节能环保技术在办公建筑设计中的应用

【摘 要】近年来，可持续发展成为了社会的主旋律，追求节能、生态环保也成为了现代建筑行业发展的主题，而办公建筑作为耗能大户，实现节能环保设计显得更为迫切。文章结合工程实例，介绍了节能环保技术在办公建筑设计中的应用，提出了具体的节能环保设计措施，为实现办公建筑的绿色节能具有现实意义。

【关键词】办公建筑；节能环保技术； 设计；自然通风；太阳能

近年来，节能减排和生态环保成为了社会的一大主题，作为耗能大户的建筑行业，必须贯彻节能意识，在建筑设计中采用更多的节能措施。对于办公建筑而言，由于办公建筑是供大量人群进行工作活动的大型室内建筑，其功能、技术含量较高，在建筑耗能、耗材方面具有很大的节能潜力。因此，研究办公建筑节能环保设计技术对于我国建设领域实施可持续发展战略具有重要的现实意义和工程应用价值。

1.设计对策

1.1 现状分析

某基地成南北长、东西窄形状，用地范围有限，主要出入口位于基地西侧，南向有一高架桥，北侧有一栋五层办公楼将基地围合出一个内庭院。通过对现场进行调研，整理分析本方案需要重点解决以下问题：

1）南北狭长的用地范围会影响利用太阳能的效率；

2）夏季防热，冬季保温；

3）避免来自交通的噪声干扰；

4）尽可能保留原有场地的空间围合感；

5）有效解决停车问题。

1.2 设计策略

综合分析基地现状情况，结合具体设计要求，因地制宜，本着简单、适用、高效、经济的原则进行设计。设计策略如下：

1）合理建筑布局，太阳能建筑一体化设计，充分利用丰富的太阳能资源；

2）采用退台手法，更加有效的利用太阳能，扩大室外休闲空间；

3）四级防噪措施减弱高架桥噪声干扰；

4）南侧小广场下布置地下停车场以解决停车问题；

5）采用遮阳和自然通风手段防止夏季过热。

2.节能环保技术在办公建筑设计中的应用

2.1 护结构设计

北墙是保温的重要部位，采用多孔节能砖外加保温层的保温墙体，并对北侧次入口外加门斗防止冷风渗透的影响。规整的北墙减小了体形系数，仅在局部开小窗以保证北向房间的采光。

为了解决西晒问题，建筑西面折线形窗户的设计使窗户分为两个部分，如图1所示，内部窗户采用Low-e中空玻璃，外部为双层玻璃结合水平遮阳百叶，两层窗户的设计形成一个上下贯通的小型温室，上部设有可开启的通风帽，夏季开启，利用烟囱效应通风降温；冬季关闭，利用温室起到保温作用，既增加了建筑立面的效果，又解决了隔热、保温问题。

屋顶绿化选择适合本地气候的佛甲草和根系浅的植被，通过栽植多类型植物，构成多层次立体绿化，减弱城市噪音，提供休憩空间，缓解城市热岛效应，改善微气候环境，保温隔热，减少空调使用，节约能源。

2.2 自然通风设计

自然通风是夏季最有效的降温、除湿手段。根据风向和风速的影响，通过开口设计尽可能组织自然通风。考虑到北向运动房间换气量的需求，为了更好的让空气流通，在建筑东北角位置设计了5个小型拔风井（图2）。利用烟囱效应，辅以机械通风，加强室内垂直方向的空气对流。

采光中庭的设计加大了热压差和风压差，让室内外空气进行流动，为内部的共享大厅提供采光的同时，达到了合理的换气量（图3）。

2.3 太阳能利用技术

退台设计满足了主要房间的采光问题，同时为有效利用太阳能提供了条件。一层南向餐厅前设置被动太阳房进行采暖。二层东侧结合建筑屋顶设计的斜向光伏电板，可以保证光伏电板获得最大日照时数，大大提高太阳能源利用率，在阳光充足的时候，可以作为二层局部的遮阳，并且吸收太阳能转化为电能，作为建筑用电的补充。

中庭南侧安装壁挂太阳能集热器。集热器的利用，为一层浴室提供热水。由太阳能热水器所吸收的多余热量还可以结合空气集热器，使得在寒冷的冬天，北侧各个休闲及办公空间也可以有最适宜的温度。

在高效利用太阳能的同时，根据太阳高度角和方位角，在建筑二、三层设置水平可伸缩遮阳板，结合屋顶立体绿化用以解决南向遮阳问题。

2.4 隔声降噪设计

基地南邻高架，隔声、减噪显得尤为重要。设计中采取了四级隔声的设计，如图4所示。第一级，建筑退让，在南侧小广场前种植高大乔木，吸声降噪；第二级，一层餐厅南侧实体斜墙布置，阻挡声音传播；第三级，屋顶立体绿化隔绝噪声；第四级，南向玻璃采用中空隔声玻璃。通过四级措施，预计可降低噪音约25～30dB。

2.5 其他技术措施

2.5.1 雨水收集

通过屋顶绿化及室外渗水硬质铺地，收集地表、落水管等部位雨水，统一流入敷设的雨水管，最终流入地下蓄水池，并应用到室内冲厕、广场和屋顶的绿化灌溉、洗车。

2.5.2 废弃物利用

充分利用基地内西侧原有的三层砖混建筑拆除的废弃物构筑南侧的隔声斜墙，达到节材目的。

2.5.3 节地措施

结合场地特殊的地形设置地下停车场，合理开发利用地下空间；采用新型墙体材料，充分利用矿渣、粉煤灰等工业废料，保护土地资源，减少环境污染。

3.经济效益分析

根据近期类似建筑造价概算，考虑到本工程采用绿色建筑技术措施估算所增加的工程投资。建筑造价约为2700元/m2，不包括土地、勘察等前期费用和建设管理费等工程建设其他费用，按照5%比例计算，预计工程最终造价约为3200元/m2，即绿色建筑技术措施所增加的工程投资约为350元/m2。由于引入绿色建筑技术措施，必然会带来初期建设成本的提高，但相对而言，增加的费用在工程总投资中占的比重还是比较低的，但对建设单位、使用者和社会会带来长远的效益。

4.结束语

总之，办公建筑节能环保设计是一项全方位的综合性的系统工程，又是一项长远而且艰巨的任务。其强调的是建筑设计与生态的完美结合，寻求的是建筑与环境、节能、经济之间的最佳平衡。虽然节能环保建筑在建筑行业在刚刚起步，今后的研究与探索之路将会是漫长而艰辛的。但是笔者相信，随着人类文明程度的提高和科学技术的进步，节能环保建筑将会拥有更广阔的市场前景。

参考文献：

[1] 鲁玉凤.公共建筑的节能设计[J].河南科技，2008年07期

[2] 方永刚.浅谈建筑设计中生态理念的运用及生态建筑的意义[J].城市建设理论研究.2012年14期