全周期低碳示范项目——城亿绿建3#综合楼项目实践

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工程地址：苏州市相城区望亭镇华阳村新华村路南侧、姚凤桥路东侧；

综合楼为全装配式建筑，地下一层，地上四层，集办公、示范展示、技术体验以及科技实验于一体；

总建筑面积9063.02平方米，计容建筑面积5883.5平方米，不计容建筑面积3179.52平方米；

开工时间：2021年1月11日；

竣工时间：2022年3月28日；

EPC总承包商：苏州二建建筑集团有限公司；

设计勘察单位：中亿丰建设集团股份有限公司。

建筑特点

设计上采用“御窑金砖、匠心传承”的理念，地上各层之间采用金砖错落叠砌的意向，并形成建筑自遮阳。项目外立面采用少规格、多组合的标准化设计的装配式预制板，形成类似金砖镂空风格的立面造型，展示中西融合、古今辉映的建筑形态。错落的小窗可以增加室内采光均匀性，同时借助零能耗较厚的外墙客观属性，转换高太阳角直射光线为漫反射光线，避免眩光，外墙构造通过性能化设计优化了自遮阳效果，降低空调能耗。采用模数化预制外墙可以避免大量小窗带来的施工困难，节约建材。

图1 城亿绿建3#综合楼效果图

新型结构体系

结构形式为新型装配式组合结构，包含预制柱、预制梁和大跨度预应力叠合板；外围护系统为一层采用预制混凝土夹心保温墙板和轻钢龙骨保温结构一体化墙板，二层～四层采用木龙骨保温结构一体化墙板，预制率70%，装配率达90.7%。

结构体系为自主研发，与东南大学合作开发的快速装配式组合结构体系，新型框架体系集合预应力、空心楼板、钢管混凝土等技术，集成了各自优势形成了新型的结构体系，砼钢管混凝土柱和预制混凝土叠合梁两端是型钢接头，中间是预应力混凝梁，集合了型钢结构、大跨预应力各自优点，利用钢结构栓焊特点，便于快速安装建造，楼板采用大跨预应力夹芯叠合楼板，新型结构体系应用使综合楼预制率70%以上。新型结构体系抗震性能好；高度工厂化预制生产；成本可控；安装方便，实现快速施工；大跨高效。

图2 新型结构体系-框架

图3 新型结构体系-大跨预应力板

装配式装修

合作研发模块化高性能外围护体系——木龙骨装饰结构一体化墙板；轻钢龙骨装饰结构一体化墙板，节能高效、质量可控、自由组合应用、模块化拆装。

内装采用装配式内装技术（SI体系），以采用干式作业施工工艺建造方式为主，本工程应用的技术包括集成地面系统、集成墙面系统、集成吊顶系统、高性能门窗系统、快装给水系统、薄法排水系统、集成卫浴系统。综合楼整体装配率达90.7%，综合楼集成应用涵盖绿色、健康、零能耗、海绵、新型结构体系、机电系统、智慧7大版块，涉及1项国际领先技术，15项国内领先技术，27项国内先进技术。已获得国家级—中美清洁能源示范项目；住建部科技示范工程；住建部重大科技攻关与能力建设项目；江苏省——高品质绿色建筑实践项目。

图4 外墙维护木龙骨一体墙、轻钢龙骨一体墙、预制混凝土夹芯板

图5构件吊装

低碳技术

综合楼创新性地将绿色化、工业化、数字化技术进行了有机融合，相比基准建筑可减碳14796吨，约合1.63吨/m2。建筑寿命全周期碳排放量相较基准建筑降低了65.25%，达到低碳建筑的建设目标。

（1）绿色化

按照绿色建筑三星级、健康建筑二星级以及零能耗建筑高标准设计，通过被动式建筑设计和技术手段，合理优化建筑方案，充分利用建筑自然通风、自然采光、采用建筑高性能保温结构和电动遮阳隔热措施，并通过精细化施工落实无热桥设计及整体气密层连续。在最大幅度降低建筑终端用能需求的同时，通过主动技术措施最大幅度提高能源设备和系统效率，并结合智能控制技术，最大幅度降低建筑终端能耗。在此基础上，充分利用场地内可再生能源布置光伏系统，并通过可再生能源系统优化设计和控制技术，降低对常规电源峰值的需求，以年为周期实现电力输入和输出的平衡，实现零能耗低碳建筑的建设目标。

与此同时，本项目还计划在展厅打造“光储直柔”示范点，电能供给侧采用“太阳能光伏组件直供+储能电池柔性调节+交流直流（AC/DC）变换器补充”的方式，配电侧采用“直流配储控一体机+电压自适应直流排插”的方式，末端用电设备全部选用兼容直流电的设备，实现展厅的直流化应用。在传统建筑光伏系统的基础之上，有目的性的将一部分传统光伏系统更换为光储直柔系统，在同一项目上对两个系统进行对比、研究和示范，对未来在长三角地区推广整县制光伏应用、转变建筑用能模式均有很强的示范作用。

图6“光储直柔”系统示意图

（2）工业化

本项目采用装配式组合结构体系，预制装配率达到90.3%，达到《江苏省装配式建筑综合评定标准》中三星级的要求。工业化的生产建造方式可以有效减少材料损耗，缩短工期，是实现低碳的重要手段之一。

外围护系统根据不同的建筑部位及功能需要，选用了三明治混凝土外墙、轻钢龙骨外墙、木龙骨外墙等三种预制外墙板作为围护系统构件。

内装采用装配式装修，开发了适用于公建的集成卫生间系统，实现了快速、环保的工业化装修。

（3）数字化

采用BIM技术对项目进行全过程管理，结合物联网、人工智能等技术集成，实现八大智能化基本应用场景和25项智能化升级场景，打造智慧建筑科技示范楼。

BIM技术应用贯穿设计、施工、运营全过程。在设计阶段，采用BIM技术针对建筑、结构、机电、装修等全专业精细化建模。在施工阶段，通过BIM技术实现高精度、高效率的信息传递与交付，保证施工进度。在运营阶段，前期形成的BIM成果会应用于智能化运维平台，实现全方位无死角运维管理。

能耗与碳排放管理系统以不同时间尺度轮播的建筑物的实时总能耗、分项能耗和当时能耗计量设备的工作状态，以及建筑年能耗指标在同类建筑中所处的水平。采用基于完备物理模型的AI大数据分析算法，与楼宇自控系统联动，实现项目能耗水平、节能潜力、运行问题的智能诊断。在此基础上，结合实时碳排放精准监控、全生命周期碳排放预测、减排收益分析，本项目的能耗与碳排放管理系统可以实现精细化能碳管控，达成低碳示范的总体目标。

图7 项目实景照片

城亿绿建介绍

苏州城亿绿建科技股份有限公司成立于2018年，苏州市相城城市建设投资（集团）有限公司和中亿丰建设集团股份有限公司合资成立的混改企业，注册资金35000万元，是集创新研发、设计咨询、制造、装配装配式建筑I-EPC智慧建造、管理服务于一体的装配式建筑产业基地。公司愿景：缔造一流绿色低碳装配式服务商。

公司投资60500万元已建成绿色、低碳、健康研发中心和智能化工厂及智慧码头。工厂目前有一条多功能自动化高频柔性综合生产线，年产20万方高品质混凝土、20万方混凝土预制构件，生产线应用5G+物联网自动输料，智慧码头及混凝土搅拌站一体化。一条自动化陶粒混凝土蒸压板生产线，可年50万平方陶粒混凝土墙板。一个先进的实验室，购进约50多台套实验设备和仪器。

合作成立中亿丰控股工程研究院，下设新材料研究、装配式工程院、新基建融合研究所、博士工作站。落实建成绿色智慧工法示范工程--综合楼，综合楼地下一层，地上四层，集办公、示范展示、技术体验以及科技实验于一体。

（责任编辑：何雯丽）