高層辦公建筑綠色設(shè)計研究

李榮

摘要：城市高層辦公建筑的增多，化解了人口與土地之間的矛盾，并提升了工作人員的辦公生活質(zhì)量，而在可持續(xù)發(fā)展理念不斷深入的今天，綠色設(shè)計將成為未來高層辦公建筑的發(fā)展方向，可以減少城市資源浪費，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。為此在本文中筆者將結(jié)合自身的實踐工作經(jīng)驗，對高層辦公建筑綠色設(shè)計做出以下研究。

關(guān)鍵詞：高層；辦公建筑；綠色設(shè)計；可持續(xù)設(shè)計；信息智能化設(shè)計

中圖分類號：TB491 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）02-0114-02

在城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的過程中，人口與土地資源之間的矛盾越發(fā)激烈，這使得城市辦公建筑朝著超高層建設(shè)方向發(fā)展，但是傳統(tǒng)的高層辦公建筑設(shè)計方式，由于缺乏綠色設(shè)計理念，導(dǎo)致建筑高耗能、高污染，違背了可持續(xù)發(fā)展理念，因此為推動我國建筑設(shè)計良性發(fā)展，強化高層辦公建筑綠色設(shè)計研究十分必要。

1 高層辦公建筑綠色設(shè)計理念

1.1 自然資源運用理念

在綠色高層辦公建筑發(fā)展過程中，人們對生活環(huán)境和工作環(huán)境的品質(zhì)提出了更高的要求，而綠色設(shè)計將建筑學(xué)、生態(tài)學(xué)相結(jié)合，不僅要注重建筑室內(nèi)空間的舒適性，而且還必須要體現(xiàn)自然資源利用理念，這主要體現(xiàn)在最大限度的利用自然采光和通風(fēng)，從而為辦公人員創(chuàng)造健康、自然的工作環(huán)境。

1.2 自然與科技材料結(jié)合理念

在綠色高層辦公建筑過程中，建筑規(guī)劃——建筑設(shè)計——建筑施工——建筑運營——建筑最終在壽命結(jié)束時回收利用，是一個完整的建筑“生命周期”。而在傳統(tǒng)的建筑全生命周期中，都無法達(dá)到凈零能耗的目標(biāo)。因此在綠色建筑探索發(fā)展過程中，人們將自然與科技相結(jié)合，一直努力創(chuàng)建更有生機、更健康的室內(nèi)、室外空間環(huán)境。如天然新型建筑材料“漢麻混凝土”，這種新型建材以農(nóng)作物秸稈為原材料，不僅避免焚燒農(nóng)業(yè)廢料產(chǎn)生的空氣污染，還可促進(jìn)當(dāng)?shù)匮h(huán)農(nóng)業(yè)和可持續(xù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；“會發(fā)電的玻璃磚Solar Squared”，這是一種可再生能源的創(chuàng)造。在玻璃內(nèi)配置無數(shù)微小的太陽能電池，然后將一塊塊玻璃塊無縫連接在一起，變成一大塊的玻璃窗，而且透光性非常好，內(nèi)部也可以添加隔熱膜，避免陽光直射增加室內(nèi)能耗，效果完全可以達(dá)到與節(jié)能玻璃窗一樣的性能。這些新型材料和技術(shù)，一方面需要滿足人們與自然之間更親密地接觸，減少對環(huán)境的影響；另一方面，也需要在施工技術(shù)、工藝與產(chǎn)業(yè)鏈上得到共同的進(jìn)步與發(fā)展，才能實現(xiàn)對現(xiàn)有傳統(tǒng)建筑材料的改造。總之，未來建筑材料的發(fā)展，必然是可再生能源材料的發(fā)展，這或許將會顛覆整個建筑行業(yè)，真正實現(xiàn)凈零能耗的目標(biāo)。

1.3 建筑與信息智能化結(jié)合理念

在建筑工程行業(yè)中，人工智能、大數(shù)據(jù)、BIM等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，不僅是響應(yīng)國家及上海市建設(shè)全球科創(chuàng)中心的發(fā)展戰(zhàn)略要求，而且也加快了信息技術(shù)與建筑行業(yè)深度的融合。其中主要體現(xiàn)有，建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)配件生產(chǎn)工業(yè)化、施工機械化、組織管理智能科學(xué)化等，所以建筑設(shè)計必須要通過現(xiàn)代化的制造、運輸、安裝及科學(xué)管理的生產(chǎn)方式。它不僅代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑行業(yè)中，低效率、低水平、分散的手工業(yè)生產(chǎn)方式，同時也更好的實現(xiàn)了節(jié)能降耗和對環(huán)境的保護(hù)。如裝配式建造，不僅取代了手工砌筑，大幅減少施工失誤及人為錯誤，而且還縮短了施工周期，在節(jié)水節(jié)材，降低施工能耗，減少建筑垃圾及噪聲污染上都具有顯著的成果；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通訊。利用這種技術(shù)，在設(shè)備中安裝系統(tǒng)監(jiān)測點位，業(yè)主通過網(wǎng)絡(luò)Web和手機App端登陸，就可隨時對系統(tǒng)實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理，實現(xiàn)“管控一體化”。同時也為高層辦公建筑創(chuàng)建“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡姆?wù)。（圖1）

2 高層辦公建筑綠色設(shè)計研究

2.1 外維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

在現(xiàn)代高層辦公建筑中，玻璃幕墻已成為建筑裝飾的一種趨向，而幕墻的隔熱、通風(fēng)、氣密性、隔聲等都是至關(guān)重要的，這些也并不是幕墻的優(yōu)勢，而是影響建筑能耗和辦公環(huán)境的主要因素。筆者在實際工程中發(fā)現(xiàn)，在夏熱冬冷地區(qū)，全玻璃幕墻對于滿足50%的節(jié)能規(guī)范要求具有一定的困難。我們設(shè)計人員通過綜合考量，一般都是采用降低窗墻比，提高整窗傳熱系數(shù)，減少外窗綜合遮陽系數(shù)等措施來減少能耗。（圖2）其次，幕墻的隔聲問題也需要考慮。玻璃幕墻的隔聲要求不僅需要在玻璃厚度、玻璃空氣腔、縫隙的密封處理、氣密性等達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，我們還需要注意幕墻過渡間斷細(xì)部構(gòu)造的隔聲處理。如，在所有區(qū)域過渡間斷與幕墻豎框之間插入減震隔音材料，可以有效制止垂直和水平方向的側(cè)傳聲。（圖3）另一方面，從靜動空間布置上考慮，也可減少室內(nèi)噪聲，創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境。如，將儲藏室和非噪聲敏感空間布置于汽車坡道等噪聲源附近，作為噪聲緩沖區(qū)，既可以減少復(fù)雜且昂貴的降噪處理措施，同時還可提高墻體的隔聲等級，確保聲音級別保持在適合空間活動的舒適級別中。

2.2 自然采光通風(fēng)設(shè)計

在高層辦公建筑設(shè)計中，充分利用自然采光通風(fēng)，不僅可以提高辦公室工作人員的工作效率，還可以節(jié)約大量照明用電，減少空調(diào)負(fù)荷，從而減少建筑能耗，是綠色設(shè)計的重要體現(xiàn)之一。筆者通過項目實踐，從自然體系運用出發(fā)，根據(jù)建筑物的不同需求，選用不同的遮陽形式。如，綠化遮陽，是一種既經(jīng)濟(jì)又美觀的遮陽措施。通過在窗外一定距離下種樹，可以給底層空間提供有效的遮陽。但是也要避免在夏季主導(dǎo)風(fēng)向上種植太密，造成自然通風(fēng)受阻；其次，在建筑物外部，增加外部遮陽構(gòu)件，比如遮陽板、格柵等，可以化解或阻止直射的日光，實現(xiàn)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度以及空氣質(zhì)量；再次，利用采光井、內(nèi)天井、地下空間下沉庭院等空間布局處理手法強化地下室內(nèi)空間自然采光和自然風(fēng)。這些技術(shù)措施既可以節(jié)約能源，避免機械設(shè)備運作時產(chǎn)生的污染，還可以減少設(shè)備用房面積，增加空間利用率；另一方面，在辦公空間布置上，將面積小的辦公室設(shè)置在建筑中心，低矮的隔間辦公區(qū)域位于建筑外圍，為大面積隔間辦公區(qū)域環(huán)境帶來良好的自然采光和通風(fēng)。室內(nèi)還可以使用一些有利于沿外墻靈活布置的辦公家具，提高室內(nèi)透光度，保障外墻位置照度的分布均勻，同時還可以避免光線過強或出現(xiàn)眩光帶來的不適感。

2.3 建筑智能化設(shè)計

在國內(nèi)高層辦公建筑中，辦公人員常常會容易忽視一些行為，如“隨手關(guān)門關(guān)窗、避免白天開燈、下班關(guān)辦公設(shè)備、電梯運行能耗高”等，而這都是能夠減少能耗的綠色行為。筆者根據(jù)工程實踐認(rèn)為，可以采取智能化技術(shù)，通過感應(yīng)器和控制系統(tǒng)對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行實時顯示及設(shè)備運行調(diào)整。如在窗戶打開時，通過感應(yīng)器通知暖通空調(diào)系統(tǒng)關(guān)閉；還可以在大廳中設(shè)置計算機屏幕，顯示出建筑能源使用量、碳排放量的實時信息。通過這個界面不僅可以鼓勵在樓內(nèi)的人員減少對環(huán)境的影響，還可以激勵辦公人員反思自己的行為習(xí)慣，并考慮自己對資源使用方式的改變；其次，某公司研發(fā)的電梯PORT個性化智能服務(wù)終端技術(shù)，不僅可以為辦公人員提供便捷的人際互交界面，通過多樣的互交操作為乘客帶來專屬的交通動線服務(wù)，還可以減少電梯等候時間，降低電梯運行能耗。而且筆者認(rèn)為這種電梯數(shù)據(jù)管理信息技術(shù)，因為清楚的顯示了轎廂內(nèi)部人員的分布和數(shù)量，所以為高層建筑消防救援也提供了便捷。

未來城市發(fā)展將是一個數(shù)字化到智能化、智慧化的發(fā)展趨勢，在未來的城市智慧建筑中，不僅僅是建筑行業(yè)，與人們生活密切相關(guān)的行業(yè)都將進(jìn)入智慧階段，為人們創(chuàng)造美好的生活。所以智能化技術(shù)的發(fā)展，不僅是綠色建筑設(shè)計的重要發(fā)展趨勢，也是我國新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。

3 總結(jié)

城市化進(jìn)程的推進(jìn)，造成了生態(tài)環(huán)境的惡化，為此在進(jìn)行高層辦公建筑設(shè)計時，必須要樹立綠色建筑集成技術(shù)體系。而且，綠色建筑過程也是多學(xué)科交叉、反復(fù)迭代和協(xié)同工作的過程，團(tuán)隊工作尤其重要，未來我們還需要更新的技術(shù)和知識，以最節(jié)約的資源、最小的污染，創(chuàng)造最舒適的辦公環(huán)境，這樣才能真正的為我國建筑設(shè)計可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)，從而為生態(tài)環(huán)保做出貢獻(xiàn)。因此今后每一位建筑設(shè)計者，還需不斷強化綠色設(shè)計研究。

參考文獻(xiàn)

[1]從節(jié)能建筑到負(fù)碳建筑中法綠色建筑的實踐與暢想中法建筑與城市文化交流系列講座

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[3]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù).百度https：//baidu.com/itm%E7%8g%A9%E8%81%94%E7%BD%91%E6%8A%80%E6%9C%AF/83253？fr=aIaddin

[4]公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn).GB50189-2015

[5]綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn).GB/T50378-2014

[6] POFIT技術(shù).https：//www.schindler.com/cn/intement/zh/mobiity-soludaons/products/traffoc-management/port-technology.html