探索离不开BIM的零能耗绿色建筑技术

项目前期利用BIM设计手段生成建筑体量，进而利用多种软件进行能耗、日照、风环境、室内环境、噪音等多种模拟计算，比选后选出最佳体量，再结合建筑功能进一步优化形成最终方案。

解放南路地区位于天津市南部，北接海河、南临外环线，东西两侧分别为微山路和解放南路，总占地面积17平方公里，分三期建设。

　　按照天津市政府“十二五”节能减排计划，解放南路地区区域规划100%达到国家绿色建筑标准，成为国内首个中心城区人口密集区的绿色生态居住区。作为该地区首个非经营公共建筑项目，文体中心的服务半径覆盖全部起步区及邻近该地区的部分建成区，是一个为居民提供交流、健身、成人教育、文化活动等社区服务场所，同时向社会展示绿色建筑的理念。

　　该项目采用了被动式生态节能措施结合主动式节能手段的建筑节能技术，整个设计过程从萌芽到定稿均基于可持续建筑设计的策略及概念，以求最终达到零能耗及低碳建筑的设计目标。该项目通过了美国绿色建筑协会LEED铂金认证及我国绿色建筑三星认证。

　　项目前期利用BIM设计手段生成建筑体量，进而利用多种软件进行能耗、日照、风环境、室内环境、噪音等多种模拟计算，比选后选出最佳体量，再结合建筑功能进一步优化形成最终方案。

　　基于对风环境、光环境、建筑体型系数的综合分析，反复计算，最后筛选来确定了合理的建筑体型、朝向及布局，确定了近似六边形形状的平面。结合具体使用房间的光环境、热环境要求，合理布置各类功能房间；其中南向房间均为亲子乐园、棋牌室、舞蹈室等各类活动用房，采光通风良好，北侧设游泳池、报告厅、多功能厅等对采光要求不敏感的房间，同时西向设置景观出入口，与西侧景观湖有良好的视线沟通，突出了休闲健身的氛围。内部房间均围绕中庭布局。大小两中庭内部结合立体交通，使共享内部空间交叠错落，创造了横竖纵向多层次的变化丰富的视觉效果与空间感受。更重要的是，两个中庭有效组织了建筑内部自然通风，结合南立面风口设计，在建筑内部形成有组织的天然风道，实现过渡季自然通风，也能够达到节能、舒适的使用要求。

　　立面造型极富特色。在考虑日照、通风、结合多种被动技术的基础上，各方向立面有不同的构成。南向百叶上部设反光板，上表面为反射面，可将自然光线反射入室内，减少北向空间的能耗。西向为电动可调节式水平百叶，能够随时间和季节而变换方向，有效解决西晒问题。顶部天窗设百叶或电动遮阳帘，避免辐射热进入室内。针对天津冬季风向频率较高的西北风向，北立面采用双层玻璃幕墙解决冬季保温问题。

　　围护材料与新型保温材料的选用因地制宜，外墙采用200mm厚砂加气混凝土砌块外贴130mm厚超细玻璃棉保湿，传热系数不大于1.5W/m2。地下室顶棚采用板下50mm厚无机矿物纤维喷涂保温层。外门窗选用铝合金断热型材，四玻三腔单银Low E玻璃。

　　在太阳能利用方面，项目在第五立面屋顶进行了太阳能与建筑一体化设计。中庭玻璃屋面则采用透光效率较高的薄膜光电板，有效地减少对环境和周边住户的负面影响。另外，部分光伏板采用光热一体设计，充分利用屋面的有效面积为建筑提供热水。

　　中厅设置多立体绕境种植园，利用植物蒸发、光合作用改善微环境，并结合中庭反射采光系统解决建筑内部自然采光。

　　游泳池采用了空气源热泵技术，夜间泳池表面覆盖保温，减少热量损失1/6。同时创造性地采用二氧化硅气凝胶在池壁和池底增设保温隔热层，减少由于传热造成的热损失。

　　低碳、零能耗建筑的技术集成不是先进技术的简单堆砌，而是以软件分析为主导、以相应的技术手段为辅助条件的经过多次研究形成的高度技术集成体。该项目比选了众多主动和被动措施，最后选出了适宜技术，并经过软件得出结论，将同类建筑的单平方米每年能耗120kWh降低到69.4kWh，比目前的生态城的75kWh/ m2.·年 还要低20%。