浅议现代办公建筑中的生态节能设计

【摘要】 随着我国全球化经济发展的日益加快，能源的有效利用不仅是中国，已经成为世界性问题。因此，节约型建筑越来越受到人们的普遍关注。尤其是我国属于发展中国家，只有平衡好能源与环境的关系，才有利于向积极健康的方向发展。本文以上海国际航运服务中心西地块项目为例，积极探索生态节能设计在现代办公建筑中的应用，从而为其他建筑工程的设计提供一条有效的途径，以促进我国节能型社会的发展。

【关键词】办公建筑生态节能策略设计

中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号：

一、引言及项目介绍

在我国城市建筑中，办公建筑是非常普遍的一种公共建筑，由于我国处于经济高速发展阶段，因此办公建筑需求量非常大，而且人们对于办公环境要求较高，空调的能耗、使用的面积等都成为节能化建筑中值得关注的问题。因此，对办公建筑的节能问题探索，就有战略性的发展意义。本文以上海国际航运服务中心西地块项目为例，先介绍一下本项目的一些基本情况。

上海国际航运服务中心西地块项目位于北外滩26E地块，是一体规划建设的上海国际航运服务中心项目三个相邻地块中的西地块。西地块基地南面为黄浦江，西面为公平路，北面为办公和住宅用地，东面为上海国际航运服务中心的中地块。本项目建成后将成为国际航运贸易服务集聚区。地块内主要设有商务办公及配套的部分商业等设施。

本项目的一个特点是鉴于基地南侧的防汛墙顶标高为7米，考虑到景观的效果，本项目的各建筑单体均坐落在高出防汛墙500 的7.5 米标高平台上，而其周边的市政道路的标高在3.6 米左右，二者之间存近4 米的高差，鉴于汇山项目的航运特点，在7.5米的平台上项目的平台上将设有游艇港池，形成内港，容许小型游艇停泊并通过与黄浦江相连的船闸进出。

作为整个上海国际航运服务中心项目的一部分，在西地块内布置有前后两排共4幢商办建筑（13号，14号，15号和17号楼）和1幢商业建筑(16号楼)。地上部分总建筑面积约为103000 平方米，地下部分总建筑面积约为101083平方米。

总平面图

鸟瞰效果图

二、办公建筑及其能耗特点

现代办公建筑诞生于欧洲工业革命之后期，办公室最早一般设在商人家中，书房就是商人们的办公场所。大约到了19世纪50年代，专门的办公建筑出现了，这时的办公建筑基本上是以一个个独立的单间串联而成。由此开始一直到19世纪末，办公建筑的模式主要为走廊式办公室。然而，随着社会的不断发展，办公场所的功能由简单变为复杂，过去那种个人在封闭的办公室中处理几个简单合同、单据的时代已经一去不复返。现代办公建筑更加注重信息的接收处理和交流。因此，其空间布局形式也由传统的封闭变为大开间景观式办公室。以13号，14号办公楼平面为例，可以看到大开间开放式办公布局具有以下优点：

1、布局灵活，适应性强

信息时代办公建筑的功能与管理体系具有更新快、周期短的特点。一幢办公楼往往由数十家乃至上百家公司企业所组成。由于工作性质、公司规模、管理模式等的不同，采用小开间的办公室分隔将难以满足其千差万别的要求，办公楼一经建成，其基本结构和布局就很难改变。动态发展导致弹性设计，因此采用开放式办公设计具有布局灵活，适应变化的优点。

2、易于交流，便于管理

大开间办公布局安排紧凑，各部门之间的工作联系方便，缩短了活动路线，密切了职员与职员，职员与上级之间的关系。

3、提高利用率

大开间布局可最大限度的利用空间，节省隔墙和交通面积,建筑面积利用率可以达到80%一85%"。

4、空间效果好

办公空间既分又合，既强调了空间使用和视觉上的联系的整体性，又强调了每一个独立空间一定程度上的私密性。

大开间开放式办公空间，建筑物内设备比较复杂,多采用集中系统进行通风,制冷或采暖。由于办公空间进深一般较深，因此多采用自然采光和人工照明相结合。

13号办公楼标准层平面

14号办公楼标准层平面

除了大开间开放式办公布局外，目前国内办公建筑中还有采用传统走廊串联的单间式办公布局，中间核心筒式办公楼，带内院空间的办公楼等。不同的办公空间形式，会对建筑室内空间环境提出不同的要求，对建筑的护结构产生不同的影响。在节能设计中，应该结合当地不同的地域特征和当地的气候条件，结合办公需要，营造合理的办公环境。

三、节能措施与建筑外部空间形态、整体布局的融合

建筑设计方案是实现建筑生态节能的最重要保障，这个出发点使在规划布局层面就要把节能举措与建筑外部空间布局结合在一起。上海国际航运服务中心西地块项目总平面布局上南侧采用人工游艇港池水体的引入，贴近办公建筑,基地内部广场绿树环抱，同时辅以若干下沉庭院，使地下室商业也能够有良好的自然采光和通风，这些设计既丰富了建筑外部空间，也能够有效改善建筑周围的微环境，使人性化的节能措施与建筑整体布局有机结合在一起。

此外各个办公屋面均采用种植屋面，屋面绿化不仅可以使屋面具有更好的保温隔热性能，改善室内热环境，而且为办公人员提供了一个室外休闲的绿色花园，同时建筑立体绿化对美化城市也可起一定作用。

四、建筑节能与内部空间的融合

现代办公空间注重健康、舒适已成为永恒话题。光在设计中是很重要的部分,光照不仅能改变空间、美化空间，且能对内部封闭空间进行调节，与自然环境保持一定的信息交流，体现真正的贴近自然与回归自然。为创造舒适人性化的办公空间,要充分利用自然采光通风，以13号楼为例，建筑设计成左右两个办公体块通过共享中厅连接在一起， 共享中厅7层通高，仅作为底层的公共休息空间和水平交通枢纽。考虑节能的需要，我们设计为自然通风，不设置中央空调系统。而对其连接的左右两个办公体块我们采取空调技术手段满足舒适度要求，这样既满足了舒适度要求，又使能源的使用发挥最大效率。通过对内部空间的功能使用和形态处理的分析，我们以主动式节能手段达到了空间形态和节能措施的融合，保证了舒适度条件下的空间形态。

13号办公楼透视图

13号办公楼底层平面

五、建筑节能与立面造型、细部构造的融合

玻璃幕墙是办公建筑中较为常见的一种建筑表达形式，但同时也是热交换，热传导最活跃的部位。由于玻璃的保温性能远比不上保温外墙体，其冬季热损失将是外墙体的几倍。有资料表明，普通单层玻璃幕墙所损失的热量可占整个围护结构采暖能耗的40%。而在夏季，普通单层玻璃幕墙得热过多造成室内过热也是增加空调能耗的主要因素。因此，幕墙的节能设计也是办公建筑节能设计中的一个重要内容。

西地块项目的玻璃幕墙采用的是断热铝型材Low-E中空玻璃幕墙，外侧结合立面设计设有水平向或竖向金属装饰遮阳构件、水平陶土装饰管或金属丝网，共同起遮阳作用。使用Low-E膜的玻璃，对可见光保持较高的透过率，而对红外长波段透过率却很小。此外，由于镀上Low-E膜的玻璃表面具有很低的长波辐射率，还可以大大增加玻璃表面辐射换热的热阻，具有良好的保温性能。而断热铝型材的特点同样是隔热保温性能好，经断热处理后的铝合金窗框其保温性能比断热前可提高30%-50%。

另外，现在不少办公建筑采用双层幕墙的形式来进行保温隔热处理。双层幕墙在上个世纪80年代就己经在欧美一些国家开始应用于办公建筑中，双层玻璃幕墙是一种外墙构造。虽然它的表现形式很多，但是本质上它通常包括外层幕墙，通风的空气间层和内层幕墙。空气间层不仅能有效的阻挡强烈日照，并保证室内采光，同时还可流动通风，将热空气排出中间夹层，从而大大减少夏季空调系统能量消耗。

六、节能设计与可再生资源有机融合的思路和方法

在系统的能源使用方面，应尽量开发可再生能源的利用，如太阳能、地热能、风能、水能、生物质能等。利用风力发电、太阳能光伏发电、垃圾发电、太阳能热利用、地热利用和沼气发电等，来减少对煤和天然气等不可再生能源和电、蒸汽、热水等二次能源的依赖。例如，使用分体空调的建筑建议增设地源热泵，这样可大大降低空调系统能耗。冷机组的建筑建议增加蓄冷装置，冷却塔的废热应予以回收利用。热泵作为一种新型节能技术，也可以在办公建筑中考虑采用。

关于太阳能的利用，可以在冬季利用太阳能供暖、夏季采用太阳能制冷系统，全年中都可以使用太阳能光电系统和热水系统。另外，很多高层办公建筑都采用了风机盘管——新风系统，过渡季应充分利用室外空气比较舒适的特点，尽可能利用气候的自然调节能力。

总之，生态节能建筑不能简单复制,应根据建筑类型、设计构思、地域特点、经济条件等有针对性地运用新技术新材料或建筑设计节能手段,从而体现节能的目的性,达到节能设计与建筑设计的共融和统一。

七、总结语

近年来，绿色办公室建筑的生态节能设计已经成为一个新型而又重要的课题，在我国仅仅属于刚刚起步阶段，因此，我们要以此为发展方向，大力推进我国节能办公建筑设计，力求用高舒适、低能耗的生态建筑为我国城市办公服务，真正的事项我国建筑生态化发展。

参考文献

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