生态办公建筑设计的技术理念之初探

文/ 张昕 北京科易德信息技术有限公司 北京 100070

1、前言

办公建筑是现代都市中最具设计特色和科技含量较高的代表性建筑，同时也是现代城市中最具生命力和创造力的场所。但是面对日益严峻的环境破坏和能源危机，尤其是那些以强大的技术手段为依托的现代化办公楼，因摒弃了自然生态系统和谐贯通的传统，而到处可见由混凝土、钢和玻璃构筑的现代办公建筑所产生的“热岛效应”和光污染，是大部分城市中显而易见的事实。

2、传统办公建筑所存在问题

2.1 资源能耗较高

办公建筑需要满足多方面的功能需要，并且对其使用功能要求较高，因此办公建筑在建造时要考虑的是办公建筑的使用功能，一切以实用功能为重点，这导致了办公建筑在使用后成了能源的消耗大户。尤其是水、电、气等，通常为居住用量的3～5倍[1]，这些都成为了如今节能减排工作的重点和难点问题。因此，办公建筑想要实现生态化就一定要解决此类问题。

2.2 缺少生态环保概念

建筑设计人员在办公建筑设计时应该站到以人为本的角度，探究办公建筑设计的意义和核心，深入调查办公建筑的周边环境，给生态办公设计提供相关参考和支持。但传统的办公建筑常常只重视所用材料的质感，注重建筑外形和美观，而忽视了材料本身对环境的影响问题。例如选用当地生产材料，降低运费成本，避免损耗环境[1]。另外，传统建筑设计常常忽视办公建筑的建筑外形以及表面材料的环境功效，几乎不考虑建筑对城市造成的热岛效应以及水资源节约理念。如，维护好办公建筑周围环境，对当地生态进行必要的现状维持和保护，提高雨水渗水量以及污染物过滤等。

2.3 建筑设计人员对生态定义存在偏差

办公建筑想要具有完备的生态体系时常需要建筑设计师具有专业的设计功底，从设计概念的提出到设计方案的确定均需要保证端正的生态趋向观点。但在实际设计过程中，由于设计人员的专业知识不全面或者设计经验不丰富等原因，造成办公建筑趋向于使用功能，而偏离了生态健康的准则，致使办公空间私密性不足。

3、生态办公建筑设计技术理念

随着近几年我国加大了对生态理念的重视程度，生态办公也逐渐成为社会发展潮流，基于此种前提，本文就结合我国实际情况，对生态办公建筑设计技术的相关理念进行深入分析和研究，并进行相关内容的介绍，以便能够为推动我国生态办公建筑行业的健康发展奠定良好的基础。

3.1 空间化组合设计

设计人员要充分考虑到办公建筑的空间特征，考虑空间布局和空间经济等问题，实现最优化的空间布置和空间组合，同时确保节省能源和环保舒适需要。因为不同空间对光照通风和采暖的需求各不相同，为了避免个空间环境的互相影响以及空间环境资源的浪费，设计人员就一定要对办公建筑的不同功能分区进行详细的空间接线分隔和空间组合[2]。生态设计理念实践的进展是：从功能以及动静空间的划分逐步演变和进化成阳光、空气和舒适度的空间分割以及区域划分。此外，在进行交通盒的设计和布置时，要充分考虑办公建筑的经济性和结构的均衡性两者之间的对立统一关系，找到两者的合适切合点进行办公建筑设计，并同时兼顾舒适性的需求。

3.2 建筑围护生态化设计

围护结构是指外墙、屋面板和架空地板等外部的围护构件，如采光遮阳设施，表皮绿化设施等。建筑围护是建筑内外空间物质和能源相互交接转换的中间物质，围护结构通过对外部光照等物质和能量的吸收及反射作用，进而影响或改变办公建筑的室内办公环境。围护材料的选择和施工工艺不同，均会给办公建筑的室内外环境（光照、通风等）造成不同影响。有别于传统的围护建筑材料，生态建筑的维护设计会同时关注建筑围护的外表效果和建筑材料自身的管控功能，如，光照辐射。

3.3 建筑形态生态化设计

在办公建筑的建设生产的使用环节，办公建筑的外形对建筑资源和能源的节省有着相当重要的作用。合理的办公建筑外形不仅能够增大办公建筑的使用面积，协调各工作流通环节，实现提升工作效率的目的；同时还能够在很大程度上减少光线的热辐射，减少能源消耗，实现节省资源的目的。因此在办公建筑的规划设计环节，一定要注意办公建筑的体型和姿势优势，严格控制办公建筑的体形系数，实现建筑形态生态化，实现优化办公环境节省资源目标[3]。

4、生态办公建筑的技术理念分析

随着经济的不断发展，办公建筑依旧会是城市建筑在未来发展的中坚力量，对于办公建筑的生态意识和环保意识也在不断的提升和进步。对于办公建筑在未来的生态化发展，我们从以下几个方面来进行分析：

第一，舒适化的设计理念。办公建筑的主要功能虽然是为人们的工作提供工作场所，但是重视建筑给人的舒适感受依旧是我们进行建筑设计必须秉持的基本理念。特别是随着时代的进步，人们对办公环境的人为性、舒适性、科技性的要求越来越高，以人为本同样是现代建筑理念的一项重要原则和内容。当代建筑学、生态学及其它科学技术成果的综合，为建筑创作提供了新的设计思维。健康舒适的环境概念是指:优良的空气质量，优良的温湿度环境，优良的光、视线环境，优良的声环境;应对的建筑设计方法:使用对人体健康无害的材料，减少VOC(挥发性有机化合物)的使用，对危害人体健康的有害辐射、电波、气体的有效抑制，充足的空调换气，对环境温湿度的自动控制，充足合理的桌面照度，防止建筑间的对视以及室内尴尬通视，建筑防噪声干扰，吸声材料的应用等等。

第二，运用自然体系设计理念。无论是何种建筑设计，都与客观地理位置和地理环境有着紧密的联系。在办公建筑设计中注意与自然环境密切联系，以客观的通风、采光条件为依据，对建筑设计进行调整和改造，是我们在办公建筑设计中应该重视和调整的部分。阳光和空气始终是人类赖以生存的物质条件。但照明和空调人工技术的普及和发展，使得自然体系的运用受到忽视，同时也对建筑环境产生了负面的影响。自然通风可利用现代空气动力学原理，采用风压与热压及二者结合等多种途径实现;在自然采光方面，保证良好的光环境同时，为避免直射眩光和过量的辐射热，可采取多种创新方式。由诺曼福斯特设计的法国尼姆由卡里艺术中心，由于最大限度利用自然光的天窗、可以将热量化解到最低的白色色调整体外墙和屋顶铝合金百叶天蓬、室内庭院的地板和楼梯踏步均采用透明钢化玻璃，让光线能够一直向下延伸，使地下部分建筑空间也能获得自然光，最大限度地发挥了当地充足日照的气候优势对建筑的影响，同时有效地处理好了当地炎热给建筑带来的消极影响，使建筑中的人感到阳光灿烂和舒适。

第三，建筑设计的生命特征理念。建筑设计与我们人体一样，同样有一个存在的生命过程，在这个生命过程中，通常包括以下几个流程和环节。从最初的规划设计阶段、建筑施工阶段、投入使用阶段、废气拆除阶段等，这是一个建筑在正常使用环境下通常要经历的是个阶段，这四个不同的阶段也就相当于组成一个建筑的生命全过程，重视建筑的自调节功能，是现代建筑理念的一大进步。所谓建筑的自调节功能，就是以我们人体为参照物，在我们人类生命过程的不同阶段中，生命体的特征也会呈现出不同的变化。在我们的机体出现这种变化以后，我们人体的自身调节功能就会逐渐的适应这种体征的变化，最直接的就是随着年龄的增加我们的身体器官会做出不同的应激反应。对于建筑物的自调节功能也是一样，在建筑的使用过程中，建筑应该能够针对外部的不同自然环境做出适当的调整和变化，这主要是指建筑能够对自身的温度、光照、湿度等方面进行一定的自我矫正。除此以外，建筑物的自调节功能还应该体现为一种自我清洁的功能，能够有效的减少外部环境污染对于建筑物的影响，包括对于外部噪音的过滤、废烟废气的过滤等这些都是建筑清洁功能的具体体现。

5、生态办公建筑设计策略

京东集团西南基地一期项目位于成都武侯区武青东四路与潮音路交界处，占地面积：59.5亩，总建筑面积约25万，地上11层，地下4层。建筑限高59米，建筑密度40%，容积率为3。主体结构类型为框架-剪力墙结构，框架柱为钢管混凝土柱，框架梁为钢梁。地上楼板主要采用钢筋桁架叠合板，局部现浇。该项目为京东集团西南区域总部办公建筑，项目邀约了全球知名的德国GMP建筑事务所与中国建筑科学研究院联合设计。

设计理念：大厦设计融合了传统“中国结”的元素，是一座呈8字交错的建筑，每3层层叠，连环的8字象征着连绵长久，含有永恒之意，体现了京东集团可持续发展的力量和战略；主要包括公共办公区、会议室、培训室、多功能厅、员工餐厅、医疗、娱乐、休息区等；大厦设计充分运用绿色高科技手段，建筑节能环保水准将达到LEED金级国际认证标准。

大厦外立面采用双层内呼吸式幕墙，雨水收集再利用等环保装置，PM2.5高效除霾技术，可实现对温度、湿度、空气洁净度等室内环境的智能控制，对用水采用集中软化、净化、过滤排放等手段，使大厦更加环保、高效、节能。大厦园林绿化景观设计将达到镜水环绕、绿树成荫、花团锦簇、曲径通幽的效果，为京东员工提供了幽静舒适的工作环境，展现了花园式办公的理念，充分体现了京东以人为本的企业文化，为京东人打造简单、快乐的办公环境。下面对该项目的生态设计进行探讨。

5.1 保证通风

5.1.1 中庭设置

中庭在各类公共建筑中，均是一种广受欢迎的公共建筑空间，而中庭空间在吸收太阳能辐射、改善自然采光、促进室内通风等方面的生态效应也逐渐被人们所认识。这种设计有以下几项优点：①中庭内的空气通过空中花园不断与外界新鲜空气交换；②中庭的顶设计成玻璃顶建筑内部的热空气因烟囱效应被倒入顶部，顶部从最高处吸出热空气，带动空气不断循环，节约机械排风的能源，形成一个巨大的“空气缓冲器”。

5.1.2 建筑开口朝向

建筑的形体组合方式对建筑的通风有很大的影响，一个好的建筑开口朝向有利于引导通风。根据当地的气候风向因地制宜设计建筑开口依据风向而定，为建筑内部输送自然清新的空气。

5.2 遮阳

建筑立面采用内呼吸式幕墙设计，四个南立面均设置可调控的遮阳百叶，西侧为不穿孔百叶，东、南、北侧为穿孔百叶，当阳光照射时，第一时间就阻挡紫外线等强烈光线，避免阳光直射双眼，降低了空间的热负荷，同时起到阻隔外围建筑的视线干扰等多重作用。

5.3 立体化绿色空间

5.3.1 屋顶绿化

在建筑屋顶布置屋顶绿化的，结合建筑功能，形成屋顶休憩花园；植被以草皮、低矮灌木为主，起到给室内降温、降低热辐射对室内的影响以及美化环境、丰富第五立面的作用。

5.3.2 空间花园

在公共空间中适当的位置，结合休闲和讨论的功能设置空中花园，能有效地改善建筑内部环境，把绿色与自然带到建筑之中；并同时也起到隔热、遮阳、通风的作用。

5.4 利用自然能源（屋顶太阳能）

太阳能作为一种绿色能源，有着化石能源如石油等无法比拟的优越性，发展前景非常广阔，研究和实践表明，太阳直接辐射到地球的能量丰富，分布广泛，可以再生，不污染环境，是国际社会工人的理想替代能源。根据实际情况可以结合建筑屋顶设置有太阳能光伏电板，为大楼提供部分用电。

结语：

综上所述，随着建筑行业激烈竞争的力度不断加大，办公建筑的设计一定要根据它的使用功能来进行设计，并且要充分考虑到生态办公理念的重要性，并且将生态办公理念融入设计中来，只有这样才能够设计出生态化的办公建筑，实现以人为本的核心办公理念，改善办公人员工作环境，提升办公速率。

[1]耿志勇.宁夏建筑绿色环保节能的分析[J].江西建材，2015（01）.

[2]李锐.解析高层民用建筑中绿色建筑设计的应用[J].江西建材，2015（01）.

[3]金熙.基于生态技术理念的建筑设计量化策略[J].中南林业科技大学学报，2013（02）