当代生态办公楼设计及可持续发展研究

摘要: 今天,我国正处于工业化、城镇化加快发展的重要阶段,能源是我国当前和今后相当长一个时期内,制约经济社会发展的瓶颈。作为大量消耗能源与资源的建筑业,抓紧发展绿色的生态节能建筑,是社会发展的紧迫要求。而办公建筑设计提倡采用生态节能技术更是一个重要的举措。在新的形势下,建设高舒适、低能耗的生态节能办公建筑,是我们进一步研究和探索的大课题和新任务。

关键词:生态办公楼；建筑设计；可持续发展

中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号：

Abstract: today, our country is in the industrialization, the urbanization to speed up the development of the important stage, energy is at present in our country and for quite a long period of time, the bottleneck of restricting economic and social development. As much energy and resources in the construction industry, the development of the ecological green to energy-saving building, is the social development urgent requirement. And office building design advocates the use of ecologic energy saving technology is an important measure. In the new situation, the construction of high comfortable, low energy consumption of ecologic energy saving office buildings, is we further research and exploration of the big topic and new task.

Keywords: ecological office buildings; Architecture design; Sustainable development

一、 引言

对于办公建筑中的生态节能设计,可以通过增强护结构的保温隔热性能、绿化屋面、改善窗户及玻璃幕墙的热工性能、选择有效的遮阳系统、充分利用自然采光与自然通风等方式来实现办公生态化。当然,我们也可以通过主动式节能方法,如采用高能效的设备系统,采用节能灯具、电器,也可以运用一些如低温辐射楼板、地源热泵等新技术,来提高整个建筑物的节能率，绿色办公建筑的生态节能设计是一个新的研究课题。虽然目前国内在这方面的研究仅仅只是起步阶段,但对这一方向的探索,无疑是具有前瞻性和开拓性的。环境恶化、资源枯竭使人们逐渐对生态问题加以重视,因而将生态思想引入建筑设计中,无疑为建筑设计的发展开辟了一条新的途径。

很强的节能意识和环境意识,使建筑节能与改善环境互相结合,通过改善办公建筑“呼吸”、降低办公建筑能耗,从而达到改善环境提高办公质量的目的。进入21 世纪,面对全球范围绿色思潮的巨大冲击,绿色生态建筑以“联想自然、表现自然”为基调,符合人们的心理追求,必将成为办公建筑设计的目标。

二、 办公楼的生态可持续设计的意义

办公建筑是公共建筑中的一种较普遍的建筑类型,它的需求量大,由于其本身功能的复杂性和设计的多样性,使其空调能耗非常高,远大于住宅,因为办公建筑对能源和环境的影响较大。由此可见,办公建筑推行节能的力度和深度在很大程度上将直接影响着我国建筑节能整体目标的实现,我们也看到,对办公建筑节能问题目前所进行的一系列探索性的研究更是具有战略性的意义。

生态节能建筑的设计主要从整体环境规划和单体建筑设计两个方面展开。在整体环境规划中,强调的是建筑与环境的关系,解决建筑与地貌、水土、风向、日照、植被与气候的关系。在单体建筑设计中,由于不同的功能要求,形成多种的空间组合,同时也反映出不同的建筑体型影响建筑能耗得失的基本情况。随着经济和社会的发展,为了使办公建筑能适应新的功能和室内环境的需求,已不断地应用新的技术手段达到较为人性化的办公空间,现代办公楼的设计已朝着顺应功能多元化、大空间的灵活划分,结合有关生态环境和审美等方面的要求,使建筑技术同艺术、材料完美结合。

三、 生态办公楼的发展过程及在技术层面上的发展现状

1987 年正式提出的“可持续发展的模式”是针对80 年代以后产生的新的全球性环境问题和气候变化、温室效应等现象,提出的战略性决策,是对以“发展有极限”和“发展无极限”论调为代表的各种针对未来策略观点的扬弃。如今,可持续发展理念在办公建筑设计在技术层面表现在很多方面,这里简述几个方面:

3．1 屋顶遮阳隔热设计

与太阳能利用相反,在炎热地区隔热降低夏季空调负荷成为生态设计的主导思想。设计中根据太阳从东到西各季节运行的轨迹,将格片做成不同的角度,以控制不同季节和时间阳光进入的多少。在屋面上设有这样一个遮阳格片后,使得屋面成为很好的活动空间,同时由于层面减少曝晒,有利于节能,亦成为鲜明的顶部造型。

3．2 太阳能利用

太阳能收集器布置在屋顶或镶嵌于垂直的覆面,或窗户、百叶遮阳板上,成为极富代表性的建筑装饰构件。在设计中屋顶上有活动保温板,集热用蓄热墙———特朗贝墙( Trombe Wall) ,即在部分南墙面采用砖墙涂深色乳胶漆,外加玻璃(内夹空气层) ,形成蓄热墙。国外较多采用屋顶设太阳能热水系统装置,这些太阳能收集装置成为影响建筑形式的重要因素。

图1 太阳能利用建筑剖面图

3．3 玻璃幕墙

玻璃幕墙因其轻巧优美、晶莹纯净的造型而风靡一时,又曾因能源浪费严重而受各方面谴责,高技术的发展,已使玻璃幕墙改变了能源耗费大的弊病, 进入了生态幕墙时代。德国Al sop &Stormer 大厦采用了水平、竖向格片与玻璃分设两层的双层皮玻璃幕墙,开窗处外面为水平格片,以利于采光通风;窗台间则以竖向格片完全阻挡太阳,两层“皮”中央设有空调散热管,将通风系统很好地结合了进去,也形成了特有的构造形态。

3．4 生态外墙面设计

建筑的外墙面是建筑与外部环境沟通的最直接的界面,也是减少热量损失的第一道屏障。适应气候的原则深刻影响着建筑师的设计思想和作品,炎热潮湿地区要求通风良好,建筑强调室内外空间流通和开敞空间;荒漠地区由于风沙大,昼夜温差大,一般外墙以实体为主,强调内部空间的小气候调节;寒冷地区则注重保温,除朝阳面开窗均较小,以小空间处理手法为多。适应于不同的外部环境条件,生态建筑形成其特殊的建筑形式,体现出鲜明的气候特征。SOM 设计的沙特阿拉伯国家商业银行大厦大楼中心设一贯穿整个建筑的天井,可将楼内的湿热空气带走并解决底层大厅的采光问题。各层办公室均围绕中心天井。外墙除南立面和西立面上有三个8 层高的大洞外,均为实墙面,以防曝晒和风砂。巨形洞口使楼内工作人员能够观赏城市景色,洞口形成的中庭空间经绿化可成为空中花园。沙特国家商业银行大厦出于对气候和能源的关注,成为一幢独特而有创造性的阿拉伯国家的建筑,而不是头戴穹顶身开拱窗的传统阿拉伯风格。