[摘要]：在“碳达峰、碳中和”战略的大背景之下，本文拿楚雄数字经济产业园项目来说，来探究绿色低碳理念在办公和产业园区建筑设计里的系统运用。项目通过规划布局、海绵城市建设、 可再生能源利用、围护结构优化及风环境模拟等多方面措施，构建了集“渗、滞、蓄、净、用、排”功能于一体的海绵体系。项目大规模应用了光伏发电技术，并搭建了智慧能源管理平台；采用加气混凝土自保温砌块、中空内置百叶外窗等高性能围护结构材料；能大降低建筑运行的能耗，还能减少碳排放，给滇中地区同类园区的建设提供可借鉴的范例。

[关键词]：绿色低碳；办公建筑；海绵城市；通风优化

1. 研究背景

绿色发展与节能减排已成为我国实现“双碳目标”和建设两型社会的重要战略决策。当前，在“双碳”目标和全面推进绿色低碳转型发展的背景下，我国正在积极实施《零碳中国》蓝皮书计划。绿色低碳办公园区的建设与发展需要贯彻可持续发展战略思想，遵从生态学原理和人与自然协同的原则，通过合理的设计和建设实施，形成特色和文化内涵的生态系统，从而将绿色低碳的理念和模式推广到整个社会。[1]

在这种情况下，云南省积极顺应国家数字经济发展战略，推动“数字云南”建设，楚雄州是滇中城市群的重要增长极，正加快数字经济产业的布局[2]。楚雄数字经济产业园被定位为区域数字经济发展的重要载体。园区办公楼新建项目，不单是产业发展的空间支撑，还得成为绿色低碳理念在建筑设计里的实践典范。在满足数字经济企业对建筑智能化、舒适性需求的情况下，怎样最大程度减少建筑全生命周期的碳排放，探索适合滇中地区的绿色办公建筑设计策略，这有着重要的理论和实践价值。

2. 项目概况

楚雄数字经济产业园项目坐落于楚雄市的紫溪镇，距离楚雄市区以西大概4 公里，南邻320国道，北靠杭瑞高速，交通区位优势很明显。楚雄州主动融入“一带一路”和云南“辐射中心”建设，园区以智慧物流平台为特色，致力于打造集数字产业、现代物流、食品加工、商务办公等功能于一体的新型产业园区。

项目总规划的土地面积大概为540 亩，总建筑面积差不多9.6 万平方米，是分期建设的。其中一期用地大概134.97 亩，总建筑面积达28564.02 平方米，主要建设内容有信息服务中心、研究中心、食品加工车间、速冻库、保鲜冷藏库以及配套附属设施。园区的整体规划是按照“一轴一廊两核五片区”的功能结构来规划的，商务办公区、标准仓库区、城际物流仓库区、食品加工区等功能板块就形成了，各功能区借助“主路贯通、功能并联”的交通体系有机地串联起来。

园区场地总体呈南高北低之势，最大高度的差值大概在 6 米。设计尊重原始地形地貌，依山就势地进行竖向设计与建筑布局，以此来最大程度地减少土方工程量。在绿色低碳理念的指引下，项目把海绵城市、可再生能源利用、被动式节能等技术措施融入到规划的整个过程当中，着力打造功能复合、低碳高效、环境友好的现代化数字经济产业园区。

3. 可持续理念的园区规划设计

3.1. 低影响开发的海绵园区设计

在绿色低碳的理念下，海绵城市建设成了建筑和园区设计里实现水资源可持续利用的重要技术路径。楚雄数字经济产业园办公楼新建项目，在园区整体规划里，把低影响开发（LID）理念融入进去，摒弃传统的“快排式”雨水管理模式，构建“渗、滞、蓄、净、用、排”一体化的海绵体系，目的是防止区域降雨时空分布不均带来的内涝风险，减轻径流污染，提高雨水资源化利用水平。[3]

项目充分考量场地原始地形状况，园区整体高差大概在 5 到 7 米之间。依据该自然地形特点，总体设计为向北3%坡度，此做法降低大规模土方开挖回填量，节约建设成本。并且，园区外北部原有的水系得以保留并优化改造，形成了有景观功能与雨水调蓄功能的生态水体。场地内的竖向设计与管网布局，能让雨水径流依地势汇入水体，如此一来，景观用需求得以补充，源头减排也算实现了。

在铺装与绿地设计上，园区车行道路用透水沥青，停车区域把植草砖等可透水铺装，以此提高地表下渗能力。绿地系统以低于周边道路 5-10 厘米的下凹式绿地为主，有效蓄积雨水、延长下渗时间，发挥调蓄与净化的双重功能。另外，项目在建设的时候很重视原有植被的保护与利用，对场地原有植被原地保留或者合理移栽，以最大程度保留场地的生态记忆，减少新植的需求。园区制定海绵化设计，这样就能在实现雨水径流总量控制以及面源污染削减的同时，给使用者创造一个更生态、更舒适的办公环境。

3.2. 绿色园区能源规划设计

建筑运行阶段，能源消耗和碳排放是绿色低碳设计重点关注的对象。楚雄数字经济产业园是集办公、物流、仓储、居住以及直播电商等多功能于一体的复合型园区，其用能需求有着多元化、差异化的特点。项目在能源规划时，秉持被动优先、主动优化、可再生能源补充的原则，从建筑本节能、设备系统能效提升、智慧能源管理这三个层面，系统地推动园区低碳化运行。

楚雄所在云贵高原，可再生能源利用方面，太阳能资源挺丰富的，年均日照时数超20 小时。项目充分运用该自然禀赋，把员工宿舍、仓储园区以及直播楼的屋顶空间进行规模化布置光伏发电系统。其中，宿舍屋顶采用与建筑一体化的光伏组件，仓储园区大面积的屋面遭到高效单晶硅光伏板的覆盖，以此发挥屋顶面积的长处。 经测算，园区光伏总装机容量大概在 1.2兆瓦，年发电量能到 130 万千瓦时，这能满足园区公共照明、办公辅楼等部分仓储设备用电的需求，能有效减少市电依赖。

在建筑本体节能的设计里，办公、宿舍以及直播楼这类人员密集的区域，优先用建筑朝向、外遮阳、自然通风等被动式设计来降低基础能耗。外窗运用性能优越的 Low-E 中空玻璃，再加上可调节的外遮阳卷帘，就能在夏季有效地阻挡太阳辐射了。仓储及物流园区层高较高，设备发热量大，所以重点对屋面保温构造以及自然通风组织进行优化，以降低机械通风与空调负荷。

在园区设备系统方面，采用的是高效变频多联机空调系统，办公与直播楼的设置也全热回收新风机组，以回收排风能量。物流与仓储区的分时电价政策被结合，冰蓄冷系统被设置起来，夜间低谷电价时制冰蓄冷，日间高峰时段释冷供冷，这能明显减少运行电费。

4. 绿色低碳建筑设计与节能技术应用

4.1. 建筑围护结构节能设计

建筑围护结构是隔绝室外气候影响、维持室内环境舒适度的重要界面，其热工性能对建筑的供暖与空调负荷水平有着直接的影响。在楚雄数字经济产业园项目里，办公楼、宿舍、直播楼还有仓储物流等不同功能的建筑，都用能的不同特点，设计团队从外墙、外窗、屋面以及热桥处理这些方面，来系统优化围护结构，希望在提高热舒适度的同时，让运行能耗降低。

外墙保温体系的选择，既要考虑性能，也要考虑经济性。项目主体用加气混凝土自保温砌块，它有轻质、防火、与建筑寿命同等的优势，不用额外复合保温层就能符合云南省公共建筑节能设计标准。在热桥区域，像圈梁、构造柱还有阳台板等节点，就用无机保温砂浆来补充处理，以此来消除冷热桥效应。现场检测表明，外围护结构的平均传热系数大致在 0.45W/（m²⋅K） 左右（图 1），跟国家现行节能标准相比，提升大概是 30% 。

图1，外墙保温节点构造图

外窗设计着重考虑保温性能与遮阳效果的协同作用。项目均选用断热铝合金窗框，并配以中空内置百叶玻璃。玻璃规格为 5mm+12A+5mm Low-E 中空结构，内置百叶可根据季节及使用需求进行灵活调整。夏季可把百叶闭合起来，反射太阳辐射，冬季则把百叶开启，引入太阳热。该构造让外窗的整体传热系数低于 2.2W/（m^2⋅K） ，遮阳系数控制在 0.30 以下，既保证采光视野良好，又大降低了太阳辐射得热。屋面是顶层房间与室外热交换的主要界面，它的保温构造相当重要。宿舍及办公楼的上人屋面使用挤塑聚苯板倒置式保温，仓储园区的非上人金属屋面则铺了玻璃棉保温层，把防水层和隔汽层协同设计一下，这样能避免结露和热损失。在上述围护结构的优化设计下，园区建筑整体的节能率达到了 65% 以上，这给降低空调供暖能耗、提高室内环境品质提供了很强的物理依据。

4.2. 建筑通风与优化设计

良好的室外风环境对提升园区环境舒适度、削减建筑能耗而言，那可是个关键因素之一。在楚雄数字经济产业园的规划设计里，按照《绿色建筑评价标准》之类的规范，对风环境的要求进行参照，再用计算流体力学（CFD）数值模拟技术[4]，对园区整体风环境进行模拟评估与优化调整。楚雄地仗滇中高原，为北亚热带高原季风气候，常年主导风向是西南风，年均风速大概在 2.5 米/秒。模拟分析把园区周边的地形特征以及建筑群布局都考虑进去了，还设定了夏季西南风（风速 2.5m/s; ）和冬季东北风（风速 3.0m/s ）这两种典型工况。

模拟结果显示，夏季工况时，园区大部分区域风速在0.5 到 3.5 米/秒之间，这对自然通风散热很有帮助。办公楼和直播间之间的局部区域，因为建筑遮挡，风速可能低于 0.3 米/秒，这在一定程度上会影响夏季散热。仓储园区和物流通道区域建筑间距大，局部风速超 5.0m/s ，这会给人员作业和货物堆存带来一定干扰。冬季工况时，东北风被园区北部的山体地形挡住，主要活动区的风速比较柔和，但临东侧开敞区域的风速略有提高。

针对上述不利区域，有多个优化措施：在办公楼与直播楼之间弱风区，设置导风墙和绿化组团，引导气流穿过，改善通风死角。在仓储园区的物流通道强风区，分段式建筑布局，再加防风林带，以降低地面风速。宿舍区的庭院围合适当增大开口尺寸，以此减少冬季静风区的面积。经过多轮模拟反馈的优化，园区建筑周边的风环境达到人行舒适度的要求，给过渡季的自然通风以及夏季的被动降温提供了有利的条件。

5. 结束语：

建筑的绿色低碳建设是实现可持续发展的重要途径之一，也是实现全社会生态文明建设与可持续发展的重要领域[1]。楚雄数字经济产业园项目在绿色低碳理念的指导下，从园区规划、能源利用、建筑围护结构等方面，系统地探究了适合滇中地区的绿色建筑设计策略。项目充分尊重原始地形地貌，借助低影响开发的海绵体系来开展雨水资源化利用。凭借太阳能的丰富资源，构建起光伏发电以及智慧能源管理平台，来切实减少运行能耗。再到绿色建筑设计的被动式节能、建筑通风优化、供暖与空调控制、绿色照明等层面充分展示可持续理念中的绿色建筑设计的丰富内涵，为可持续园区与绿色低碳建筑设计提供参考。

参考文献

[1]程娜，邱文航，吴银光，等. 绿色低碳理念下的校园规划与设计——以中共湖北省委党校（湖北省行政学院）新校区为例[J]. 华中建筑， 2022， 40（07）： 71-76.

[2]时晨龙. 办公建筑绿建三星设计实践——以中建材三新产业研发中心一期综合科研楼为例[C]//2019 国际绿色建筑与建筑节能大会论文集， 2019： 85-90.

[3]欧晓星，李启明，李德智. 基于 BIM 的建筑物碳排放度量平台构建与应用[J]. 建筑经济，2016， 37（04）： 100-104.

[4]刘科. 夏热冬冷地区高大空间公共建筑低碳设计研究[D]. 东南大学， 2021.