2.1 平面布局與形體設(shè)計(jì)

項(xiàng)目用地呈三角形，北側(cè)與機(jī)場(chǎng)西進(jìn)場(chǎng)路高差約為 5 m，南側(cè)與現(xiàn)有機(jī)場(chǎng)西貨運(yùn)區(qū)平齊。項(xiàng)目采用與所在地區(qū)氣候環(huán)境相適應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)，總平面布局利用地勢(shì)地形成了南北廣場(chǎng)的高差空間，如圖 3 所示，因地制宜地根據(jù)周邊道路高差設(shè)計(jì)雙首層辦公，充分考慮布局形式與建筑整體形式和諧統(tǒng)一。

建筑體形和立面設(shè)計(jì)上，最大限度減小體形系數(shù)，減小建筑外圍護(hù)面積并避免呈現(xiàn)不必要的凹凸，辦公樓建筑體形系數(shù) 0.14，小于寒冷地區(qū)體形系數(shù)規(guī)定的 s ≤ 0.40，建筑體形系數(shù)如表 1 所示。

在保證建筑室內(nèi)有充足的自然采光的同時(shí)嚴(yán)格控制窗墻比，增大南向透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積有利于冬季日照得熱，辦公樓東、南、西、北向窗墻比分別為 0.29、0.45、027、0.29。經(jīng)過(guò)多次負(fù)荷及能耗分析，各朝向窗墻比均不超過(guò) 0.5 時(shí)，可以保證不會(huì)因建筑外窗玻璃面積過(guò)大帶來(lái)能耗的增加，建筑窗墻面積比如表 2 所示。

2.2 室內(nèi)外風(fēng)環(huán)境優(yōu)化和自然采光利用

本項(xiàng)目最大限度利用自然通風(fēng)提高建筑室內(nèi)外環(huán)境舒適度，因此人流密集區(qū)域利用過(guò)渡季外窗外表面風(fēng)壓、增加外窗可開(kāi)啟面積加強(qiáng)主要辦公區(qū)域的自然通風(fēng)，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，提升舒適度品質(zhì)。為了獲得良好的室內(nèi)風(fēng)環(huán)境和開(kāi)窗通風(fēng)效果，外窗外表面需要足夠的風(fēng)壓差，即關(guān)窗狀態(tài)下外窗外表面的風(fēng)壓絕對(duì)值需大于 0.5 Pa；另外，建筑的位置要有效地避免冬季主導(dǎo)風(fēng)向，以降低建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱能滲透損失^[10]。項(xiàng)目所在場(chǎng)地的室外風(fēng)環(huán)境模擬基于以下幾個(gè)工況進(jìn)行計(jì)算，對(duì)建筑室外風(fēng)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，如表 3 和圖 4 所示。

辦公樓室內(nèi)平面布局充分考慮自然通風(fēng)，過(guò)渡季結(jié)合建筑迎風(fēng)面和背風(fēng)面對(duì)應(yīng)外窗表面的風(fēng)壓分布圖，合理布置門窗位置，達(dá)到舒適的室內(nèi)環(huán)境條件。人流密集區(qū)選擇夏季的盛行風(fēng)向，該部分在夏季有良好的自然通風(fēng)，降低夏季空調(diào)能耗。辦公樓設(shè)計(jì)中庭，與主入口形成“煙囪”效應(yīng)，改善室內(nèi)微氣候，如表 4 和圖 5 所示。

項(xiàng)目在設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)緩沖層的設(shè)計(jì)與利用，降低建筑能耗的同時(shí)創(chuàng)造出舒適宜人的內(nèi)部工作環(huán)境。在辦公區(qū)域，通過(guò)增加開(kāi)窗面積，提高了自然光線的利用率，有效降低了辦公照明所產(chǎn)生的能耗，同時(shí)提升了室內(nèi)環(huán)境的視覺(jué)舒適度；在中庭部位，設(shè)計(jì)了一個(gè)體積較大的綠化通高空間，該空間不僅為建筑內(nèi)部提供了豐富的綠色景觀，還通過(guò)上部的天窗引入了充足的自然光照，提高了核心筒中央?yún)^(qū)域空間的天光照度及采光均勻度。建筑各層的全自然采光時(shí)間百分比（DA）模擬分析圖如圖 6 所示（辦公樓主要采光房間的 DA 值，即全年工作面上計(jì)算點(diǎn)超過(guò)最小照度值要求 450 lx 的時(shí)間比例）。

2.3 近零能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)

2.3.1 非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能

非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能是建筑性能的重要組成部分之一，該部分傳熱量約占總建筑的 40%。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過(guò)提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，降低建筑的冷熱負(fù)荷，有效地提高建筑的氣候適應(yīng)性。同時(shí)，在室內(nèi)使用高效采暖和制冷設(shè)備，從而降低建筑的運(yùn)行成本，也為使用者營(yíng)造了一個(gè)舒適高效的工作和生活環(huán)境。主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能均達(dá)到 GB/T 51350—2019 中寒冷氣候區(qū)近零能耗公共建筑的指標(biāo)要求，具體參數(shù)如表 5 所示。

2.3.2 透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能

項(xiàng)目透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分采用被動(dòng)式外窗設(shè)計(jì)。窗戶外側(cè)配備了電動(dòng)活動(dòng)外遮陽(yáng)系統(tǒng)，以適應(yīng)不同的光照條件；幕墻的構(gòu)造采用了外側(cè)鋼化鍍膜夾膠玻璃，而內(nèi)側(cè)則是三玻兩腔結(jié)構(gòu)的鋁包木復(fù)合被動(dòng)窗，具體為 6 mm 雙銀Low-E 玻璃配合 12 mm 的空氣層，再疊加另一層 6 mm 玻璃，形成高效的隔熱體系。外窗玻璃的上下兩端均設(shè)有100 mm 寬度的局部通風(fēng)口，以保證室內(nèi)外空氣交換。雙層窗體中部還設(shè)計(jì)有電動(dòng)遮陽(yáng)設(shè)施，可以根據(jù)室內(nèi)的實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。

在熱工性能方面，外窗的傳熱系數(shù)為 1.22 W/（m²·K），太陽(yáng)得熱系數(shù)（SHGC）為 0.26，這表明窗戶在冬季能有效引入室外輻射熱量，降低室內(nèi)采暖負(fù)荷?？紤]到夏季的遮陽(yáng)需求，通過(guò)電動(dòng)遮陽(yáng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，遮陽(yáng)系數(shù)可以達(dá)到 0.8 以上，有效隔熱。此外，外窗氣密性等級(jí)高于 8 級(jí)，確保了良好的氣密性能。天窗部分選用了斷橋鋁合金結(jié)構(gòu)，配置了 6 mm 雙銀 Low-E 玻璃配合 9 mm 空氣層的多層玻璃，其太陽(yáng)得熱系數(shù)為 0.29，整體傳熱系數(shù)為 1.82，通過(guò)增加外遮陽(yáng)設(shè)施，天窗的遮陽(yáng)系數(shù)同樣可以達(dá)到 0.8 以上，以滿足夏季的遮陽(yáng)需求。

綜合考慮外窗及天窗的設(shè)計(jì)，確保了在冬季綜合太陽(yáng)得熱系數(shù)不低于 0.45，而在夏季不超過(guò) 0.30。這樣的設(shè)計(jì)不僅在冬季有效利用了太陽(yáng)輻射得熱，降低了辦公區(qū)域的采暖需求，同時(shí)也通過(guò)遮陽(yáng)措施避免了夏季制冷負(fù)荷的大幅增加。被動(dòng)式外窗及天窗具體節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖 7 所示。

2.3.3 關(guān)鍵部位斷熱橋

在近零能耗建筑設(shè)計(jì)中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位熱橋問(wèn)題是關(guān)鍵考量因素之一，直接影響建筑能效和室內(nèi)環(huán)境的舒適度。本項(xiàng)目借鑒被動(dòng)房的熱橋處理經(jīng)驗(yàn)，采取了一系列措施消除或削弱熱橋效應(yīng)，優(yōu)化建筑保溫性能和節(jié)能效果。外墻的主體保溫材料選用了雙層自保溫砌塊，并在中間夾入 60 mm 厚的巖棉帶，有效降低了傳熱系數(shù)，提高了保溫隔熱性能；使用了斷熱橋的錨固件，避免了外墻固定導(dǎo)軌、龍骨、支架等可能導(dǎo)致熱橋的部件，確保了保溫層的連續(xù)性和完整性；在管道穿越外墻的部位，預(yù)留了套管并保證了足夠的保溫間隙，以防止熱量通過(guò)管道傳遞，形成熱橋；同時(shí)，室內(nèi)的開(kāi)關(guān)、插座和接線盒等電氣設(shè)備均被置于內(nèi)墻上，避免了對(duì)外墻保溫性能的不利影響。部分防熱橋?qū)ｍ?xiàng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)如圖 8 所示。

2.3.4 氣密性分區(qū)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目建筑氣密性遵循 GB/T 51350—2019 關(guān)于氣密性設(shè)計(jì)施工的要求，依據(jù)建筑不同功能單元、用能情況對(duì)建筑進(jìn)行合理氣密分區(qū)，進(jìn)行氣密性專項(xiàng)設(shè)計(jì)；采用簡(jiǎn)潔的造型和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，減少氣密性難以處理的節(jié)點(diǎn)；在建筑設(shè)計(jì)施工圖中明確標(biāo)注氣密層的位置，確保氣密層連續(xù)，并包圍整個(gè)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，如圖 9 所示。

2.4 建筑隔聲設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目緊鄰機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)，建筑本體對(duì)隔聲減振要求較高。針對(duì)該項(xiàng)問(wèn)題，項(xiàng)目隔聲減振設(shè)計(jì)不低于現(xiàn)行隔聲標(biāo)準(zhǔn)要求值，并且對(duì)每個(gè)頻段都需要按照相關(guān)方法計(jì)算，最終選擇的材料應(yīng)該保證每個(gè)頻段達(dá)到隔聲要求的同時(shí)適當(dāng)提高隔聲標(biāo)準(zhǔn)：如室內(nèi)及地下有噪聲的機(jī)電設(shè)備注意噪聲及振動(dòng)因素；有振動(dòng)及產(chǎn)生噪聲的機(jī)電設(shè)備用房，其室內(nèi)墻面、吊頂已采取隔聲減噪做法；機(jī)電設(shè)備、管道與建筑主體（墻、梁、板、柱）相接處的隔聲減振措施；與主要功能房間相鄰的樓面采取隔聲措施，在樓板上鋪隔聲減振墊板；其他有噪聲要求的房間，如會(huì)議室、多功能廳等，其室內(nèi)墻面、吊頂均已采取隔聲減噪做法。