试析生态办公建筑设计策略

【摘要】办公建筑是用能大户，建筑节能是发展建筑业的需要。日益严重的污染和热岛效应对办公环境造成了更巨大的损失。本文针对生态办公建筑特点，分析研究生态办公楼建筑的设计理念及生态节能策略，以供同行们参考。

【关键词】生态办公；环保建筑；建筑设计；节能策略

1、引言

建筑节能是在确保提高建筑舒适性的前提下，适度使用能源，不断提高能源利用效率。由于全球能源环境问题，人们对生活品质和身体健康的要求日益提高，节约能源和环境保护也日益得到重视。而作为人类1/3生命载体的办公建筑的环境日益得到关注。真正的生态办公建筑除了有优秀的BMS系统外，更强调建筑的整个生命周期内的经济性、节能性、环境友好性，在人性化方面，则更重视使用者更深层面的心理和生理感受。坚持地域性、多专业的深化和整合，多方位技术手段的融合，使得建筑的生命可持续的发展。

2、生态办公建筑

传统的。而真正意义上的生态建筑它应具有以下特点：

2.1低能耗特性

一栋生态写字楼的能耗每年可降低30～50%。

2.2环境友好特性

生态写字楼在建造及生命周期内使用过程中都应将对环境和区域生态链的冲击尽可能减至最低水平，特别是在大都市中应避免对局域风场的恶化，热岛效应的增加， 声光污染的制造等问题。

2.3健康舒适的室内环境特性

美国权威组织空调制冷协会（ASHRAE）的研究报告表明，糟糕的室内舒适度空气质量可降低工作效率并导致疾病；而一个舒适健康的室内工作环境可有效提高其内部工作人员6-8%的工作效率。

2.4自然特性

人是一种亲自然的动物。虽然现代化使我们更多生活在人工的环境中，但一个生态写字楼应尽可能充分利用外界的自然气候增加自然通风和自然采光的利用， 并通过空中花园室内生态中庭等灰色空间的设置来满足使用者亲自然的需求。

2.5高度智能集成特性

生态办公楼内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、广播通讯等提供人们日常工作所需的设备应集中于一个综合系统，统一调节建筑物室内环境，使其成为最适宜的工作与生活环境、设备高效运行整体节能效果最佳的安全场所。

2.6现代化高效率特性

生态写字楼应满足人类现代社会高效便捷的需求因此应当具有快捷的垂直及水平

交通，高效的内部网络便利的通讯系统等。

2.7人性化的服务体系。

除上述各方面硬件设施外生态写字楼还应具备人性化的软设施一人性化的服务体

3、生态办公楼设计理念

针对以上生态办公楼的特点，设计生态办公楼必须具备这样的设计理念：坚持地域性和多方位技术手段的有机结合。这样才能满足生态建筑自调节和可持续发展的生长过程。

3.1地域相关性

任何建筑都是脱离不了环境而单独存在的。生态建筑更是如此。不同的气候、地形地貌、水资源、建筑形式、植物材料等，将会导致生态建筑的外形、空间布局和构造措施都会有不同。例如：应用地方性的材料，不但减少运输中的能耗，也使建筑本身造型各异；对暴雨多发地区尽可能的提高雨水在场地中的渗入量，过滤掉污染物质等等。

3.2多方位技术手段的有机结合

生态办公楼不是一个单一的产品，而是一个成系统的技术集成，多方面的有机整合的复杂的产品。因此要达到生态办公楼室内优良的温湿度环境，优良的光、视线、声环境，还需要借助于现代化科技手段，例如楼宇的智能化、数字化。生态办公楼应具有精心设计的智能楼宇自控系统（BMS）将建筑物（或建筑群）内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、广播通讯等设备以集中监视与管理为目的构成的一个综合系统使建筑物成为具有最佳工作与生活环境、设备高效运行整体节能效果最佳的安全场所。

4、生态办公建筑设计措施

4.1自然生态设计策略

前段提到人是亲自然的动物，阳光和空气始终是人类赖以生存的物质条件。以下措施的运用会帮助我们得到更多的阳光和空气。

4.1.1规划布局策略

1）朝向

首先要争取房间的自然通风，同时综合考虑防止太阳辐射和防止暴风雨袭击。

2）间距及建筑群得布局

一方面根据当地风向投射角确定合理的间距，另一方面选择合适的建筑群平面布置方式。从通风效果来看，错列式、斜列式较并列式、周边式更为有利。

以上海虹桥临空经济园区的规划布局为例，设计者将东南角单体从正南向调整为南偏东15度后，可以保证建筑常年有良好的自然通风风压，同时也保证了采光的要求；北面取正北向，避免夏季太阳西晒的矛盾。

4.1.2建筑体形策略

生态办公建筑的形体应该是有利于节能的。建筑的体形系数越小，能量的损失就会越小。相形之下，球体的体形系数最小，其次是圆柱体，再是方柱体。

除此之外，建筑空间的良好组合，庭院空间的利用对于建筑室内环境的影响起到了最根本的作用。生态化设计设计在确定交通核位置时，不仅要从经济性和结构均匀性的考虑，更应从热工效应和环境舒适性方面考虑。最有效的平面空间布置是东西向双核，南北为主朝向的模式。这样，电梯厅、楼梯和卫生间就有了自然的采光和通风及朝外的视野。

诺曼·福斯特的法兰克福商业银行总部大厦是全球第一座生态型高层办公楼，这座53层、高298.74米的三角形高塔也是全球最高的生态建筑，同时还是目前欧洲最高的一栋超高层办公楼。

整座大厦除在极少数的严寒或酷暑天气中，全部采用自然通风和温度调节，将运行能耗降到最低，同时也最大程度地减少了空气调节设备对大气的污染。该建筑平面为边长60米的等边三角形，三个核（由电梯间和卫生间组成）构成的三个巨型柱布置在三个角上，巨型柱之间架设空腹拱梁，形成三条无柱办公空间，其间围合出的三角形中庭，如同一个大烟囱。为了发挥其烟囱效应，组织好办公空间的自然通风，经风洞试验后，在三条办公空间中分别设置了多个空中花园。这些空中花园分布在三个方向的不同标高上，成为“烟囱”的进、出风口，有效地组织了办公空间自然通风。三角形平面又能最大限度地接纳阳光，创造良好的视野，同时又可减少对北邻建筑的遮挡。因此，大厦被冠以“生态之塔”、“带有空中花园的能量搅拌器”的美称。

4.2节能设计策略

4.2. 1门窗节能的措施

目前现代的办公楼中大多使用大面积的玻璃幕墙，这种透明围护结构会产生冷热桥作用，因此提高玻璃幕墙的保温隔热是减少建筑能源消耗的重点。具体的设计中可以采用设计双层玻璃幕墙作为主要节能方式，和单层玻璃幕墙相对比，双层玻璃幕墙体现出较好的降低噪音干扰、隔热保温的优点。空气间层划分为水平与垂直两个方向，使其内部的气流循环相互无影响，对防火和隔音十分有利。办公区能自然通风，由于空气间层内的对角气流使室内办公空间的空气静压小于双层幕墙空气间层的空气静压，因此形成一个空气压力差值，抽出室内不新鲜的空气；办公空间的自然通风换气改善了工作空间的空气质量，降低室内综合症的发生。另外外窗遮阳的设置也大大降低了太阳的辐射，减少建筑能耗。

4.2.2外墙、屋面节能的措施

建筑围护结构除了门窗外，外墙和屋面等护结构的设置也是至关重要的。围护结构保温构造的方案分为以下几种：

1）单设保温层；2）使用封闭的空气间层或带铝箔的封闭空气间层3）保温层与承重层合二为一4）或其他符合构造。由于保温层位置的不同，保温方式又分为内保温、中间保温和外保温，而这其中，外保温的效果最优。

除此以外，有关建筑屋顶和外墙的节能措施有：使用浅色饰面，降低围护结构对太阳辐射的吸收；屋顶内设置贴铝箔的封闭空气间层，增加屋顶隔热能力；采用蓄水屋面和种植屋面等

5、结语

综上所述，只要把节能设计关按照节能新标准严格制定，将来国际上对办公写字楼的基本要求是：建筑物的物理状况以及品质必须是一流，建筑质量达到或者超过相关建筑条例或者相关规范的要求；建筑物具有灵活的平面布局与高效的使用率，具有高性能的节能设施以及人性化、生态化的智能化办公环境；设备先进、功能设施完善、物业管理一流、停车位置充足。所以，现在的目标就是设计出一幢能适应将来发展的，集办公、展示、会议于一体化的生态、节能、环保、智能型办公楼。更进一步来说，并且可以体现当地的风俗习惯以及地方文化。

参考文献：

[1]吴聪慧.生态办公建筑设计的技术理念之初探[J].长春工程学院学报：自然科学版.2009（1）：16-20

[2]张瑛.绿色生态办公建筑的实践[J].山西建筑2011（31）：11-12

[3]吴明子.德国拜耳集团青岛投产生态办公楼[J].新材料产业2012（11）：86-86