浙江大學建筑設計研究院紫金院區(qū)

浙江大學建筑設計研究院紫金院區(qū)B1樓（以下簡稱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聯(lián)合共建。其中B1樓是多層辦公建筑，獲國家AAA級裝配式建筑、運營三星級綠色建筑標識，是住建部裝配式建筑科技示范項目、浙江省建筑工業(yè)化示范項目。在該項目中，技術(shù)、藝術(shù)、自然的平衡成為設計的關(guān)鍵。在理性的建造中，不被技術(shù)裹挾，強調(diào)“工業(yè)化也有詩意”，打破了大眾對一般裝配式建筑粗糙、簡陋和冰冷的刻板印象。

本案例通過系統(tǒng)化研究與示范工程，驗證了綠色超高裝配率建筑“設計-建造-運維”一體化技術(shù)的可行性與高效性。實施中，將綠色理念貫穿建造全要素、全過程與全系統(tǒng)，依托全專業(yè)一體化技術(shù)策劃、全過程數(shù)字化智慧建造及建筑師主導的全流程項目管理，以低影響開發(fā)理念打造以人為本的健康建筑。同時融合多能互補利用、海綿城市設計及“大同理念”無障礙設計等前沿理念，成為裝配式與綠色建筑雙示范項目，樹立綠色居住消費典型案例，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，推動裝配式建筑技術(shù)整體發(fā)展

（1）研制的全預制部分包覆鋼-混凝土組合框架（PEC）結(jié)構(gòu)體系。通過新體系設計、有限元分析、數(shù)值模擬等方式，揭示了該體系在地震、荷載、抗火等多場景作用下體系力學機理、破壞模式，提出了體系整體設計方法與抗震構(gòu)造措施；樓板采用新型的全預制標準化樓板；

（2）圍護墻采用自研的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）率先提出并全部實施裝配化裝修；全部采用干式工法樓地面；研發(fā)并應用非住宅集成衛(wèi)生間技術(shù)；研發(fā)標準化設備管線槽，集成所有設備管線，實現(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計新方法，提升建筑整體性能

通過對綠色建筑室外空間環(huán)境、建筑能耗、室內(nèi)空間環(huán)境等多場景性能分析，提出了以經(jīng)濟為目標的綠色建筑設計與優(yōu)化分析方法，并通過對建筑物理分析，開發(fā)了邊緣計算驅(qū)動建筑環(huán)境提升技術(shù)，用于綠色建筑設計。

項目B1樓取得綠色建筑設計評價三星級標識（2019版）和運營三星標識，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)搭配外遮陽系統(tǒng)，降低建筑冷熱能耗；

（2）太陽能驅(qū)動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)應用，雨水回收用于綠化灌溉等，非傳統(tǒng)水源用量占比達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）一體化設計可再生能源，屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機14.85KW，補充建筑公共區(qū)域用電。

3.開發(fā)了多場景交互的綠色建造管理技術(shù)，推動綠色建筑管理創(chuàng)新

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

（1）全過程BIM應用：采用BIM正向設計技術(shù)，建筑、結(jié)構(gòu)、設備、室內(nèi)等全專業(yè)基于同一模型協(xié)同工作，通過碰撞檢測提前解決設計矛盾，設計效率提升20%。設計完成后，深化模型形成生產(chǎn)級BIM指導工廠預制，補充生產(chǎn)信息生成施工級BIM指導現(xiàn)場施工，竣工后完善為運維級BIM，開發(fā)運維平臺支撐建筑運維與拆改。

（2）參數(shù)化設計：通過參數(shù)化設計優(yōu)化建筑幾何形態(tài)、結(jié)構(gòu)性能與材料屬性，結(jié)合BIM實現(xiàn)“設計-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，營造“光影斑駁”的空間意境。

（3）智能機器人加工：將參數(shù)化設計數(shù)據(jù)編程輸入智能機器人，實現(xiàn)標準化鋁板個性化加工，呈現(xiàn)竹林效果；預制構(gòu)件（如鋼結(jié)構(gòu)組件）通過機器人切割、焊接，實現(xiàn)自動化生產(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：依托“之云物聯(lián)”平臺，關(guān)聯(lián)裝配式構(gòu)件與3D模型，整合項目管理、供應鏈管理、施工監(jiān)控等信息。實時監(jiān)控施工進度、構(gòu)件運輸狀態(tài)與現(xiàn)場粉塵、噪音數(shù)據(jù)，實現(xiàn)建筑全生命周期信息化管控，提升管理精細化水平。

創(chuàng)新點1：技藝平衡實現(xiàn)工業(yè)化建筑詩意建造

（1）工業(yè)化與詩意平衡：打破裝配式建筑“千篇一律”局限，由建筑師主導全系統(tǒng)整合，全專業(yè)參與一體化設計，通過外立面肌理營造、中庭綠化布局與無障礙空間設計，打造富有人文情懷的活動場所。

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

（3）標準化與個性化平衡：基于系統(tǒng)化模數(shù)體系，采用標準化部品部件，通過構(gòu)件組合與加工創(chuàng)新實現(xiàn)個性化表達。如一套模具生產(chǎn)正反兩種UHPC墻板，錯位拼接形成韻律外立面；標準化鋁板經(jīng)機器人二次加工，構(gòu)造竹林肌理。

創(chuàng)新點2：全體系集成實現(xiàn)超高裝配率

項目以總建筑師負責制為核心，推行建筑、結(jié)構(gòu)、設備等全專業(yè)一體化集成設計，采用全裝配PEC結(jié)構(gòu)體系、圍護墻-主體結(jié)構(gòu)一體化、裝配式內(nèi)隔墻等技術(shù)，突破“零星預制”模式，實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)全裝配。通過一體化技術(shù)、經(jīng)濟與實施策劃，減少現(xiàn)場濕作業(yè)，控制粉塵與垃圾排放，節(jié)水節(jié)電的同時，保障項目高質(zhì)量完成。

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

將綠色理念貫穿建筑全生命周期，倡導“綠色設計-生產(chǎn)-運輸-施工-運維-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%；同時縮短工期300天、減少人工60%，兼顧環(huán)保效益與建設效率。

創(chuàng)新點4：全面應用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)智能建造

構(gòu)建“設計-生產(chǎn)-施工-預制-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：設計模型逐級傳遞至生產(chǎn)、施工、運維階段，保障數(shù)據(jù)流連續(xù)可靠；借助信息化平臺實現(xiàn)各參與方協(xié)同，設計階段按智能建造要求優(yōu)化構(gòu)件，施工階段以機器人提升品質(zhì)，竣工后依托數(shù)據(jù)建立智能運維平臺，實現(xiàn)全生命周期數(shù)字化管理。