浙江大学建筑设计研究院紫金院区
成果简介
浙江大学建筑设计研究院紫金院区B1楼（以下简称B1楼）位于杭州紫金众创小镇之中，该小镇由杭州市西湖区人民政府与浙江大学联合共建。其中B1楼是多层办公建筑，获国家AAA级装配式建筑、运营三星级绿色建筑标识，是住建部装配式建筑科技示范项目、浙江省建筑工业化示范项目。在该项目中，技术、艺术、自然的平衡成为设计的关键。在理性的建造中，不被技术裹挟，强调“工业化也有诗意”，打破了大众对一般装配式建筑粗糙、简陋和冰冷的刻板印象。
本案例通过系统化研究与示范工程，验证了绿色超高装配率建筑“设计-建造-运维”一体化技术的可行性与高效性。实施中，将绿色理念贯穿建造全要素、全过程与全系统，依托全专业一体化技术策划、全过程数字化智慧建造及建筑师主导的全流程项目管理，以低影响开发理念打造以人为本的健康建筑。同时融合多能互补利用、海绵城市设计及“大同理念”无障碍设计等前沿理念，成为装配式与绿色建筑双示范项目，树立绿色居住消费典型案例，打造高品质的建造好房子的“浙江样本”。
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1. 研发了高效集成装配式建筑体系，推动装配式建筑技术整体发展
（1）研制的全预制部分包覆钢-混凝土组合框架（PEC）结构体系。通过新体系设计、有限元分析、数值模拟等方式，揭示了该体系在地震、荷载、抗火等多场景作用下体系力学机理、破坏模式，提出了体系整体设计方法与抗震构造措施；楼板采用新型的全预制标准化楼板；
（2）围护墙采用自研的UHPC外挂墙板系统+单元式幕墙系统，满足外墙保温、隔热、装饰一体化；内隔墙采用装配式内墙系统，采用ALC条板集合成品玻璃隔断，去除抹灰粉刷层，满足内墙与管线、装饰一体化；
（3）率先提出并全部实施装配化装修；全部采用干式工法楼地面；研发并应用非住宅集成卫生间技术；研发标准化设备管线槽，集成所有设备管线，实现管线与主体结构和墙体完全分离。
2.创新性提出绿色建筑设计新方法，提升建筑整体性能
通过对绿色建筑室外空间环境、建筑能耗、室内空间环境等多场景性能分析，提出了以经济为目标的绿色建筑设计与优化分析方法，并通过对建筑物理分析，开发了边缘计算驱动建筑环境提升技术，用于绿色建筑设计。
项目B1楼取得绿色建筑设计评价三星级标识（2019版）和运营三星标识，关键技术包括：
（1）保温节能与装饰一体化外墙系统搭配外遮阳系统，降低建筑冷热能耗；
（2）太阳能驱动的垂直绿化中庭热湿环境分层控制系统，自然调节室内温度，提升舒适度；
（3）可再生水技术应用，雨水回收用于绿化灌溉等，非传统水源用量占比达60%；
（4）推行土建与装修一体化施工，采用工业化绿色装修技术，选用环保材料，减少室内污染；
（5）一体化设计可再生能源，屋顶光伏发电系统装机14.85KW，补充建筑公共区域用电。
3.开发了多场景交互的绿色建造管理技术，推动绿色建筑管理创新
项目以BIM模型为核心，构建全体系信息化协同体系，实现全生命周期智能管理：
（1）全过程BIM应用：采用BIM正向设计技术，建筑、结构、设备、室内等全专业基于同一模型协同工作，通过碰撞检测提前解决设计矛盾，设计效率提升20%。设计完成后，深化模型形成生产级BIM指导工厂预制，补充生产信息生成施工级BIM指导现场施工，竣工后完善为运维级BIM，开发运维平台支撑建筑运维与拆改。
（2）参数化设计：通过参数化设计优化建筑几何形态、结构性能与材料属性，结合BIM实现“设计-施工”全流程数字化管理。两侧外立面将丝绸肌理转化为UHPC构件参数，起伏外墙板错位拼接形成韵律肌理；中部外立面以参数化控制铝板穿孔，模拟竹林肌理，调节室内光线，营造“光影斑驳”的空间意境。
（3）智能机器人加工：将参数化设计数据编程输入智能机器人，实现标准化铝板个性化加工，呈现竹林效果；预制构件（如钢结构组件）通过机器人切割、焊接，实现自动化生产，构件尺寸误差控制在±2mm内，焊缝合格率100%，保障装配精度。
（4）信息化管理平台：依托“之云物联”平台，关联装配式构件与3D模型，整合项目管理、供应链管理、施工监控等信息。实时监控施工进度、构件运输状态与现场粉尘、噪音数据，实现建筑全生命周期信息化管控，提升管理精细化水平。
技术亮点
创新点1：技艺平衡实现工业化建筑诗意建造
（1）工业化与诗意平衡：打破装配式建筑“千篇一律”局限，由建筑师主导全系统整合，全专业参与一体化设计，通过外立面肌理营造、中庭绿化布局与无障碍空间设计，打造富有人文情怀的活动场所。
（2）高品质与人本平衡：以大跨度PEC结构实现无柱灵活空间，优化窗洞保证自然采光通风，公共区域设置无障碍设施，兼顾工业化高品质空间与人文关怀。
（3）标准化与个性化平衡：基于系统化模数体系，采用标准化部品部件，通过构件组合与加工创新实现个性化表达。如一套模具生产正反两种UHPC墙板，错位拼接形成韵律外立面；标准化铝板经机器人二次加工，构造竹林肌理。
创新点2：全体系集成实现超高装配率
设备管线穿梁
装配式结构管线体系展示空间
项目以总建筑师负责制为核心，推行建筑、结构、设备等全专业一体化集成设计，采用全装配PEC结构体系、围护墙-主体结构一体化、装配式内隔墙等技术，突破“零星预制”模式，实现整体结构全装配。通过一体化技术、经济与实施策划，减少现场湿作业，控制粉尘与垃圾排放，节水节电的同时，保障项目高质量完成。
创新点3：全生命周期节能降碳技术实现绿色化发展
将绿色理念贯穿建筑全生命周期，倡导“绿色设计-生产-运输-施工-运维-拆改”全流程管控，节能降碳成效显著：碳排放减少8%、综合材料节省17%、非传统水源占比60%、设备能效优化12%、可循环材料利用率15%，粉尘噪音降低80%；同时缩短工期300天、减少人工60%，兼顾环保效益与建设效率。
创新点4：全面应用数字化技术实现智能建造
构建“设计-生产-施工-预制-管理”五位一体智能建造体系，以BIM技术打通全流程数据链路：设计模型逐级传递至生产、施工、运维阶段，保障数据流连续可靠；借助信息化平台实现各参与方协同，设计阶段按智能建造要求优化构件，施工阶段以机器人提升品质，竣工后依托数据建立智能运维平台，实现全生命周期数字化管理。
应用成效
本项目获住建部装配式建筑科技示范项目、浙江省建筑工业化示范项目、杭州市十大低碳应用场景；荣获国家科学技术进步奖1项，浙江省科学技术进步奖2项，浙江省建设科学技术奖2项，国际科技进步奖2项，获得国内各类设计奖项14项，国际各类设计奖项15项。
素材来源：浙大设计
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