥外墙板和装饰一体化的内保温结构，7层以上外墙采用加气混凝土砌块，外贴LBG金属饰面保温板；外窗玻璃部分采用传热系数K≤2.6，遮阳系数SC≤0.40的中空Low-E玻璃铝合金窗，西南立面部分采用透光比为20％的光电幕墙，同时东立面、北立面和南立面均设计遮阳反光板等外遮阳措施；

▲建筑外墙细部

▲一体化铝板外墙

▲遮阳板、中悬窗

▲遮阳反光板、中悬窗

▲可开启的报告厅外墙

▲可开启的报告厅外墙

▲多种遮阳的西立面外墙

节能措施2：四种节能空调对比应用

地下一层实验室空调采用水源热泵系统，冷却水就近采用水景池内的水，由于靠近水景水池，管路系统简单，运行可靠，在使用时间上也可以灵活运行。主要办公区域采用水环式冷水机组＋冷却塔＋风机盘管。九层南区和十一层南区为小开间空间，考虑到平时正常时间使用空调外，某些房间还会在节假日不定期使用，故采用风冷变频多联空调系统＋全热新风系统。十层采用高温冷水机组＋辐射顶板＋热泵式溶液调湿新风机组，新风经除湿降温后承担室内湿负荷，被动式冷梁（或毛细管冷辐射吊顶）承担室内热负荷，冬季热泵式溶液调湿新风机组可加热加湿运行，改善室内环境。

▲地下一层水源热泵的冷却水（景观水）

▲毛细管冷辐射吊顶

节能措施3：绿色节能照明

会议区域照明和地下车库照明选用LED光源，楼梯间采用受红外感应开关控制的自熄式吸顶灯（节能灯光源）；大厅、走道主要以节能筒灯为主；办公区域均采用格珊型荧光灯盘，光源选用T5灯管，替代传统的T8灯管。办公区域照明采用智能照明控制方式。

节能措施4：热回收

新风系统采用全热交换器，通过新风与排风的热交换，回收部分冷量，新风热回收机组采用焓交换效率大于60%的热交换式换气机。全年单位空调面积可回收的冷量为97.9MJ/m2。

节能措施5：新风可调和变频技术应用

全空气系统的新风入口及其通路均按全新风配置，通过调节系统的新、回风阀开启度，可实现过渡季节按全新风运行，空调季节按最小新风比运行。新风比的调节范围在30%~100%。冷却塔和冷却水泵随负荷变化可进行运行台数调节或变频调节。

节能措施6：能源管理系统

项目设置全楼能耗系统计量系统。系统分软件、硬件两部分，硬件主要为各种能耗基表如水表、电表、热能表等，抄收部分如抄表模块、集中器等，数据接收处理部分，如管理电脑、数据库服务器等。系统分别对各种用能系统用能量进行计量、加工、存储。

节能措施7：可再生能源利用

每层残疾人卫生间兼淋浴房采用半集中式太阳能热水系统；食堂、专家公寓冲凉房采用集中式太阳能热水系统。大楼屋顶花架安装单晶硅光伏电池板，西立面和南立面采用光伏幕墙系统。同时与光伏遮阳棚结合的多晶硅光伏组件，将光伏板和遮阳构件结合最大限度的利用太阳能，同时起到遮阳的作用。生活热水基本利用太阳能热水系统，利用率＞50％；光伏发电量约为建筑用电总量的5％~7％。

▲光电幕墙全景

▲屋顶上的光电光热系统及风力发电机

▲建筑西侧的光电幕墙

▲不同的光伏组件

（2）节水43.2%以上；

     结合当地经济状况、气候条件、用水习惯和区域水专项规划等，统筹、综合利用各种水资源，采用雨水收集、中水处理回用等措施。给水排水系统设计、节水器具选用、人工湿地污水处理系统的布置等方面进行设计。非传统水源利用率为 43.52 %。

▲一层的人工湿地

（3）节材

项目设计无装饰性构件，全部采用预拌混凝土，可再循环材料使用重量占所有建筑材料总重量的比例约10.15 %。所有应用材料均以满足功能需要为目的，将不必要的装饰性材料消耗减到最低。充分发挥各种材料自身的装饰和功能效果。如办公空间取消传统的吊顶设计，采用暴露式顶部处理，地面采用磨光水泥地面，设备管线水平、垂直布置均暴露安装，减少维护用材，同时方便更换检修，避免二次破坏的材料浪费。采用整体卫生间设计，利用产业化生产标准部件，提高制造环节的材料利用效率，节约用材。

▲明梁明管的无吊顶办公空间

▲无吊顶餐饮空间

▲明梁明管的无吊顶报告厅

▲朴素的报告厅前厅

平民特性之二：人与自然共享平台

从绿色建筑的设计理念来说，任何人工的建筑其实都是占据了原属于自然的青山绿水，就应该对所占据的部分进行生态补偿，努力营造一种人和大自然的和谐关系——人与自然的共享。建科大楼的设计也遵循着这一目标，在一个只有3000平方米用地的高密度的办公楼里，营造了远远超过3000平方米的“花园”，回馈给自然和工作在这里的人们。花园，已不是传统意义上的“非功能空间”，而是承载了人们在更亲近自然的环境中生活和工作梦想的“多功能空间”。

▲层层叠叠的共享空间

▲六层及以上的空中花园

▲六层空中花园

▲地下一层花园

▲从七层看空中花园

▲屋顶花园（黄昏）

▲屋顶花园

自然通风设计

对建筑场地的环境进行研究（建立监测站），根据监测数据，模拟分析建筑风环境，（风压、空气龄等）并成为建筑方案确定的重要考虑因素。根据室外风场规律，进行窗墙比控制，然后研究各个不同立面采用不同的外窗形式（平开、上悬、中悬窗等），结合采用遮阳反光板；同时外窗朝向和形式考虑外部噪声影响。在建筑平面上，采用大空间和多通风面设计，实现室内舒适通风环境，开窗的各种功能需求自然而然地确定出大楼的建筑外围护构造选型，即由功能需求决定形式。

▲东南一隅

▲六层花园小型气象站

▲屋架层小型气象站

自然采光设计

报告厅和办公区域约90%的面积采光系数超过2%，地下一层高出室外地面1.5米，周边设置下沉庭院，通过玻璃采光顶加强采光效果。地下二层主要采用在一层玻璃采光顶下利用采光井等加强自然采光，车库车道利用光导管达到采光效果。

噪声控制

通过结构措施防噪，在一至五层设置展厅、检测室和实验室等非办公房间减少开窗面积，减少室外噪声对人员的影响；采用双层窗，在受室外噪声的、影响较大的房间采用LOW-E中空玻璃，隔热与防噪。要求其计权隔声量不小于30dB；局部地方采取室内吸声降噪措施

健康工作环境

室内环境充分体现人性化设计。大楼在每层下风向的西北角设有专用吸烟区，也是建筑北区在西面的一个热缓冲层。为研究和能耗审计的需要，建立墙体内表面温度、房间温度、湿度长期监控，同时对CO2长期监控与预测并定期监测噪声等级；建筑采用活动外窗，强化自然通风。内部功能房间装修时采用绿色涂料和粘结剂，使用不含甲醛的复合木质材料；办公区中的复印机、打印机集中设置在中间半室外的休闲平台上。

▲光导管及玻璃水池给地下室采光

▲开放平台上的文印区

平民特性之三：人与人共享平台

建筑为人与人交流共享提供更多空间，让思想有更多碰撞、更多智慧火花！

大楼公共交流面积达到40%左右。层层设置的茶水间，成为大楼空中庭院的一部分；在鸟语花香的庭院里办公，相信应该是很多人的理想。而建科大楼通过“凹”字形平面设计将这个梦想变为现实：南北两个的办公空间通过中央走廊联系起来，集中形成了宽大的空中庭园。配合所在楼层的功能定位不同，这些或大或小的庭院里，可能成为花园、交流平台、咖啡茶座，甚至成为“日光浴场”。

    建科大楼的使用空间是亲和朴实的，就像自己的家一样，没有大尺度空间和那些所谓艺术空间对人产生的距离和敬畏感，在这里办公让大家变得更加亲近和自然。

▲“凹”型平台

▲八层空中休闲平台

▲八层空中休闲平台

平民特性之四：生活与工作共享平台

健康生活，快乐工作。工作的目的是什么？不完全是朝九晚五的挣钱，工作就是生活的一种方式，它也应该是绿色的。在建科大楼里很难将工作和生活截然分开，除了办公空间，大楼里分布着各种“非办公”的功能和场所，我们有屋顶菜地、有周末电影院、咖啡间、公寓、家庭日（开放日）、卡拉OK厅、健身房、按摩保健房、爬楼梯的“登山道”、员工墙、心理室等等，能够放进去的功能都把它放进去。这一切，正是共同创造事业与共享生活的场所。

健康的身体和舒畅心情是高效工作的有力保障，绿色办公大楼为员工创造了身心健康的工作环境。坐久了，来到我们健身房活动下筋骨。情绪不好了，来到“发泄室”宣泄下情绪。烦躁的时候，坐在自己的菜地里摆弄会瓜果。灵感枯竭了，爬爬登山道远眺青山绿水。

▲大楼南侧绿植

▲登山道（日常的爬楼活动）

▲登山道一角

▲屋顶菜地

▲屋顶花园

▲休闲平台暮色

四、使用中的再设计

    绿色生活永不止步，设计也不会因大楼建成而停下来。遵循绿色理念应当贯穿建筑全寿命周期的原则，我们在大楼中通过真实的工作、生活来体验、评估设计和运行管理；大楼的各项运行数据和实施效果被忠实地记录下来，成为进一步研究探索的第一手材料。

    可以预期的是，在这座心血铸成的大楼里，一代代建科人将把设计和研究的接力棒传递下去。技术的日新月异使得它不再承担新建绿色建筑的“示范”，它也会继续成为“既有建筑改造更新和可持续发展”的标兵。

▲使用十年后的再评估

    2016年9月1日，建科大楼正式启用行学苑。这是由深圳建科院倾力打造的，依托建科院主持的“百校万人”儿童健康课题研究成果，践行高层办公楼宇内幼教空间新模式的标杆性示范项目。在深圳市深投幼教运营有限公司的大力支持下，委派深圳实验幼儿园精英师资团队助力行•学苑的日常运营管理。行•学苑秉持“绿色、田园、创意、动态”的原则设置，为幼儿创设平等、尊重、和谐的学习环境，让每一个生命都能够自由的呼吸，汲取生命的养料。具体内容请点击下面彡川公众号的早期链接：

我带爸爸去上班

▲行学苑入口

▲行学苑

    当年项目完成后，团队同步完成了三部著作，包括《共享设计》、《共享建造》、和《共享运营》，其中《共享设计》一书更是把建科大楼这幢绿色建筑的设计过程和前世今生做了详细的介绍，感兴趣的朋友可以查阅。

本项目已经获得：

• 2009年12月，取得国家绿色建筑三星级设计评价标识（证书编号NO.PD31903）（住房和城乡建设部颁发）；

• 2010年3月，获美国商业周刊第三届好设计创造好效益“中国奖”、“最佳绿色建筑奖” （美国商业周刊McGraw Hill contruction 颁发）；

• 2010年11月，获香港环保建筑大奖新建建筑优异奖（香港绿色建筑议会颁发）；

• 2010年7月,获国家“双百”示范项目证书（住房和城乡建设部颁发）；

• 2011年11月，获全国优秀工程勘察设计行业建筑工程一等奖（中国勘察设计协会颁发）；

• 2011年3月，获住房和城乡建设部2011年度绿色建筑创新奖一等奖（住房和城乡建设部颁发）；

• 2011年12月，获第八届精瑞科学技术奖绿色低碳建筑奖（中华人民共和国科学技术部、北京精瑞住宅科技基金会颁发）。

• 2013年7月，获亚太地区绿色建筑先锋奖（International Design Federation 颁发）；

• 2014年2月，取得中华人民共和国住房和城乡建设部建筑节能与科技司运营阶段"绿色建筑三星级评价标识（证书编号NO.PO31901）（住房和城乡建设部颁发）；

       ……

主要设计单位：

深圳市建筑科学研究院

建设单位：

深圳市建筑科学研究院

设计时间：

2006年

建成时间：

2009年3月

建设地点：

广东省深圳市福田区上梅林梅坳三路

用地面积：

3000平方米

建筑面积：

1.82万平方米

建筑设计：

叶青、张炜、袁小宜、沈驰

摄影：

陈勇、袁小宜、周亚平、龙红飞