生态办公建筑设计对策初探

摘要：随着人们的生活水平不断提高，能源消耗越来越重要，生态平衡遭到破坏。本文通过介绍生态办公建筑的设计原则，设计对策以及生态节能技术应用，最后对生态办公建筑的经济效益分析。

关键字：生态、办公建筑、设计对策

中图分类号：TU2文献标识码： A

一、引言

在我国，公共建筑较多，规模大，耗能问题非常突出。由于公共本身功能的复杂性和设计的多样性，使其能耗非常高，远大于住宅，因为办公建筑对能源和环境的影响较大。为改善公共建筑室内环境，提高室内的舒适性，降低能源消耗，减少能源浪费，2005年7月1日，国家颁布并执行的《公共建筑节能设计标准》，它是我国第一部被称为“世纪节能标准”的公共建筑节能设计标准，它标志着全社会对节能问题的关注，也是从源头上降低能耗的根本办法。办公建筑数量众多，使用人群比较多，办公室的能耗占整个社会的比重也比较大，其中 50%～60%的能耗用于空调制冷与采暖系统，20%～30%的能耗用于照明系统。采暖空调能耗中，约20%～50%由建筑围护结构传热所消耗。办公室的工作环境也经常面临空气污浊，常年无法见到阳光，办公室人体舒适度差，忽冷忽热。因此高品质的生理心理办公环境成为办公设计的重要内容。

二、设计对策

1、现状分析

本基地位于山东省济南市西北部，太阳能资源丰富，主导风向为东北 西南。现场勘测的过程中需要解决的一些问题：第一，南北狭长的用地范围会影响利用太阳能的效率；第二，夏季防热，冬季保温；第三，避免来自高架桥的噪声干扰；第四，尽可能保留原有场地的空间围合感；第五，有效解决停车问题。

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(图1.图2）设计策略如下:

（1）合理建筑布局，太阳能建筑一体化设计，充分利用济南地区丰富的太阳能资源；

（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。

图1.总平面

图2.生态技术应用

三、生态办公楼的设计原则

如何在国家的政策下，结合先进的科学技术，通过合理的优化的设计，实现建筑的绿色化，是我们当代设计者考虑的首要问题。通过阅读一些国内外的绿色建筑设计方面的实

例及相关理论，结合平时的工作实践总结出一些在节能设计和绿色设计中常用到的策略。

1、建筑护结构的节能设计

在保温隔热的处理上，建筑外墙外保温的处理，可以减少建筑护结构的能量交换，这样在建筑运行中节省了很大的能源消耗。还要注重做好建筑物的“表皮”生态设计，“建筑表皮”是指具有改变建筑室内外物理环境功能的建筑护结构,包括外墙、屋面和底层架空的楼板以及与其共同作用改变建筑室内外物理环境的附属构件,如遮阳设施、表面绿化等。建筑表皮作为内外空间的转换介质,通过室内外物质、能量、信息等交流对物理环境因子具有反射、吸收、透射和转换等作用,不同程度地改变建筑室内外物理环境的品质。精巧的现代办公楼,充分体现了自调节特性带来的建筑“同资源、生存处于平衡状态”,该类建筑的最大特征就是它的双层表皮,所采用的智能幕墙系统能精确地调节建筑的各种能量分配。

2、采光、通风原则

传统的办公模式是在一个大的办公空间里工作，这样的空间单调乏味、缺乏配套的工作环境，室内环境封闭且空气流通不畅，往往造成工作的疲劳状态，因此，良好的通风采光条件更迎合现代人的工作方式和品味，在建筑设计方面，可通过一些设计手段实现，如休息走廊、空中花园，架空通风口……将人工照明和自然采光相结合形成一种平衡。将自然通风和机械通风相结合实现可持续性创造一种清新自然的工作环境，建筑内部环境的改变从一定程度上减少现代人的工作压力。南宁华蓝弈园其关键技术包括利用计算机模拟技术优化了建筑室内外自然通风和室内采光、优化了建筑节能设计，进行了室内隔声性能分析计算。

3、建筑屋顶及立面绿化的利用原则

绿化形式有垂直绿化系统和绿色屋顶两种，视觉上绿化表皮能将建筑体量更好地融合到周边景观环境之中。绿化的生态节能作用是可持续发展的重要体现，建筑的这身“绿色外衣”，可以降低建筑护的热量损失，降低雨水流失和地表径流，并且缓解人工建筑的热岛效应，并且能够与周围的环境相互融合。

4、遮阳技术的利用原则

建筑遮阳系统既可以遮挡紫外线和辐射热，又可以调节可见光，防止眩光; 调节自然气流来改善环境。同时，该系统能有效降低室内温度，保护人体健康，减少空调的能耗，从而达到节能的目的。遮阳的基本形式可分为四种: 水平式、垂直式、综合式和挡板式遮阳。这几种是固定式的遮阳手段，选择何种形式的遮阳需根据地区气候特点、太阳高度角、纬度、遮阳日期、遮阳时间以及朝向不同来综合考虑。因此，可调式遮阳板是最适用、最有效的遮阳设施。

四、生态及节能技术应用

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3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。

图3.双层玻璃窗

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4)。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。

图4.拔风帽

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5) 。

图5.自然通风示意图

3、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6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 ～30 dB。

图6.四级隔声措施

五、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/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/m即绿色建筑技术措 施所增加的工程投资约为350元/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。

六、结束语

总而言之，生态办公建筑是以后发展的必然趋势。生态办公建筑的设计前期必须充分考虑当地的资源、环境以及气候，这样才能够保证生态建筑在以后长远的发展。

参考文献：

[1] 张津奕，刘军，刘祖玲：《绿色建筑的探究与实践―天津市建筑设计院科技档案楼设》， 《建筑学报》，2011年03期

[2] 刘媛.21世纪高等院校建筑室内环境趋势研究[D]. 西安建筑科技大学 2011

[3] 聂成刚.建筑室内环境的数值模拟研究[D]. 重庆大学 2011

[4] 王玉卿.当代建筑生态设计研究程式[D]. 重庆大学 2008