浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院紫金院區(qū)

浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院紫金院區(qū)B1樓（以下簡(jiǎn)稱B1樓）位于杭州紫金眾創(chuàng)小鎮(zhèn)之中，該小鎮(zhèn)由杭州市西湖區(qū)人民政府與浙江大學(xué)聯(lián)合共建。其中B1樓是多層辦公建筑，獲國(guó)家AAA級(jí)裝配式建筑、運(yùn)營(yíng)三星級(jí)綠色建筑標(biāo)識(shí)，是住建部裝配式建筑科技示范項(xiàng)目、浙江省建筑工業(yè)化示范項(xiàng)目。在該項(xiàng)目中，技術(shù)、藝術(shù)、自然的平衡成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。在理性的建造中，不被技術(shù)裹挾，強(qiáng)調(diào)“工業(yè)化也有詩(shī)意”，打破了大眾對(duì)一般裝配式建筑粗糙、簡(jiǎn)陋和冰冷的刻板印象。

本案例通過(guò)系統(tǒng)化研究與示范工程，驗(yàn)證了綠色超高裝配率建筑“設(shè)計(jì)-建造-運(yùn)維”一體化技術(shù)的可行性與高效性。實(shí)施中，將綠色理念貫穿建造全要素、全過(guò)程與全系統(tǒng)，依托全專業(yè)一體化技術(shù)策劃、全過(guò)程數(shù)字化智慧建造及建筑師主導(dǎo)的全流程項(xiàng)目管理，以低影響開(kāi)發(fā)理念打造以人為本的健康建筑。同時(shí)融合多能互補(bǔ)利用、海綿城市設(shè)計(jì)及“大同理念”無(wú)障礙設(shè)計(jì)等前沿理念，成為裝配式與綠色建筑雙示范項(xiàng)目，樹(shù)立綠色居住消費(fèi)典型案例，打造高品質(zhì)的建造好房子的“浙江樣本”。

1. 研發(fā)了高效集成裝配式建筑體系，推動(dòng)裝配式建筑技術(shù)整體發(fā)展

（1）研制的全預(yù)制部分包覆鋼-混凝土組合框架（PEC）結(jié)構(gòu)體系。通過(guò)新體系設(shè)計(jì)、有限元分析、數(shù)值模擬等方式，揭示了該體系在地震、荷載、抗火等多場(chǎng)景作用下體系力學(xué)機(jī)理、破壞模式，提出了體系整體設(shè)計(jì)方法與抗震構(gòu)造措施；樓板采用新型的全預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)化樓板；

（2）圍護(hù)墻采用自研的UHPC外掛墻板系統(tǒng)+單元式幕墻系統(tǒng)，滿足外墻保溫、隔熱、裝飾一體化；內(nèi)隔墻采用裝配式內(nèi)墻系統(tǒng)，采用ALC條板集合成品玻璃隔斷，去除抹灰粉刷層，滿足內(nèi)墻與管線、裝飾一體化；

（3）率先提出并全部實(shí)施裝配化裝修；全部采用干式工法樓地面；研發(fā)并應(yīng)用非住宅集成衛(wèi)生間技術(shù)；研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備管線槽，集成所有設(shè)備管線，實(shí)現(xiàn)管線與主體結(jié)構(gòu)和墻體完全分離。

2.創(chuàng)新性提出綠色建筑設(shè)計(jì)新方法，提升建筑整體性能

通過(guò)對(duì)綠色建筑室外空間環(huán)境、建筑能耗、室內(nèi)空間環(huán)境等多場(chǎng)景性能分析，提出了以經(jīng)濟(jì)為目標(biāo)的綠色建筑設(shè)計(jì)與優(yōu)化分析方法，并通過(guò)對(duì)建筑物理分析，開(kāi)發(fā)了邊緣計(jì)算驅(qū)動(dòng)建筑環(huán)境提升技術(shù)，用于綠色建筑設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目B1樓取得綠色建筑設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)三星級(jí)標(biāo)識(shí)（2019版）和運(yùn)營(yíng)三星標(biāo)識(shí)，關(guān)鍵技術(shù)包括：

（1）保溫節(jié)能與裝飾一體化外墻系統(tǒng)搭配外遮陽(yáng)系統(tǒng)，降低建筑冷熱能耗；

（2）太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的垂直綠化中庭熱濕環(huán)境分層控制系統(tǒng)，自然調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，提升舒適度；

（3）可再生水技術(shù)應(yīng)用，雨水回收用于綠化灌溉等，非傳統(tǒng)水源用量占比達(dá)60%；

（4）推行土建與裝修一體化施工，采用工業(yè)化綠色裝修技術(shù)，選用環(huán)保材料，減少室內(nèi)污染；

（5）一體化設(shè)計(jì)可再生能源，屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)14.85KW，補(bǔ)充建筑公共區(qū)域用電。

3.開(kāi)發(fā)了多場(chǎng)景交互的綠色建造管理技術(shù)，推動(dòng)綠色建筑管理創(chuàng)新

項(xiàng)目以BIM模型為核心，構(gòu)建全體系信息化協(xié)同體系，實(shí)現(xiàn)全生命周期智能管理：

（1）全過(guò)程BIM應(yīng)用：采用BIM正向設(shè)計(jì)技術(shù)，建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、室內(nèi)等全專業(yè)基于同一模型協(xié)同工作，通過(guò)碰撞檢測(cè)提前解決設(shè)計(jì)矛盾，設(shè)計(jì)效率提升20%。設(shè)計(jì)完成后，深化模型形成生產(chǎn)級(jí)BIM指導(dǎo)工廠預(yù)制，補(bǔ)充生產(chǎn)信息生成施工級(jí)BIM指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，竣工后完善為運(yùn)維級(jí)BIM，開(kāi)發(fā)運(yùn)維平臺(tái)支撐建筑運(yùn)維與拆改。

（2）參數(shù)化設(shè)計(jì)：通過(guò)參數(shù)化設(shè)計(jì)優(yōu)化建筑幾何形態(tài)、結(jié)構(gòu)性能與材料屬性，結(jié)合BIM實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)-施工”全流程數(shù)字化管理。兩側(cè)外立面將絲綢肌理轉(zhuǎn)化為UHPC構(gòu)件參數(shù)，起伏外墻板錯(cuò)位拼接形成韻律肌理；中部外立面以參數(shù)化控制鋁板穿孔，模擬竹林肌理，調(diào)節(jié)室內(nèi)光線，營(yíng)造“光影斑駁”的空間意境。

（3）智能機(jī)器人加工：將參數(shù)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)編程輸入智能機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化鋁板個(gè)性化加工，呈現(xiàn)竹林效果；預(yù)制構(gòu)件（如鋼結(jié)構(gòu)組件）通過(guò)機(jī)器人切割、焊接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，構(gòu)件尺寸誤差控制在±2mm內(nèi)，焊縫合格率100%，保障裝配精度。

（4）信息化管理平臺(tái)：依托“之云物聯(lián)”平臺(tái)，關(guān)聯(lián)裝配式構(gòu)件與3D模型，整合項(xiàng)目管理、供應(yīng)鏈管理、施工監(jiān)控等信息。實(shí)時(shí)監(jiān)控施工進(jìn)度、構(gòu)件運(yùn)輸狀態(tài)與現(xiàn)場(chǎng)粉塵、噪音數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期信息化管控，提升管理精細(xì)化水平。

創(chuàng)新點(diǎn)1：技藝平衡實(shí)現(xiàn)工業(yè)化建筑詩(shī)意建造

（1）工業(yè)化與詩(shī)意平衡：打破裝配式建筑“千篇一律”局限，由建筑師主導(dǎo)全系統(tǒng)整合，全專業(yè)參與一體化設(shè)計(jì)，通過(guò)外立面肌理營(yíng)造、中庭綠化布局與無(wú)障礙空間設(shè)計(jì)，打造富有人文情懷的活動(dòng)場(chǎng)所。

（2）高品質(zhì)與人本平衡：以大跨度PEC結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)無(wú)柱靈活空間，優(yōu)化窗洞保證自然采光通風(fēng)，公共區(qū)域設(shè)置無(wú)障礙設(shè)施，兼顧工業(yè)化高品質(zhì)空間與人文關(guān)懷。

（3）標(biāo)準(zhǔn)化與個(gè)性化平衡：基于系統(tǒng)化模數(shù)體系，采用標(biāo)準(zhǔn)化部品部件，通過(guò)構(gòu)件組合與加工創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)個(gè)性化表達(dá)。如一套模具生產(chǎn)正反兩種UHPC墻板，錯(cuò)位拼接形成韻律外立面；標(biāo)準(zhǔn)化鋁板經(jīng)機(jī)器人二次加工，構(gòu)造竹林肌理。

創(chuàng)新點(diǎn)2：全體系集成實(shí)現(xiàn)超高裝配率

項(xiàng)目以總建筑師負(fù)責(zé)制為核心，推行建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等全專業(yè)一體化集成設(shè)計(jì)，采用全裝配PEC結(jié)構(gòu)體系、圍護(hù)墻-主體結(jié)構(gòu)一體化、裝配式內(nèi)隔墻等技術(shù)，突破“零星預(yù)制”模式，實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)全裝配。通過(guò)一體化技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與實(shí)施策劃，減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)，控制粉塵與垃圾排放，節(jié)水節(jié)電的同時(shí)，保障項(xiàng)目高質(zhì)量完成。

創(chuàng)新點(diǎn)3：全生命周期節(jié)能降碳技術(shù)實(shí)現(xiàn)綠色化發(fā)展

將綠色理念貫穿建筑全生命周期，倡導(dǎo)“綠色設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-運(yùn)輸-施工-運(yùn)維-拆改”全流程管控，節(jié)能降碳成效顯著：碳排放減少8%、綜合材料節(jié)省17%、非傳統(tǒng)水源占比60%、設(shè)備能效優(yōu)化12%、可循環(huán)材料利用率15%，粉塵噪音降低80%；同時(shí)縮短工期300天、減少人工60%，兼顧環(huán)保效益與建設(shè)效率。

創(chuàng)新點(diǎn)4：全面應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能建造

構(gòu)建“設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-施工-預(yù)制-管理”五位一體智能建造體系，以BIM技術(shù)打通全流程數(shù)據(jù)鏈路：設(shè)計(jì)模型逐級(jí)傳遞至生產(chǎn)、施工、運(yùn)維階段，保障數(shù)據(jù)流連續(xù)可靠；借助信息化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各參與方協(xié)同，設(shè)計(jì)階段按智能建造要求優(yōu)化構(gòu)件，施工階段以機(jī)器人提升品質(zhì)，竣工后依托數(shù)據(jù)建立智能運(yùn)維平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全生命周期數(shù)字化管理。