智能绿色建筑∣北京市建筑设计研究院B座办公楼改造

改造缘起

▲BIAD B座办公楼

2014年，北京市建筑设计研究院有限公司（BIAD）决定对B座办公（设计）楼进行全面的改造。B座办公楼建成于1997年，至今已经使用了近20年，由于B座楼是公司第二设计院设计的项目，本次公共区的改造工程自然也就落在我们的肩上。B座楼内第一至第四设计院分别负责自己办公区的改造工程，我们第二设计院在改造公共区的同时也肩负着七层和八层的装修改造任务。

▲改造后的七层平面

▲改造后的八层平面

在开始工作之前，我们对整个项目进行了多次的调研和各个系统的排查，发现了不少问题，公司对于公共区已有明确的改造目标，但对各院楼层的改造则可以有一些自由发挥的空间。我们第二设计院的很多项目都获得了国家绿色建筑三星级和美国绿色建筑LEED金奖、白金奖，我们也一直致力为客户提供舒适、健康的办公环境。当然，我们也应该为自己设计一个绿色、健康的办公环境，同时建立一个系统集成平台，真正实现智能化的办公环境，不但可以将改造成果作为既有建筑装修改造的范本，也能够直观地展示给客户。

前期研究

近年来，随着建筑行业的转型与升级，依托建筑技术、自动化、物联网技术的发展成为建筑行业转型发展的主要方向，智慧型建筑同时也是未来建筑行业发展的趋势，人性化设计、绿色设计、智能化楼宇控制系统越来越多地受到关注。结合当前物联网技术应用的新思路，将第二设计院办公场所的改造作为一个基础平台，根据智慧型建筑的发展趋势，对既有办公建筑进行末端机电改造，实现“舒适、绿色、节能”等多角度的整体提升。利用物联网技术，整合办公建筑内智能照明控制系统、风机盘管控制系统、呼吸幕墙控制系统、会议系统、能源监控系统、视频安防系统，实现互联互通、应用集成，基于B/S、移动终端、集成面板等模式，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控及个性化的实时在线监测、报警联动、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表等管理和服务功能，实现机电设备的“高效、节能、安全、环保”及“管、控、营”一体化。

改造条件

改造前，B座楼结构为无梁楼盖系统，层高3.5m，走廊吊顶2.2m，室内净高2.6m；空调系统为风机盘管加新风系统，无空气净化除尘设备；原来的办公空间只有办公室、会议室，无员工活动空间；建筑外墙和外窗按照公司的统一要求，不进行改造，即不改变外墙热工条件。

▲开敞办公区（改造前后对比）

办公室空间改造

在办公空间的设计上延续了原来的布局方案，在东、西侧设置大空间开敞办公，在南、北侧设置集中的会议室、领导办公室，增加了图书室和健身房；在南、北侧的办公室被取消，将全部工位区集中到开敞办公区。图书室设置在七层北侧，健身房设置在八层南侧，为员工提供活动和学习交流的空间。改造后的健身房是最受欢迎的空间之一，工作之余可以随时来这里锻炼、休息，也是同事之间聚会交流的场所。

▲阅览室（改造后）

▲健身房（改造后）

开敞办公区工位形式由原来的L形工位调整为一字形工位，并增加了工位数，集中设置员工储藏柜，在入口处设计了通长的对图桌，也可以作为所内小型会议的讨论区。

▲开场办公讨论区

为了给大家提供更多的会议室及活动空间，院、所领导办公室均压缩了房间面积，在八层北侧的大会议室设置硬质投影屏，通过会议系统的设置实现多屏幕展示效果，便于方案研讨及多方案比较。两侧的小会议室可以自由变化隔断，与大会议室连通，最多可容纳40人，用于专业内小型方案研讨会或为各所内活动提供开敞空间。

▲大会议室（隔断打开后）

外墙改造

B座楼建成于1997年，当时节能设计的要求还不完善，通过查阅原始设计图得知，原来的外墙构造是100厚混凝土墙板外侧粘贴35厚玻璃丝绵，不符合现行的节能标准。由于外窗不在本次改造的范围内，外墙系统的热工性能、密闭性都需要通过其他措施来解决。

▲外窗改造大样图

我们在很多工程项目中采用了内呼吸双层幕墙系统，通过幕墙内部的空气循环改善办公空间的舒适性。结合项目的实际情况，在整体外墙内侧增加了一层50厚的岩棉保温层，利用原外窗与结构柱的进退关系将外墙加厚，内侧墙面增加一层单层玻璃窗，内外窗之间形成的空腔类似内呼吸双层幕墙的构造，在夹层内设置W形电动遮阳百叶窗及排风系统，能够将空腔内形成的热空气排走，内层窗下侧留有通风槽，能够形成内部的空气循环，不仅可以通过外窗解决室内部分排风问题，还可以减小吊顶内的排风管道截面，有利于提高室内净空高度。最终开敞办公区室内净空高度为2.8m，达到了预期的效果，用较低造价实现了“双层幕墙”系统，在室外雾霾严重时，通过联动控制将所有内层窗关闭，有效减少室外污染物的渗入，保证室内的密闭性。

▲改造后的开敞办公区

B座楼东侧是住宅楼，西侧是建威大厦，三栋建筑间距较近，在外窗之间增加了电动遮阳百叶，利用百叶窗升降及可调节角度的W形百叶能够在遮阳、采光、通风、对视之间达到平衡；W形百叶的另一个特点是通过日照分析计算出的截面可以将室外光线反射至吊顶，再通过吊顶投射到桌面上，形成柔和的光线，有效解决被动采光的问题。

▲外窗改造顶部节点图

1）通风软管（通风面积≥ 0.024m2）；2）1.2 厚不锈钢件挂钩；3）吊顶；4）4-M12×140 不锈钢螺栓组；5）4- 胀栓M12×110；6）9mm+9mm 防潮石膏板；7）1 厚镀锌钢板；8）25×23×3 角铝；9）电动遮阳帘，50mm宽；10）1厚镀锌钢板（侧面封板）；11）拉铆钉4×13（固定侧面封板）；12）不锈钢卡子：a200@400；13）装饰板

室内环境改造

除了本院办公空间的改造，我们还负责大楼的公共区改造。在大楼空调机组中增加了一套过滤系统，在七、八层空调系统末端增加二次净化，通过静电除尘装置，去除室内污染物，保持空气健康新鲜。温控装置配合大楼新风系统，减少室内温度损耗、降低能耗，结合CO₂的监测控制室内新风量，装修改造后对甲醛进行实时监测，严控空气品质。智能化设置空调系统运行方式，将温度探测器安装在各个风机盘管回风管内，保证探测器设置区域与空调制冷区域一致，确保小区域控制的精确性，当人员离开后一段时间，空调可以自动关闭，节省能源。

智能化办公环境

设计之初对所有系统面板进行统计，仅一个开敞办公区就有94个光源、43个独立调光灯、7组独立开关支路、12个风机盘管、12个电子除尘器、12组电动窗帘，以及86个独立控制面板。此外，由于每个照明控制面板都有4个按键（需要54个开关），房间一侧如果每排设置6或7个开关则需要4排，这样的布局需要至少2处，与改造后的装修效果完全不符。为了解决这个问题，我们将所有控制系统集成在一个操作平台上，机电设备控制以电子地图的形式展现，打破了各个系统的封闭模式，让系统开放、数据共享，减少了重复建立系统的浪费，优化了管理、提高了效率、降低了维护成本。

▲智能手机控制模式和系统集成

我们还开发了智能控制面板，面板参照智能手机控制模式，在首页定制了多种功能按钮，从此告别了令人眼花缭乱的开关和控制器，并且通过定制的手机APP和电脑控制，使用者可准确找到被控设备，进行小范围的调节，每个人可以独立控制权限内的环境。面板首页定制的功能按钮集成了基本信息（时间、通讯录、公司业绩、团队照片）、机电设备控制（灯光、空调、窗帘、净化器）和环境监控信息（室外空气、PM2.5、温度、湿度、CO2），最大化地发挥了资源整合管理与人机交互功能。每个房间通过1~2个智能控制面板解决了所有的控制要求，在满足简洁装饰效果的同时，实现了分区控制、分区管理和数据实时检测。

▲室内空气净化测试

照明设计

设计之初，就确定了极简风格的装饰效果，在吊顶上仅保留了必要的消防设施，选择照明方式则成为最大的难题。结合美国绿色建筑LEED设计标准中台灯的要求，我们将顶部照明与台灯结合，虽然在市场上找到了同类产品，但是价格太高难以接受，我们最终选择了自己设计，再找工厂加工、生产。

▲改造后员工工位

▲工位灯具设计

因为吊顶整体采用石膏板封闭，可以利用其漫反射效果，采用LED二次反射兼工作面照明灯具，提供均匀柔和的桌面照度。上照灯功率占灯具总功率的20%左右，通过吊顶反射，光线柔和地漫射到办公桌面，照度在300lx左右，可以用于一般工位照明，按区域进行集中控制，工作时间定时开启，中午休息时间集中关闭，根据人员探测传感器联动控制。下照灯采用LED配磨砂板，匹配DALI控制器，用于个性化工位照明，由使用者自行控制，可提供5%~100%的调光范围。使用一年后经过统计，项目照明用电量是其他楼层的一半，在日常的办公中仅用上照灯即能满足日常照度要求，极少数的情况才会开启下照灯，保证室内无眩光，舒适度较高。我们设计的灯具也被灯具厂家申请了专利，在满足要求的基础上，造价得到了大幅度降低。

饮用水改造

采用直饮水处理系统，通过净化、过滤装置直接输出符合国家标准的饮用水，并通过制冷及加热设备加工成直饮水，为员工提供健康的饮用水，同时使用简洁小巧的设计替代笨重、占空间的常规热水器。

▲改造后茶歇区

办公家具的选择

设计行业的工作特点是长久坐在电脑前且加班较多，所以在家具的选择上，为每位员工配置了符合人体工程学的座椅和显示器支架。提倡无纸化办公，减少在桌面上堆砌大量的图纸。工位改为一字形，用显示器支架替代原来放在桌面上的支座，节省桌面空间；同时，支架可以随意地横竖旋转、快速调节，可根据使用习惯随意调整，同事之间讨论方案将屏幕旋转方向即可，高效实用。通过研究国内外的家具设计标准发现，亚洲人更适合于较低的工作面，在工作时对肩部的肌肉放松有较好的效果，可减少长期伏案工作的疲劳感，所以将工位桌面高度控制在720mm（比国内常规家具低40mm）。

▲人体工程学家具- 悬臂屏幕支架、座椅

结语

我们把此次改造看做智慧城市落地的一次小尝试，让建筑更具人性化的设计，真正达到了“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针。近年来，既有建筑升级改造项目越来越多，要实施持续更新的发展策略、实践智慧型生态修复，不仅需要理论指导，更需要范本型案例。我们创造性地将绿色、低碳、健康、智能目标融为一体，让每位员工在焕然一新的办公环境中，体味到不一样的办公品质，用技术升级“刷新”了传统装修改造的方式。

2016年11月，美国绿色建筑委员会主席等一行人来我院为改造项目颁发了LEED白金奖，这也是官方对项目智能、绿色改造的认可。

2017年初，北京有几天雾霾爆表，我们纷纷在朋友圈晒出了办公室里智能控制面板上PM2.5的实时数据（空气质量优、良），我们作为设计方和使用者，为自己的作品感到由衷的自豪！

项目信息

建设地点：北京市西城区

改造设计：北京市建筑设计研究院有限公司第二设计院

项目负责人：王勇、何荻

设计团队：王勇、何荻、林坤平、刘洁、臧文远、王璐璐、周晖

改造建筑面积：2100㎡

设计时间：2014~2015

建成时间：2016

北京市建筑设计研究院有限公司

何荻

北京市建筑设计研究院有限公司第二设计院四所设计总监，国家一级注册建筑师，高级建筑师。代表作品：北京市建筑设计研究院有限公司B 座七至八层改造、北京市金融街E 区9 号地项目、CBD 核心区Z13 地块项目、五棵松体育文化产业配套用房项目等。