分析生態節能辦公樓建筑設計要點

柳星

【摘 要】環保節能技術越來越廣泛的被應用到建筑行業，辦公樓作為城市中的重要建筑部分，其節能、生態設計體現著城市的文化與發展水平，從我國綠色建筑發展現狀出發，分析綠色建筑生態節能設計需要遵循的原則，并在此基礎上提出了辦公樓生態節能設計的幾項策略，以促進生態節能在城市辦公樓中的應用。

【關鍵詞】辦公樓；生態節能；設計；要點

引言

辦公建筑是建設量很大的一種建筑類型，在數量上僅次于居住建筑；同時辦公建筑也是使用率非常高的公共建筑之一，因此如何打造綠色辦公樓，最大限度地節約資源、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用的辦公空間，具有非常重要的現實意義。

1、綠色建筑生態節能設計原則

1.1和諧原則。綠色建筑的生態節能設計不單單要符合人們的生存需要，同時也應該與自然、社會相協調。綠色建筑拋棄了過去那種高污染高能耗的發展模式，它根據現代城市發展建設的實際，逐漸朝著環保節能的方向發展。綠色建筑節能設計基于舒適與健康出發，充分體現出人文關懷，帶給人們高品質的生活，所以綠色建筑的生態節能設計必須遵循人類、社會以及自然三者的和諧原則。

1.2適地原則。綠色建筑生態節能設計必須堅持因地制宜的原則，其設計建設必須與當地的自然條件、社會經濟條件等相符合。其設計不單單要考慮到場地的特殊性，同時還必須和附近的環境相協調，所以一般綠色建筑設計都有其側重點。比如說北方偏向于采暖節能，南方則是墻體隔熱與遮陽設計。只有堅持適地原則才能夠將綠色建筑的生態節能功能最大限度的發揮出來。

1.3經濟原則。綠色建筑生態節能設計指的是最大程度的降低資源、能源消耗，增強能源的利用率，降低環境污染。我國已經提出了“四節一環?！保ü澕s土地、節約能源、節約用水、節約材料以及環境保護）的口號，對于傳統建筑能耗高的實際情況，綠色建筑的生態節能設計必須要解決好這些問題，盡可能的實現資源的循環利用，從而降低建筑費用支出，用最少的投入來獲得最大的效益。

1.4高效原則。綠色建筑和傳統建筑不同，它不會以犧牲使用者的安全健康為代價，而是讓使用者的安全、健康與綠色建筑中的各項生態節能功能相協調，滿足節能環保的要求和使用者的需求。綠色建筑應適合消費者，抵制過度的浪費，所以建筑設計人員應該把更多的科學技術手段融入到現代綠色建筑系統之中，不斷提升資源的利用效率，實現高效的原則。

2、生態節能辦公樓建筑設計要點

2.1建筑體形與空間組織設計

2.1.1朝向策略。盡管辦公建筑不像居住建筑一樣對日照有嚴格的要求，但作為白天高使用率的建筑，辦公樓應南北向布置，將辦公室等主要空間盡量朝向南北向，利于采光、通風；將樓梯、衛生間等輔助空間放在較為不利的東西向，可以增大東西向的熱惰性減少空調采暖的能耗。同時辦公樓群的布局盡量迎合夏季主導風向的方向，與地形和綠化等結合形成風道，引導自然風的流動，產生對辦公樓有利的通風環境。不能簡單的誤認為辦公樓必須垂直于主導風向才會改善辦公樓的室內風環境，風向與辦公樓中的開口位置成一定角度如15°或30°，會使室內平均風速較大，同時建筑內氣流分布更加均勻，可以達到比較理想的自然通風效果。當由于環境條件限制無法將進風口正對主導風向時，可將建筑按階梯狀排列，改變氣流方向，引風入室。在多種形式組合的辦公樓群中，高建筑宜布置在低建筑的夏季下風向和冬季上風向。

2.1.2形體策略。在節能建筑中我們往往會注重避免建筑體型過于復雜，控制體型系數過大。然而在結合建筑形態設計的過程中，有些形體的變化不僅能產生豐富的建筑輪廓，還有助于達到節能的目的。如建筑體量的傾斜，具有很好的建筑自遮陽效果，減少夏季多余熱量。我國的節能型辦公樓在這方面也有許多有益的嘗試。以科研、辦公為主的杭州綠色建筑科技館的建筑形態設計中，建筑整體向南傾斜15°（傾斜角度可以根據當地夏至日前后兩個月的太陽高度角綜合考慮），產生動勢的建筑體態。夏季太陽高度角較高時，南向圍護結構可以阻擋過多的太陽輻射，而冬季太陽高度角較低時，熱量可以進入室內。

2.1.3中庭策略。開放辦公的理念使大空間辦公空間大量出現，但過大的進深使辦公環境的自然采光通風不理想，必須過多依賴人工照明和機械通風。研究表明單側采光通風適合一個6米左右進深的建筑平面；雙側采光通風適合12米左右進深的建筑平面。如果大于這些數值就可以采取中庭策略，利用這個居中調節的微型氣候區域，可以向建筑內部引入光線、新鮮空氣和為使用者提供共享空間。因此辦公建筑采用最多的形式是居中的頂面采光中庭。在當前的一些中庭設計中，常常注重中庭空間感的營造，往往忽視了其作為建筑的生態調節器的功能，如通風不好的中庭采光屋頂易造成夏季的“溫室效應”，影響使用；某些中庭的大小與高度的設計并不能很好的滿足采光的要求等等。因此中庭體量應盡量小型化，三至六層的多層中庭建筑是很好的選擇?？刂妻k公建筑中庭的高寬比在4以內，從而給周邊辦公空間帶來更加均勻、充足的自然光線。中庭的剖面形態除了采用常見的矩形中庭。其次，在中庭中組織好通風的進出風口。在中庭底部、側面設置進風口，頂部設可開啟窗形成風拔，在春秋過渡季節無空調系統運行時形成有效的自然通風，營造出室內舒適環境。另外，加大進、出風口的豎向距離有利于加強“煙囪效應”；在冬季利用西北的高大建筑體量阻止冬季風進入南側場地。另外，為了應對夏季過多的熱輻射，避免“溫室效應”，頂部采光天窗應采用可自動調節的活動外遮陽。頂部天窗操作、維護不方便，最好采用電動外遮陽。中庭內可種植大量植物來遮擋日曬，提供新鮮氧氣，改善空氣濕度，并能調節辦公人員的心理狀態，緩解精神緊張，放松情緒。在高層辦公建筑塔樓部分常常也會引入生態中庭，而此類中庭常常由于頂部無法采光而位于建筑一側，利用側向采光通風。

2.1.4底層架空策略。在建筑底層利用廊柱架空而形成灰空間，可以調節微氣候，在夏季炎熱氣候下降低陽光直射，減少建筑接受的輻射熱。同時由于底層外墻內退，相當于減少了底層的進深，有利于穿堂風的形成。這種方式與中庭策略結合起來可加強中庭的通風效果。

2.1.5遮陽。夏季自然采光帶來的多余熱量給室內帶來的不舒適，因此外窗的遮陽是一種重要的防熱方式。在當前的設計中，建筑師容易忽視的問題，常常只是注明采用成品外遮陽，對遮陽的形式、規格沒有更多的考慮。除了之前所述的建筑形體自遮陽、架空遮陽，我們還常用到窗戶構件遮陽、綠化遮陽等方式。當遮陽設施放置在建筑外圍護結構外側時，被認為是最理想的被動節能措施之一。外遮陽將太陽輻射直接阻擋在室外，盡早地阻止陽光進入建筑會保證得熱產生的影響最小，節能效果較好。但外遮陽構件直接暴露在室外，對材料及構造的耐久性要求較高，因此常常采用鋁合金。窗戶構件遮陽的設計中，在避免過多熱量引入的同時還要保證自然采光量的充足，因此優先采用百葉?；顒油庹陉栍懈玫撵`活性，便于季節的轉換，最合適用于夏熱冬冷地區。不同朝向的遮陽應采用不同方向，特別要注意在南偏西、南偏東這樣的方位要采用綜合遮陽。

2.2門窗節能設計

在建筑物所有的外圍結構中，隔熱保溫性能最差的便是門窗結構，而門窗結構的縫隙常常是冷熱空氣進出的通道，因此我們必須要科學的設計建筑物的門窗，這也是綠色建筑生態節能設計過程中的關鍵內容。通常來說應該綜合以下幾方面條件來進行門窗設計：采暖耗熱值會隨著建筑物窗墻面積比的提升而不斷增加，因此可以在室內采光通風條件允許時，設計合理的窗墻面積比；另外還必須認真考慮門窗位置，設計科學的開啟方式，從而阻

止穿堂風通過；設計能夠自動調節的活動遮陽棚、窗簾等，避免夏季陽光直射；進一步提升門窗制作質量，如果是金屬窗框則應做好斷熱處理，加裝密封條來保證門窗氣密性，使用高質量的門窗材料以及幕墻技術，合理選擇窗戶玻璃品種，吸收和降低熱輻射

2.3建筑墻體節能設計。如果墻體的保暖效果較好，則可以有效降低建筑的損耗來節能。墻體保溫主要分為內保溫和外保溫兩類，而一般來說外保溫是在建筑工程項目成本條件允許的前提下的最佳選擇。墻體外保溫的節能設計通常來說首選節能材料，把保溫隔熱能力較好的材料填充到墻體之中，提高墻體的熱阻，從而降低室外氣候環境變化對室內溫度的影響，還能夠有效延長墻體的使用壽命，有助于減少冷熱橋對建筑墻體結構造成的影響。

2.4建筑屋頂節能設計。

對于屋頂的生態節能設計來說，首先應該讓其具備冬保溫、夏隔熱的良好性能，其設計要點主要是：a.可以設計架空屋頂、淺色屋頂、種植屋頂以及蓄水屋頂等，有效隔離太陽輻射熱，避免陽光直射；b.可以選擇保溫隔熱材料覆蓋于屋頂上，同時通過其他輔助性隔熱保溫措施來降低能量傳遞；c.可以選擇在建筑物屋頂涂抹一層反射率較高的特殊涂料，從而減少夏季屋頂對陽光熱量的吸收，以滿足減少空調冷負荷的節能目的

結語

總而言之，抓緊發展綠色的生態節能建筑，是社會發展的緊迫要求。而辦公建筑設計提倡采用生態節能技術更是一個重要的舉措。在新的形勢下，建設高舒適、低能耗的生態節能辦公建筑，是我們進一步研究和探索的大課題。

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