高層辦公建筑的生態(tài)化設(shè)計(jì)

摘要：高層辦公建筑為了滿(mǎn)足功能需求和經(jīng)濟(jì)性需求，房間進(jìn)深通常設(shè)計(jì)較大，而這種設(shè)計(jì)方式對(duì)建筑內(nèi)部的自然采光和自然通風(fēng)都會(huì)產(chǎn)生很大影響，因此高層辦公建筑通常都會(huì)損耗大量的能源彌補(bǔ)不足，小則影響辦公人員的身體健康，大則影響國(guó)家建設(shè)，所以對(duì)高層辦公建筑進(jìn)行生態(tài)化設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。本文主要通過(guò)對(duì)高層辦公建筑生態(tài)化設(shè)計(jì)現(xiàn)狀進(jìn)行解析，進(jìn)而探討其生態(tài)化設(shè)計(jì)的對(duì)策，僅供交流使用。

關(guān)鍵詞：高層辦公建筑;生態(tài)化設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段我國(guó)的高層辦公建筑在設(shè)計(jì)時(shí)缺乏生態(tài)意識(shí)，這使得高層辦公建筑中的辦公人員只要能依賴(lài)人工設(shè)備進(jìn)行采光、采暖、通風(fēng)，為營(yíng)造優(yōu)良的辦公環(huán)境大打折扣。隨著生態(tài)化設(shè)計(jì)理念逐漸深入人心，針對(duì)高層辦公建筑的特點(diǎn)，將生態(tài)化設(shè)計(jì)理念融入其中，儼然已經(jīng)成為人們的共同追求。

一、高層辦公建筑生態(tài)化設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

高層辦公建筑與其它類(lèi)型的辦公建筑相比，優(yōu)勢(shì)明顯，能夠容納更多的辦公人員，單位時(shí)間內(nèi)能夠處理更多的信息，但是高層辦公建筑的上述優(yōu)勢(shì)依靠的是大量能源的消耗，為了降低這種消耗，設(shè)計(jì)人員往往會(huì)采用生態(tài)化的手段，就目前設(shè)計(jì)情況來(lái)說(shuō)，高層辦公建筑生態(tài)化設(shè)計(jì)現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，其主要表現(xiàn)在如下方面：

1、自然采光沒(méi)有得到充分利用

受到土地資源緊缺的影響以及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因，高層辦公建筑通常情況下都會(huì)設(shè)計(jì)成方形或者矩形，而這兩種形式的建筑所呈現(xiàn)出來(lái)的最突出的特點(diǎn)就是平面長(zhǎng)度與寬度幾乎一致，即使存在偏差也不是很大，而辦公空間通常是以垂直核心筒為中心向外布置，進(jìn)深尺寸在10m左右，也有高層辦公建筑的進(jìn)深達(dá)到了20m，而太陽(yáng)光的照度與進(jìn)深呈反比，也就是說(shuō)進(jìn)深的尺寸越大，其照度也就越小，辦公室內(nèi)所得到的陽(yáng)光也就越少，因此高層辦公建筑室內(nèi)需要用人工照明來(lái)采光，其耗能必然增加。

2、自然通風(fēng)的利用程度不高

高層辦公建筑室內(nèi)空間比較開(kāi)闊，進(jìn)深也比較大，但是其窗戶(hù)所能通過(guò)的風(fēng)量十分有限，而且通透性不好，因此室內(nèi)空氣中所形成的氣流，大多數(shù)都是由人工創(chuàng)造的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行控制，比如空調(diào)等。即使室外的空氣完全的進(jìn)入到室內(nèi)，因個(gè)人的體質(zhì)或者是習(xí)慣性的原因，人們依然會(huì)選擇開(kāi)啟通風(fēng)系統(tǒng)，耗能增加的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了消極的影響。

3、圍護(hù)結(jié)構(gòu)沒(méi)有達(dá)到保溫隔熱的基本要求

屋面、外墻以及外窗是高層辦公建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，因?yàn)楦邔咏ㄖ目v向表面積與橫向面積相比，前者要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者，所以墻體與窗戶(hù)之間的保溫隔熱水平的高低，直接影響著高層建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱的水平?，F(xiàn)階段大多數(shù)高層建筑為了提高室內(nèi)空間舒適度，都做大面積開(kāi)窗，甚至全玻璃幕墻體系，即使玻璃做保溫隔熱處理也不及墻體性能，因此在比較寒冷的冬天或者在比較炎熱的夏天，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)根本無(wú)法滿(mǎn)足保溫隔熱要求，這就需要使用空調(diào)進(jìn)行輔助，所以又增加了大量的能耗。

4、過(guò)度依賴(lài)傳統(tǒng)的能源資源

高層辦公建筑所使用的能源幾乎都是不可再生的常規(guī)能源，尤其是采暖系統(tǒng)，無(wú)論是地暖還是其他采暖方式，其主要使用的能源都是煤和水等。這種過(guò)度依賴(lài)傳統(tǒng)能源資源的方式，對(duì)我國(guó)能源節(jié)約型國(guó)家的建設(shè)十分不利。

二、高層辦公建筑生態(tài)化設(shè)計(jì)策略

1、自然采光策略

高層辦公建筑對(duì)城市環(huán)境的影響較大，容積率的大小通常與日照條件成反比。因此，確定一個(gè)好的合理的位置與朝向?qū)ξ崭嗵?yáng)能、儲(chǔ)備更多能源、減少自身能耗都是很有必要的。同時(shí)，在高層辦公建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，窗的朝向和面積對(duì)采光的影響很大。為了獲得良好的景觀視野、滿(mǎn)足充足的采光需求，增強(qiáng)立面視覺(jué)效果，常常采用大面積開(kāi)窗和成片的使用玻璃幕墻。例如可以通過(guò)窗子的形狀和室內(nèi)材料表面的反射性能來(lái)提高室內(nèi)采光照明，外窗開(kāi)得越大，室內(nèi)采光越好。

2、自然通風(fēng)策略

高層辦公建筑對(duì)環(huán)境的氣流影響較大。對(duì)于高大的板式結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)設(shè)置通風(fēng)走廊的手法，引導(dǎo)氣流走向盡量不改變?cè)械奈⒂^氣候條件。在高層建筑群的設(shè)計(jì)中，要避免阻擋自然風(fēng)向，否則會(huì)在局部產(chǎn)生大面積無(wú)風(fēng)情況，夏季不利于通風(fēng)、散熱。設(shè)計(jì)中通過(guò)分析該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向，使得建筑的布局有利于夏季風(fēng)的引入，以及冬季對(duì)寒風(fēng)的阻擋。如果由于環(huán)境條件限制，而無(wú)法將進(jìn)風(fēng)口正對(duì)主導(dǎo)風(fēng)向時(shí)，可將建筑按階梯狀排列，改變氣流方向，引風(fēng)入室。

3、外圍護(hù)墻體的保溫隔熱設(shè)計(jì)

建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗有外墻、門(mén)窗、屋頂三個(gè)方面。在大面積墻體做圍護(hù)結(jié)構(gòu)的辦公建筑中，能耗方面外墻是主要的，為了增強(qiáng)保溫隔熱性能現(xiàn)在多采用復(fù)合墻體，主要分為外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫。其中外墻外保溫的做法比較好，可防止冷熱橋。另外，在現(xiàn)代的辦公樓中很多采用大面積的玻璃幕墻，這種透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生冷熱橋作用，所以提高玻璃幕墻的保溫隔熱是降低建筑能耗的重點(diǎn)。具體的設(shè)計(jì)中可設(shè)計(jì)采用雙層玻璃幕墻作為主要節(jié)能手段，與單層玻璃幕墻相比，雙層玻璃幕墻具有更好的降低噪音干擾、隔熱保溫的優(yōu)點(diǎn)。空氣間層在水平和垂直兩個(gè)方向上被劃分，使得其內(nèi)部的氣流循環(huán)互不干擾，有利于防火和隔音。同時(shí)屋頂?shù)谋睾透魺嵋彩遣蝗莺鲆暤摹?/p>

4、可再生能源的利用

在系統(tǒng)的能源使用方面，應(yīng)盡量開(kāi)發(fā)可再生能源的利用，如太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等。利用風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、垃圾發(fā)電、太陽(yáng)能熱利用、地?zé)崂煤驼託獍l(fā)電等，來(lái)減少對(duì)煤和天然氣等不可再生能源和電、蒸汽、熱水等二次能源的依賴(lài)。同時(shí)，使用分體空調(diào)的建筑建議增設(shè)地源熱泵，這樣可大大降低空調(diào)系統(tǒng)能耗;關(guān)于太陽(yáng)能的利用，可以在冬季利用太陽(yáng)能供暖、夏季采用太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)，全年中都可以使用太陽(yáng)能光電系統(tǒng)和熱水系統(tǒng);過(guò)渡季應(yīng)充分利用室外空氣比較舒適的特點(diǎn)，盡可能利用氣候的自然調(diào)節(jié)能力。

5、綠色設(shè)計(jì)策略

在生態(tài)化辦公樓的設(shè)計(jì)中，除了要考慮到采光、通風(fēng)、保暖、能源等常規(guī)方面的生態(tài)化設(shè)計(jì)，還應(yīng)該考慮到一定的綠色建筑設(shè)計(jì)手法。例如可以在高層辦公建筑中設(shè)計(jì)一定的空中花園?？罩谢▓@是在當(dāng)代生態(tài)文明的推動(dòng)下應(yīng)運(yùn)而生的，被普遍認(rèn)為是一種能夠很好地與生態(tài)技術(shù)相結(jié)合，體現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展理念的設(shè)計(jì)手段。在進(jìn)行空中花園設(shè)計(jì)時(shí)遵循生態(tài)設(shè)計(jì)理念，目的是為使用者提供良好的空間環(huán)境，并使這種環(huán)境可以長(zhǎng)期持續(xù)下去，促進(jìn)自身與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。其景觀設(shè)計(jì)是既要在運(yùn)用好人工手段的情況下，充分利用并盡可能小的破壞周?chē)匀画h(huán)境，創(chuàng)造優(yōu)良的工作空間;又要充分發(fā)揮植物在改造環(huán)境方面的作用，營(yíng)造合理的生態(tài)小環(huán)境;并努力減少能源消耗和控制成本，力求做到投入與回報(bào)之間的平衡和人與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展?？罩谢▓@的置入可以提升整個(gè)辦公空間的品質(zhì)，恰好為員工提供了一個(gè)比較輕松的環(huán)境氛圍，有利于員工對(duì)自己的工作和企業(yè)產(chǎn)生積極的滿(mǎn)足感，增加辦公效率。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高層辦公建筑因其特殊性，在對(duì)其進(jìn)行生態(tài)化設(shè)計(jì)時(shí)，并不能完全的按照其它類(lèi)型高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注意，其生態(tài)化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是最大程度的利用可再生資源，比如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?充分做好室內(nèi)自然通風(fēng)以及采光的設(shè)計(jì);此外，還需要做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱設(shè)計(jì)等。

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