辦公樓綠色建筑設(shè)計的探討

廣東深圳 518000

摘要：當(dāng)前，綠色、節(jié)能，低碳的建筑設(shè)計已經(jīng)成為時代的主流。本文結(jié)合辦公樓工程實例，對其所采用的綠色建筑設(shè)計方法進行探討。

關(guān)鍵詞：辦公樓；綠色建筑設(shè)計

1 項目概況

該辦公樓項目共3層，每層層高4.8m；建筑東西向長約79.5m，南北向?qū)捈s35.5m（1層局部約43.5m），總建筑面積約8600m2。辦公樓1層主要功能為大廳、廚房、餐廳、會議、開敞辦公；2層和3層主要功能為開敞辦公，沿四周外墻設(shè)置了一些小辦公室。辦公樓矩形平面，形狀規(guī)整、造型簡潔；框架結(jié)構(gòu)形式，選型合理（圖1）。

圖1 總平面圖

說明：①一垂直綠化；②一水平百頁遮陽；③一垂直百頁遮陽；④一采光天窗；⑤一屋面光導(dǎo)；⑥一底層架空區(qū)域

圖2 剖面圖

2 綠色建筑設(shè)計方法

2.1建筑與自然環(huán)境統(tǒng)籌設(shè)計

建筑設(shè)計要綜合考慮建筑周圍的自然因素，做到與自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。本項目場地地勢平坦，且高于城市洪水水位之上，故不需要大量的挖土填方，有利于維持原有場地的地形地貌，保護和提高土地的生態(tài)價值?；刂苓吺姓O(shè)施完善，建設(shè)條件良好，便于建設(shè)活動迅速開展。

總平面布局時，結(jié)合周邊道路環(huán)境，設(shè)計辦公樓的主要朝向為南偏東1000C范圍之內(nèi)，便于利用地區(qū)的夏季主導(dǎo)風(fēng)向，創(chuàng)造良好的通風(fēng)對流環(huán)境；夏季減少太陽輻射得熱，冬季增加太陽輻射得熱。

辦公樓位于基地的中心位置，南側(cè)為集中綠地，種植草被及低矮灌木；北側(cè)為停車場和小部分綠地；東側(cè)種植兩排高大喬木并輔以灌木層與城市主干道隔離開，減少道路噪音的影響；西南側(cè)通過室外場地與園區(qū)道路相連。整個基地中，綠化地面、植草磚等透水地面面積與室外地面面積之比大于40 %，滿足節(jié)地與室外環(huán)境的優(yōu)選項之一，可有效增強地面透水能力，緩解城市氣溫逐漸升高和氣候干燥狀況，降低熱島效應(yīng)，調(diào)節(jié)微氣候。

在辦公樓的1層西側(cè)設(shè)置架空區(qū)域，作為餐廳的室外休閑茶座，以此為室內(nèi)外的過渡空間，增加人與自然環(huán)境的聯(lián)系，盡可能多地將自然的元素引入到人的身邊，這也是生態(tài)設(shè)計的一個重要體現(xiàn)。

2.2圍護結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能設(shè)計

在公共建筑的全年能耗中，大約50%～60%消耗于空調(diào)制冷與采暖系統(tǒng)，其中大約30%的空調(diào)采暖消耗由外圍護結(jié)構(gòu)傳熱所消耗，因此圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能直接影響建筑的節(jié)能效果。夏熱冬冷地區(qū)，既要滿足夏季隔熱要求，又要兼顧冬季保溫在建筑設(shè)計過程中，通過優(yōu)化平面形狀，減少外圍護結(jié)構(gòu)的表面積，控制建筑的體形系數(shù)，合理組織自然通風(fēng)，滿足自然采光需求，采用合適的遮陽形式等措施，提高外圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，創(chuàng)造舒適宜人的使用環(huán)境。

本項目設(shè)計的辦公室外形相對規(guī)整，立面凹凸變化小，體形系數(shù)為0.17。

2.2.1圍護結(jié)構(gòu)熱工性能

（1）外墻。辦公樓外墻材料采用120mm厚巖棉夾芯復(fù)合板。夾芯板外層鋼板厚0.76mm，內(nèi)層鋼板厚0.6mm，平板外形，企口搭接。外墻傳熱系數(shù)，熱阻；外側(cè)鋼板為淺灰色，太陽輻射熱吸收率低。巖棉夾芯復(fù)合板作為外墻材料，集保溫隔熱、防火隔音、美觀裝飾于一體，施工安裝快捷，可有效縮短工期，減少建筑垃圾的產(chǎn)生。

（2）屋面。辦公樓屋面為上人混凝土保溫屋面，保溫層采用250mm厚泡沫玻璃保溫板，面層為太陽輻射熱吸收率低的淺色材料。屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，熱阻。泡沫玻璃具有質(zhì)量輕、保溫好、防火、防水、無污染、不燃燒，壽命幾乎同建筑的使用壽命，廣泛應(yīng)用于民用建筑外墻和屋面保溫隔熱，被譽為“不須更換的永久性隔熱材料”。

（3）外窗。辦公樓所有的外窗及玻璃幕墻均采用斷熱鋁合金框低輻射中空鋼化夾膠玻璃（6透明+1.14PVB+6較低透光Low-E+12A+6透明），傳熱系數(shù)K=2.6 W/（m2·K），玻璃遮陽系數(shù)Sc=0.38，可見光透射比為0.48，氣密性等級3級，水密性等級3級，抗風(fēng)壓等級3級。在滿足圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的同時，也避免因地區(qū)空氣流速較大而造成的漏氣現(xiàn)象，改善室內(nèi)熱舒適環(huán)境，減少建筑能耗。

2.2.2自然通風(fēng)、采光與屋面光導(dǎo)辦公樓各朝向的外窗及玻璃幕墻均保證主要功能房間的自然通風(fēng)及采光，東側(cè)窗墻比為0.19，南側(cè)為0.36，西側(cè)為0.37，北側(cè)為0.33，滿足綠色建筑窗墻比南向不應(yīng)大于0.7，其他朝向不應(yīng)大于0.5的要求。外窗除固定窗外均為上懸窗，可開啟面積占外窗總面積的40.5%，滿足綠色建筑外窗可開啟面積不應(yīng)小于外窗總面積30%的要求。

考慮到建筑進深較大，在3樓中間位置設(shè)有天窗和光導(dǎo)，用來彌補建筑中部的采光不足。屋頂天窗共3處，采用斷熱鋁合金框低輻射中空鋼化夾膠玻璃（6透明+1.14PVB+6較低透光Low-E+12A+6透明），用于樓梯間、電梯廳的采光，同時還作為排煙天窗（電動開啟）滿足樓梯間的消防排煙要求。

光導(dǎo)，管道式日光照明裝置TubularDaylightingDevice（TDD）是一種通過采光裝置收集日光中的可見光部分，經(jīng)高反射率導(dǎo)光管定向傳輸?shù)剿鑵^(qū)域，最后通過末端漫射裝置實現(xiàn)室內(nèi)日間照明的一種新型采光照明產(chǎn)品。

光導(dǎo)產(chǎn)品具有先進的采光性能，高效的光線傳輸能力，夢幻的漫射照明，卓越的顯色性能，并且節(jié)能環(huán)保、健康舒適、光線可控、使用壽命長，裝置幾乎無須維護。在大多數(shù)氣候條件下，一套直徑為530mm的日光照明產(chǎn)品約可以提供相當(dāng)于兩套3管F032T8格柵燈（每套功率為93W）的光線輸出。

辦公樓擬采用750DS、330DS型號，管道直徑均為530mm，使用夢幻漫射器6節(jié)管道，光通量分別為5022lm、6265lm，共16個導(dǎo)光筒安裝在無直接對外采光的內(nèi)走道及小會議室，增加室內(nèi)日光照明效果。

2.2.3多維遮陽 建筑遮陽的作用主要是阻擋太陽光直射建筑物表面，尤其是直射玻璃進入室內(nèi)，減少圍護結(jié)構(gòu)的輻射熱量，降低室內(nèi)溫度，減少空調(diào)電負(fù)荷，也可防止眩光。針對不同朝向，采取適宜的遮陽措施是改善室內(nèi)環(huán)境，降低空調(diào)能耗，提高節(jié)能效果的有效途徑。

（1）水平遮陽板遮陽。用于辦公樓南側(cè)、東側(cè)的單扇小窗戶（窗寬1.8m，窗高2.0m），鋁合金遮陽板位于窗戶上部約1/3處，向外挑出1.0m，向內(nèi)挑0.5m，把單扇窗分為上下兩部分，并利用窗戶的橫檔作為遮陽板的結(jié)構(gòu)支撐，內(nèi)外保持平衡。外遮陽板阻擋大部分直射光通過窗戶進入房間，內(nèi)遮陽板對穿過窗戶上部的直射光進行反射，經(jīng)過吊頂?shù)脑俅畏瓷洌构饩€柔和均勻，防止眩光。

（2）水平百頁遮陽。用于辦公樓南側(cè)玻璃幕墻，每層設(shè)置，整個遮陽百頁構(gòu)架突出幕墻0.8m內(nèi)含4片鋁合金遮陽板（板寬200mm），水平排列。遮陽板可根據(jù)太陽的直射角相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，滿足不同季節(jié)、不同時段的遮陽需求。同時，這種遮陽形式，也兼顧外墻空氣垂直流動的通暢性，使氣流可以自由地掠過墻面，帶走外墻表面的熱量，降低建筑外表面的溫度。

（3）垂直百頁遮陽。在夏熱冬冷地區(qū)，每年6—9月份，太陽對建筑物的西曬是非常嚴(yán)重的，并且每天的持續(xù)時間也較長。為減少西曬的影響，在辦公樓西側(cè)玻璃幕墻外設(shè)置了整面垂直百頁遮陽構(gòu)架，構(gòu)架突出幕墻0.5m，每片鋁合金百頁寬200mm。遮陽百頁可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，且百頁板上穿孔，保證了外墻表面氣流通暢流動。垂直百頁不僅遮擋陽光、利于通風(fēng)，而且豎向的線條也為建筑立面增加了一種韻律感。

2.2.4垂直綠化在辦公樓南側(cè)外墻面的1層區(qū)域，設(shè)置了153m2的鋼絲網(wǎng)架，種植綠色爬藤植物，作為垂直綠化區(qū)域，滿足綠色建筑外墻垂直綠化面積大于10m以下外墻總面積10%的要求。爬滿藤狀植物的外墻垂直綠化，可以阻擋陽