分析生态节能办公楼建筑设计要点

柳星

【摘 要】环保节能技术越来越广泛的被应用到建筑行业，办公楼作为城市中的重要建筑部分，其节能、生态设计体现着城市的文化与发展水平，从我国绿色建筑发展现状出发，分析绿色建筑生态节能设计需要遵循的原则，并在此基础上提出了办公楼生态节能设计的几项策略，以促进生态节能在城市办公楼中的应用。

【关键词】办公楼；生态节能；设计；要点

引言

办公建筑是建设量很大的一种建筑类型，在数量上仅次于居住建筑；同时办公建筑也是使用率非常高的公共建筑之一，因此如何打造绿色办公楼，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用的办公空间，具有非常重要的现实意义。

1、绿色建筑生态节能设计原则

1.1和谐原则。绿色建筑的生态节能设计不单单要符合人们的生存需要，同时也应该与自然、社会相协调。绿色建筑抛弃了过去那种高污染高能耗的发展模式，它根据现代城市发展建设的实际，逐渐朝着环保节能的方向发展。绿色建筑节能设计基于舒适与健康出发，充分体现出人文关怀，带给人们高品质的生活，所以绿色建筑的生态节能设计必须遵循人类、社会以及自然三者的和谐原则。

1.2适地原则。绿色建筑生态节能设计必须坚持因地制宜的原则，其設计建设必须与当地的自然条件、社会经济条件等相符合。其设计不单单要考虑到场地的特殊性，同时还必须和附近的环境相协调，所以一般绿色建筑设计都有其侧重点。比如说北方偏向于采暖节能，南方则是墙体隔热与遮阳设计。只有坚持适地原则才能够将绿色建筑的生态节能功能最大限度的发挥出来。

1.3经济原则。绿色建筑生态节能设计指的是最大程度的降低资源、能源消耗，增强能源的利用率，降低环境污染。我国已经提出了“四节一环保”（节约土地、节约能源、节约用水、节约材料以及环境保护）的口号，对于传统建筑能耗高的实际情况，绿色建筑的生态节能设计必须要解决好这些问题，尽可能的实现资源的循环利用，从而降低建筑费用支出，用最少的投入来获得最大的效益。

1.4高效原则。绿色建筑和传统建筑不同，它不会以牺牲使用者的安全健康为代价，而是让使用者的安全、健康与绿色建筑中的各项生态节能功能相协调，满足节能环保的要求和使用者的需求。绿色建筑应适合消费者，抵制过度的浪费，所以建筑设计人员应该把更多的科学技术手段融入到现代绿色建筑系统之中，不断提升资源的利用效率，实现高效的原则。

2、生态节能办公楼建筑设计要点

2.1建筑体形与空间组织设计

2.1.1朝向策略。尽管办公建筑不像居住建筑一样对日照有严格的要求，但作为白天高使用率的建筑，办公楼应南北向布置，将办公室等主要空间尽量朝向南北向，利于采光、通风；将楼梯、卫生间等辅助空间放在较为不利的东西向，可以增大东西向的热惰性减少空调采暖的能耗。同时办公楼群的布局尽量迎合夏季主导风向的方向，与地形和绿化等结合形成风道，引导自然风的流动，产生对办公楼有利的通风环境。不能简单的误认为办公楼必须垂直于主导风向才会改善办公楼的室内风环境，风向与办公楼中的开口位置成一定角度如15°或30°，会使室内平均风速较大，同时建筑内气流分布更加均匀，可以达到比较理想的自然通风效果。当由于环境条件限制无法将进风口正对主导风向时，可将建筑按阶梯状排列，改变气流方向，引风入室。在多种形式组合的办公楼群中，高建筑宜布置在低建筑的夏季下风向和冬季上风向。

2.1.2形体策略。在节能建筑中我们往往会注重避免建筑体型过于复杂，控制体型系数过大。然而在结合建筑形态设计的过程中，有些形体的变化不仅能产生丰富的建筑轮廓，还有助于达到节能的目的。如建筑体量的倾斜，具有很好的建筑自遮阳效果，减少夏季多余热量。我国的节能型办公楼在这方面也有许多有益的尝试。以科研、办公为主的杭州绿色建筑科技馆的建筑形态设计中，建筑整体向南倾斜15°（倾斜角度可以根据当地夏至日前后两个月的太阳高度角综合考虑），产生动势的建筑体态。夏季太阳高度角较高时，南向围护结构可以阻挡过多的太阳辐射，而冬季太阳高度角较低时，热量可以进入室内。

2.1.3中庭策略。开放办公的理念使大空间办公空间大量出现，但过大的进深使办公环境的自然采光通风不理想，必须过多依赖人工照明和机械通风。研究表明单侧采光通风适合一个6米左右进深的建筑平面；双侧采光通风适合12米左右进深的建筑平面。如果大于这些数值就可以采取中庭策略，利用这个居中调节的微型气候区域，可以向建筑内部引入光线、新鲜空气和为使用者提供共享空间。因此办公建筑采用最多的形式是居中的顶面采光中庭。在当前的一些中庭设计中，常常注重中庭空间感的营造，往往忽视了其作为建筑的生态调节器的功能，如通风不好的中庭采光屋顶易造成夏季的“温室效应”，影响使用；某些中庭的大小与高度的设计并不能很好的满足采光的要求等等。因此中庭体量应尽量小型化，三至六层的多层中庭建筑是很好的选择。控制办公建筑中庭的高宽比在4以内，从而给周边办公空间带来更加均匀、充足的自然光线。中庭的剖面形态除了采用常见的矩形中庭。其次，在中庭中组织好通风的进出风口。在中庭底部、侧面设置进风口，顶部设可开启窗形成风拔，在春秋过渡季节无空调系统运行时形成有效的自然通风，营造出室内舒适环境。另外，加大进、出风口的竖向距离有利于加强“烟囱效应”；在冬季利用西北的高大建筑体量阻止冬季风进入南侧场地。另外，为了应对夏季过多的热辐射，避免“温室效应”，顶部采光天窗应采用可自动调节的活动外遮阳。顶部天窗操作、维护不方便，最好采用电动外遮阳。中庭内可种植大量植物来遮挡日晒，提供新鲜氧气，改善空气湿度，并能调节办公人员的心理状态，缓解精神紧张，放松情绪。在高层办公建筑塔楼部分常常也会引入生态中庭，而此类中庭常常由于顶部无法采光而位于建筑一侧，利用侧向采光通风。

2.1.4底层架空策略。在建筑底层利用廊柱架空而形成灰空间，可以调节微气候，在夏季炎热气候下降低阳光直射，减少建筑接受的辐射热。同时由于底层外墙内退，相当于减少了底层的进深，有利于穿堂风的形成。这种方式与中庭策略结合起来可加强中庭的通风效果。

2.1.5遮阳。夏季自然采光带来的多余热量给室内带来的不舒适，因此外窗的遮阳是一种重要的防热方式。在当前的设计中，建筑师容易忽视的问题，常常只是注明采用成品外遮阳，对遮阳的形式、规格没有更多的考虑。除了之前所述的建筑形体自遮阳、架空遮阳，我们还常用到窗户构件遮阳、绿化遮阳等方式。当遮阳设施放置在建筑外围护结构外侧时，被认为是最理想的被动节能措施之一。外遮阳将太阳辐射直接阻挡在室外，尽早地阻止阳光进入建筑会保证得热产生的影响最小，节能效果较好。但外遮阳构件直接暴露在室外，对材料及构造的耐久性要求较高，因此常常采用铝合金。窗户构件遮阳的设计中，在避免过多热量引入的同时还要保证自然采光量的充足，因此优先采用百叶。活动外遮阳有更好的灵活性，便于季节的转换，最合适用于夏热冬冷地区。不同朝向的遮阳应采用不同方向，特别要注意在南偏西、南偏东这样的方位要采用综合遮阳。

2.2门窗节能设计

在建筑物所有的外围结构中，隔热保温性能最差的便是门窗结构，而门窗结构的缝隙常常是冷热空气进出的通道，因此我们必须要科学的设计建筑物的门窗，这也是绿色建筑生态节能设计过程中的关键内容。通常来说应该综合以下几方面条件来进行门窗设计：采暖耗热值会随着建筑物窗墙面积比的提升而不断增加，因此可以在室内采光通风条件允许时，设计合理的窗墙面积比；另外还必须认真考虑门窗位置，设计科学的开启方式，从而阻

止穿堂风通过；设计能够自动调节的活动遮阳棚、窗帘等，避免夏季阳光直射；进一步提升门窗制作质量，如果是金属窗框则应做好断热处理，加装密封条来保证门窗气密性，使用高质量的门窗材料以及幕墙技术，合理选择窗户玻璃品种，吸收和降低热辐射

2.3建筑墙体节能设计。如果墙体的保暖效果较好，则可以有效降低建筑的损耗来节能。墙体保温主要分为内保温和外保温两类，而一般来说外保温是在建筑工程项目成本条件允许的前提下的最佳选择。墙体外保温的节能设计通常来说首选节能材料，把保温隔热能力较好的材料填充到墙体之中，提高墙体的热阻，从而降低室外气候环境变化对室内温度的影响，还能够有效延长墙体的使用寿命，有助于减少冷热桥对建筑墙体结构造成的影响。

2.4建筑屋顶节能设计。

对于屋顶的生态节能设计来说，首先应该让其具备冬保温、夏隔热的良好性能，其设计要点主要是：a.可以设计架空屋顶、浅色屋顶、种植屋顶以及蓄水屋顶等，有效隔离太阳辐射热，避免阳光直射；b.可以选择保温隔热材料覆盖于屋顶上，同时通过其他辅助性隔热保温措施来降低能量传递；c.可以选择在建筑物屋顶涂抹一层反射率较高的特殊涂料，从而减少夏季屋顶对阳光热量的吸收，以满足减少空调冷负荷的节能目的

结语

总而言之，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。

參考文献：

[1]徐斌.办公楼的发展及其生态节能设计分析[J].建筑节能，2008，01.

[2]陆志荣.探讨对办公楼的生态节能设计理念[J].建材与装饰（中旬刊），2008，05.

[3]赵宏达，汪海鸥.高层办公楼建筑设计要点[J].中华民居（下旬刊），2014，05.

[4]王莘博.办公楼建筑生态节能设计理念[J].中国建材科技，2013，04.