绿色写字楼建筑节能设计

门红邑 大连理工大学建筑与艺术学院建筑学专业本科在读

随着人们环境保护意识的提升，人们对于居住和办公的环境需求标准越来越高。传统的建筑工程不仅消耗的资源多，而且对于环境的破坏严重，因此逐渐被新型绿色环保建筑设计模式所替代。

1 工程概况

本文所示写字楼在某市某区的某路西侧，北望青山、白塔，南面是商业广场，项目周边有香格里拉大酒店、建设银行、工商银行以及金融、娱乐、购物广场等大型公共建筑，该地段是某市建设与发展的核心。整个项目占地面积为15630.0 m2，总建筑面积为98754.6 m2，地上建筑20 层、地下5 层，设计4 栋高层写字楼和5 层商业建筑。整个项目包含写字楼、高档娱乐、餐饮、休闲购物等功能。

2 绿色建筑概念及开展绿色建筑节能设计的意义

2.1 绿色建筑的概念

绿色建筑就是在建筑的使用寿命范围内具有减少对环境的破坏和污染，在节约水、电以及其他资源的基础上为广大住户提供健康、优质生活质量的一种新型建筑设计理念。绿色建筑设计能在没有破坏和污染环境的前提下，保护建筑周边环境并充分利用相关的资源，从而达到人与自然和谐共存的目的，因此绿色建筑也被人们称为生态型建筑和环保型建筑[1]。

2.2 开展绿色建筑节能设计的重要意义

从本质上来说，绿色建筑设计是在可持续发展理念的引导下，得到多数人认可并推广的一种全新环保节能型建筑设计思维。绿色建筑设计理念的核心内容是建筑工程项目在设计和施工中必须符合自然发展规律和尊重自然环境。另外，建筑设计过程中需要满足安全性与科学性的基础上，把资源的消耗、对周边环境的污染与破坏控制在最低范围，提升工程施工资源的利用率，以达到人与自然和谐共生的目标。

从科学角度来看，人类的资源主要由两类构成，即可再生资源和不可再生资源。人类社会的经济发展与科技进步都需要大量的资源作为基础，但是这些资源如果被过度使用，都会造成资源不足。当前我国正处在社会主义建设的重要转型期，对于各种资源需求量较大。但在这个阶段过度重视经济发展而轻视环境保护和资源的合理利用，就会造成资源被大量消耗，其结果就是给人们的生存与居住环境造成巨大影响和不可修复的破坏。而推行绿色节能环保型建筑设计，不仅可以有效地改变资源过度消耗和污染环境的情况，而且能培养人们的环境保护意识，这对于实现建筑行业可持续发展目标是十分有利的。

3 绿色写字楼建筑节能技术

3.1 墙体节能设计

建筑物外墙是整个围护结构的重要组成部分，做好外墙体的保温设计显得十分重要。为了让写字楼达到绿色节能的效果，首先要摆脱传统的外墙设计思维，停止使用黏土砖和其他有污染的、非节能型材料，积极引入新型节能墙体材料，对外墙的节能构造按照实际建筑需要进行重新设计。写字楼的墙体使用环保型保温隔热材料，按照建筑物的实际比例附着或者填入外墙墙体，这样就能有效提升墙体的热阻效果。随着人们环境保护意识的不断提升，复合墙体也成为新时期节能墙体的主要选择对象。常见的方式是把钢筋混凝土或者环保砖作为承重墙后植入绝热材料，对于一些使用材料较为单一的建筑物墙体也能起到降低能耗的效果。

另外，建筑物墙体的改革在加快新型墙体材料发展进程的同时，不同功能的节能型墙体开始出现，常见的有加气混凝土外墙、内保温复合外墙、夹心复合外墙、外保温复合外墙等[2]。

3.1.1 加气混凝土外墙

加气混凝土外墙共有2 种，一种是粉煤灰加气，另一种是砂加气，外形上有条板形、方块形。此类型产品的重要特点是导热系数较低，相较于以前的黏土砖墙材料，加气混凝土外墙的导热系数只占前者的35%，而且在保温效果和节能效果上都有良好的表现。

3.1.2 内保温复合外墙

内保温复合外墙是把环保型绝热材料以复合或者附着的方式置于建筑物外墙的内侧，相较于材料单一的墙体，其构造更加合理，而且热绝缘系统高，可以把保温材料的效果更好地发挥出来。在不超过建筑物承重标准的基础上，可以适当调整砖墙厚度。

3.1.3 夹心复合外墙

夹心复合外墙是把建筑物的墙体分面为承重部分和保护部分，在这两者中空出30 ～60 mm 的位置，在内部填充结构松散、小型块状的环保型保温材料（如炉渣、膨胀颗粒等），类似“夹心饼干”，也可以不填充任何材料直接做成空气层。

3.1.4 外保温复合外墙

把环保型绝热材料以复合的方式置于建筑物外墙的外侧，这种类型的结构除了易于维护之外，其热稳定性能相当出色，能有效解决冷桥问题。但由于外保温层要直面阳光的照射、雨水的冲刷、严寒的侵蚀，所以在材料的选择上需要多加考虑。

3.2 太阳能发电系统

在绿色建筑设计过程中，太阳能的合理利用是其中最为重要的部分。太阳能不仅具备无污染、可再生的特性，而且使用方便，因此被广泛运用在绿色建筑的供电系统和供热系统中，效果明显。进行绿色建筑设计时，设计人员可以按照建筑物的朝向和实际高度，利用室外墙体、建筑物的顶层，或者其他采光好的位置铺设光电板，光电板的作用就是把采集到的太阳光转化成为电能源并存储起来，以满足室内的照明和其他电能使用需求。

对于寒冷的北方地区，可以把太阳能和水循环系统相结合，解决绿色建筑的供热需求。例如，可以在建筑物的顶层设置太阳能热水器，也可以通过加装太阳能集热板的方式把太阳能转化为热能，再利用热能加热水循环系统中的水，为写字楼24 h 提供热水。经过长期的数据分析和比对发现，太阳能资源的节能设计节约用电达75%，有效地降低了写字楼的用电量。

3.3 可再生能源的循环利用

对再生资源的科学、合理利用，是保障写字楼实现绿色节能目标的重要前提条件之一。在社会飞速发展并带动经济水平提升的同时，造成了大量能源的消耗和浪费，许多不可再生的资源（如石油、天然气、煤炭等等）年产量越来越少甚至濒临枯竭。所以进行写字楼建设计时要把环保、节能意识放在首位，施工作业时优先考虑使用没有污染、可以再生的资源，如地热能、太阳能、风能、水资源等。科技水平的提升也给这些无污染的绿色能源普及和推广带来了巨大的便利，其中最具代表性的就是水资源的循环使用[3]。因为功能和类型的不同，不同建筑类型对于水资源的需求量不尽相同，而写字楼作为一个带有公共性质的开放型场所，对于生活用水的需求量比其他类型的建筑要大。为了实现节约水资源的目标，进行绿色建筑设计时可以把水循环系统引入其中，以此来保障建筑节能效果的可持续性。例如，设计该写字楼时，可以把生活用水、生态用水、雨水进行回收并构建成为一个水循环系统，把一些生活用水经过二次净化处理之后用于写字楼内的生态系统和景观布置上，收集到的雨水经过处理和回收后可以运用到生活用水中，以此来解决水资源浪费的问题。

4 结语

把绿色设计理念融入建筑设计中，不仅与我国的国情发展相一致，而且是未来建筑发展的必然趋势。建筑设计师要在建筑设计中充分融入绿色建筑设计理念，为人们提供健康、舒适生活与工作环境。