办公生态建筑节能策略研究

任 欣

（内蒙古工业大学建筑学院，内蒙古 呼和浩特 010051）

0 引言

工业文明的发展带来生产力，但同时也使建筑业变成了高耗能、重污染产业。为减少对资源的不合理利用和对能源的过度消耗，需要注重技术和理念的创新。生态办公建筑设计理念的提出，为办公建筑的转型升级提供了新的动力。为此，相关人员应加强对生态办公建筑设计理念的认识，立足实际促进绿色、节能、环保等技术在办公建筑中的应用与推广，打造舒适、高效、优质、经济、环保、节能的办公空间。

1 办公建筑自然采光设计

在办公建筑设计过程中，采光设计是其中重要的一个方面，光线过暗或过明都会对办公人员的身体健康产生一定的影响。要从使用者以及建筑节能的角度出发，进行自然采光的设计，结合办公建筑的功能以及特点，满足以下方面的需求。

1）照明需求 在办公建筑的使用过程中，办公人员需要良好的光线来满足工作的需要。通过调研发现，大部分办公室需要直接采光，光线的明暗程度会直接影响人们的日常工作。所以在建筑采光设计中应充分利用自然光，在一定程度上减少照明能耗。

2）审美需求 从国内外学者的研究来看，舒适的环境有利于提高工作效率。这就要求我们注重办公环境的舒适度、室内采光，而且室内光线营造应满足现代审美趋势。例如，可以设置一些中庭空间，创造舒适的室内光环境。

3）建筑节能环保需求 现今的办公建筑大多采用人工照明方式，对于自然光的利用占比较小，由此产生了巨大的电力消耗。因此，在照明设计中，应重视电能、热能等能源消耗问题，尽量减少主动式设备的使用，提高自然能源的利用率，满足低碳发展要求。自然光中存在一定的紫外线，具有消毒杀菌的功效，可防止工作环境中细菌的滋生，为人们提供健康的工作场所，但与此同时，光污染问题也不容忽视。

2 办公建筑照明采光设计策略

2.1 办公建筑照明设计的节能措施

1）灯具合理均匀布置 在办公建筑中，不同的空间对采光的要求是不同的，因此灯具的布置要科学合理，在满足照度的前提下，注意光线的均匀度，控制好不同类型灯具的使用以及灯具之间的距离。

2）采用高光效光源 在进行采光设计之前，要明确不同工种以及不同空间对于采光方面的需求。在此基础上选择合理、高效的光源，要保证光源具有良好的显色性能、适宜的色温以及不产生直接或间接眩光效应，从而为办公人员提供高质量的照明条件。

3）选择合适的照明方式 办公空间较为复杂，人员的聚集程度决定了使用什么样的照明方式。一些研究者提出，在相对密集、开放式的办公环境中，应该采用照度大且单独照明的方式，以提高作业面照度。在一些不太密集、较为松散的办公区域，可以采用一些照度比较低的照明方式，如会议室、地下车库等。这样既可以有充足的照度满足各种不同空间工作人员的需求，还可以在一定程度上达到节能的效果。

2.2 办公建筑自然采光设计的主要节能措施

自然采光的照明方式不需要利用任何的技术手段，而是在方案阶段将对自然光的利用考虑到整体建筑设计中，从场地规划、建筑的体块关系和建筑的平面、立面入手，进行系统化设计，实现对自然光的最大化利用，从而有效降低建筑照明能耗。

建筑体形对天然采光有一定的影响。现代办公楼逐渐向高层及超高层发展，需要利用建筑的顶部进行自然采光，如可在建筑内部设置中庭等通高空间。当建筑为多层且进深较大时，可以利用顶部采光，加大太阳光的入射面积（见图1，2）。

图1 中庭采光

图2 顶部采光

3 办公建筑通风策略研究

3.1 存在的问题

早期的办公空间采用的是构建版型平面，其自然通风是通过各个廊道之间互通实现的，故早期的办公建筑中，室内自然通风的组织相对较差。随着时代发展，办公建筑进深越来越大，很难实现空气流通，再加上各种新型材料的运用，建筑外窗不能完全满足任意角度的开启，因此需要空调系统的介入来满足对于通风的需求，这无疑增加了建筑能耗，并造成一定的污染。

3.2 自然通风设计体系

办公建筑要有良好的自然通风，必须设计合理的自然通风体系，这就要求统筹通风设计，对建筑空间以及风场的规律有一定的了解。想要实现自然风利用最大化，需要在朝向、平面功能空间排布上进行合理安排，并且对当地的光照和风能要有充分的了解。研究表明，较大的开启扇具有良好的通风和采光效果，可减少空调系统的运用，降低能耗。同时需要注意开窗的面积、方式以及相应的规范。

3.3 通风设计策略

1）被动式通风 被动式通风一般分为热压下的自然通风和风压下的自然通风2种。建筑中的自然通风通常有3种形式：穿堂风、单侧通风和中庭通风。不同气候区的建筑对室内气密性的要求不同。例如，夏热冬冷地区的建筑要求气密性要好，以维持冬季室内的温度，降低热能的消耗（见图3）。

图3 热压下的自然通风

利用温室效应可以降低冬天的能耗，但同时增加夏天的能耗，所以要注意以下问题：①选择合适的中庭朝向，利用太阳高度角的变化，减少夏天的温室效应；②注意场地周围其他建筑对中庭通风的影响，在能耗模拟和计算中充分考虑周围环境条件；③中庭可采用双层玻璃幕墙的方式，有利于夏季降温并且降低冬季的能耗（见图4）。

图4 双层玻璃幕墙

2）生态建筑中庭空间的设计 中庭空间是办公建筑中较受欢迎的空间，是大众交流、共享、互动的纽带，得到了广泛的应用。中庭空间在吸收太阳辐射、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。中庭空间既是现代建筑室内的精彩演绎，又是生态建筑的重要设计策略。

3）不同开窗策略下自然通风的特性 有关研究试验证明，空间内的通风量与中庭顶部天窗的高度有着密切联系。顶部天窗高度越高，顶端的热空气对顶层房间的影响越小，而顶部天窗的面积及形式也有着不同的拔风效果。通过相关试验得出以下结论：①中庭的底层区域通过拔风效应达到适宜温度的时间最短，中高层所需的时间较长，故中庭空间对于温度调控的作用随着高度增加逐渐降低；②中庭空间顶端的热空气对顶层房间的温度影响较大，所以要结合建筑外表的设计，设置一些天窗，以达到通风降温的效果。

4 办公建筑室内设计

4.1 办公建筑室内设计与公共建筑节能的关系

通过一些研究得出合理化、科学化的办公室室内设计，能营造出舒心的办公环境，大大提高人们的工作效率。人的活动多在室内完成，现代生活方式以及城市化的快速发展让人与自然拉开了距离。通过查阅相关文献和案例分析得知，要实现优质的室内环境并且达到节能的要求是比较困难的，需要从多方面进行协调。如果仅为了达到某种效果就采用大量的人工、主动式设备，既会增加企业的运营成本，又会增加能源的消耗，因此，应通过对环保材料的使用、空间布局的设计等方式减少对主动式设备的使用。

4.2 办公建筑室内设计的原则和特点

在场地调研阶段，要充分了解场地的区域特征、降水、采光等客观因素。要保护现有的资源，实现土地资源利用最大化，同时要采取因地制宜原则，实现人性化设计。要将建筑的大环境与城市的人文环境相结合，打造舒适的办公环境，在延长建筑使用寿命方面应当首先考虑环保材料的使用等。

4.3 室内设计环保节能方法

1）采用可再生能源 通过大量的实验可知不恰当的室内装修会引发环保问题。在室内装修阶段，设计者要结合现有自然条件，尽可能体现环保节能理念。材料的选择不可盲目，应该与一些可再生能源的利用相结合。例如，使用太阳能光电板，不仅可以提供室内照明，还可以减少电能消耗，达到节能减排效果。

2）简约时尚设计 奢华和复杂的室内装修并不能为使用者带来内心的愉悦。在家具选择方面，应该注意使用者的心理需求。办公室设计应遵循简洁、舒适、时尚的原则，大量的装饰会降低办公空间的格调并且影响办公者的使用感受。我们可以在平面设计阶段提高空间的丰富感，在装修方面则尽可能做到简约大方，减少多余的装饰品，整体色彩宜淡雅清秀，注意使用的舒适度。

5 结语

在发展低碳经济的背景下，建设生态化办公建筑是必然趋势。办公建筑设计应当回归自然的建筑风格，遵循节能环保以及宜居性设计原则。在材料方面，提高再生材料的使用率，多利用环保材料，注意绿植的设置，减少能源消耗。办公室的生态化发展已成为时代的主流，建筑设计工作的重点要从单纯注重美观向节能减排方面转移。要多关注新型能源的发展趋势，并与办公建筑设计相结合，既要考虑眼前利益，又要注重长远效益，站在城市发展的角度看待问题，实现长久平稳的发展。