綠色寫字樓建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

門紅邑 大連理工大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院建筑學(xué)專業(yè)本科在讀

隨著人們環(huán)境保護(hù)意識的提升，人們對于居住和辦公的環(huán)境需求標(biāo)準(zhǔn)越來越高。傳統(tǒng)的建筑工程不僅消耗的資源多，而且對于環(huán)境的破壞嚴(yán)重，因此逐漸被新型綠色環(huán)保建筑設(shè)計(jì)模式所替代。

1 工程概況

本文所示寫字樓在某市某區(qū)的某路西側(cè)，北望青山、白塔，南面是商業(yè)廣場，項(xiàng)目周邊有香格里拉大酒店、建設(shè)銀行、工商銀行以及金融、娛樂、購物廣場等大型公共建筑，該地段是某市建設(shè)與發(fā)展的核心。整個(gè)項(xiàng)目占地面積為15630.0 m2，總建筑面積為98754.6 m2，地上建筑20 層、地下5 層，設(shè)計(jì)4 棟高層寫字樓和5 層商業(yè)建筑。整個(gè)項(xiàng)目包含寫字樓、高檔娛樂、餐飲、休閑購物等功能。

2 綠色建筑概念及開展綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的意義

2.1 綠色建筑的概念

綠色建筑就是在建筑的使用壽命范圍內(nèi)具有減少對環(huán)境的破壞和污染，在節(jié)約水、電以及其他資源的基礎(chǔ)上為廣大住戶提供健康、優(yōu)質(zhì)生活質(zhì)量的一種新型建筑設(shè)計(jì)理念。綠色建筑設(shè)計(jì)能在沒有破壞和污染環(huán)境的前提下，保護(hù)建筑周邊環(huán)境并充分利用相關(guān)的資源，從而達(dá)到人與自然和諧共存的目的，因此綠色建筑也被人們稱為生態(tài)型建筑和環(huán)保型建筑[1]。

2.2 開展綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要意義

從本質(zhì)上來說，綠色建筑設(shè)計(jì)是在可持續(xù)發(fā)展理念的引導(dǎo)下，得到多數(shù)人認(rèn)可并推廣的一種全新環(huán)保節(jié)能型建筑設(shè)計(jì)思維。綠色建筑設(shè)計(jì)理念的核心內(nèi)容是建筑工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)和施工中必須符合自然發(fā)展規(guī)律和尊重自然環(huán)境。另外，建筑設(shè)計(jì)過程中需要滿足安全性與科學(xué)性的基礎(chǔ)上，把資源的消耗、對周邊環(huán)境的污染與破壞控制在最低范圍，提升工程施工資源的利用率，以達(dá)到人與自然和諧共生的目標(biāo)。

從科學(xué)角度來看，人類的資源主要由兩類構(gòu)成，即可再生資源和不可再生資源。人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技進(jìn)步都需要大量的資源作為基礎(chǔ)，但是這些資源如果被過度使用，都會(huì)造成資源不足。當(dāng)前我國正處在社會(huì)主義建設(shè)的重要轉(zhuǎn)型期，對于各種資源需求量較大。但在這個(gè)階段過度重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展而輕視環(huán)境保護(hù)和資源的合理利用，就會(huì)造成資源被大量消耗，其結(jié)果就是給人們的生存與居住環(huán)境造成巨大影響和不可修復(fù)的破壞。而推行綠色節(jié)能環(huán)保型建筑設(shè)計(jì)，不僅可以有效地改變資源過度消耗和污染環(huán)境的情況，而且能培養(yǎng)人們的環(huán)境保護(hù)意識，這對于實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)是十分有利的。

3 綠色寫字樓建筑節(jié)能技術(shù)

3.1 墻體節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑物外墻是整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，做好外墻體的保溫設(shè)計(jì)顯得十分重要。為了讓寫字樓達(dá)到綠色節(jié)能的效果，首先要擺脫傳統(tǒng)的外墻設(shè)計(jì)思維，停止使用黏土磚和其他有污染的、非節(jié)能型材料，積極引入新型節(jié)能墻體材料，對外墻的節(jié)能構(gòu)造按照實(shí)際建筑需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。寫字樓的墻體使用環(huán)保型保溫隔熱材料，按照建筑物的實(shí)際比例附著或者填入外墻墻體，這樣就能有效提升墻體的熱阻效果。隨著人們環(huán)境保護(hù)意識的不斷提升，復(fù)合墻體也成為新時(shí)期節(jié)能墻體的主要選擇對象。常見的方式是把鋼筋混凝土或者環(huán)保磚作為承重墻后植入絕熱材料，對于一些使用材料較為單一的建筑物墻體也能起到降低能耗的效果。

另外，建筑物墻體的改革在加快新型墻體材料發(fā)展進(jìn)程的同時(shí)，不同功能的節(jié)能型墻體開始出現(xiàn)，常見的有加氣混凝土外墻、內(nèi)保溫復(fù)合外墻、夾心復(fù)合外墻、外保溫復(fù)合外墻等[2]。

3.1.1 加氣混凝土外墻

加氣混凝土外墻共有2 種，一種是粉煤灰加氣，另一種是砂加氣，外形上有條板形、方塊形。此類型產(chǎn)品的重要特點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)較低，相較于以前的黏土磚墻材料，加氣混凝土外墻的導(dǎo)熱系數(shù)只占前者的35%，而且在保溫效果和節(jié)能效果上都有良好的表現(xiàn)。

3.1.2 內(nèi)保溫復(fù)合外墻

內(nèi)保溫復(fù)合外墻是把環(huán)保型絕熱材料以復(fù)合或者附著的方式置于建筑物外墻的內(nèi)側(cè)，相較于材料單一的墻體，其構(gòu)造更加合理，而且熱絕緣系統(tǒng)高，可以把保溫材料的效果更好地發(fā)揮出來。在不超過建筑物承重標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，可以適當(dāng)調(diào)整磚墻厚度。

3.1.3 夾心復(fù)合外墻

夾心復(fù)合外墻是把建筑物的墻體分面為承重部分和保護(hù)部分，在這兩者中空出30 ～60 mm 的位置，在內(nèi)部填充結(jié)構(gòu)松散、小型塊狀的環(huán)保型保溫材料（如爐渣、膨脹顆粒等），類似“夾心餅干”，也可以不填充任何材料直接做成空氣層。

3.1.4 外保溫復(fù)合外墻

把環(huán)保型絕熱材料以復(fù)合的方式置于建筑物外墻的外側(cè)，這種類型的結(jié)構(gòu)除了易于維護(hù)之外，其熱穩(wěn)定性能相當(dāng)出色，能有效解決冷橋問題。但由于外保溫層要直面陽光的照射、雨水的沖刷、嚴(yán)寒的侵蝕，所以在材料的選擇上需要多加考慮。

3.2 太陽能發(fā)電系統(tǒng)

在綠色建筑設(shè)計(jì)過程中，太陽能的合理利用是其中最為重要的部分。太陽能不僅具備無污染、可再生的特性，而且使用方便，因此被廣泛運(yùn)用在綠色建筑的供電系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)中，效果明顯。進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以按照建筑物的朝向和實(shí)際高度，利用室外墻體、建筑物的頂層，或者其他采光好的位置鋪設(shè)光電板，光電板的作用就是把采集到的太陽光轉(zhuǎn)化成為電能源并存儲(chǔ)起來，以滿足室內(nèi)的照明和其他電能使用需求。

對于寒冷的北方地區(qū)，可以把太陽能和水循環(huán)系統(tǒng)相結(jié)合，解決綠色建筑的供熱需求。例如，可以在建筑物的頂層設(shè)置太陽能熱水器，也可以通過加裝太陽能集熱板的方式把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，再利用熱能加熱水循環(huán)系統(tǒng)中的水，為寫字樓24 h 提供熱水。經(jīng)過長期的數(shù)據(jù)分析和比對發(fā)現(xiàn)，太陽能資源的節(jié)能設(shè)計(jì)節(jié)約用電達(dá)75%，有效地降低了寫字樓的用電量。

3.3 可再生能源的循環(huán)利用

對再生資源的科學(xué)、合理利用，是保障寫字樓實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能目標(biāo)的重要前提條件之一。在社會(huì)飛速發(fā)展并帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)水平提升的同時(shí)，造成了大量能源的消耗和浪費(fèi)，許多不可再生的資源（如石油、天然氣、煤炭等等）年產(chǎn)量越來越少甚至瀕臨枯竭。所以進(jìn)行寫字樓建設(shè)計(jì)時(shí)要把環(huán)保、節(jié)能意識放在首位，施工作業(yè)時(shí)優(yōu)先考慮使用沒有污染、可以再生的資源，如地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能、水資源等?？萍妓降奶嵘步o這些無污染的綠色能源普及和推廣帶來了巨大的便利，其中最具代表性的就是水資源的循環(huán)使用[3]。因?yàn)楣δ芎皖愋偷牟煌?，不同建筑類型對于水資源的需求量不盡相同，而寫字樓作為一個(gè)帶有公共性質(zhì)的開放型場所，對于生活用水的需求量比其他類型的建筑要大。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源的目標(biāo)，進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)可以把水循環(huán)系統(tǒng)引入其中，以此來保障建筑節(jié)能效果的可持續(xù)性。例如，設(shè)計(jì)該寫字樓時(shí)，可以把生活用水、生態(tài)用水、雨水進(jìn)行回收并構(gòu)建成為一個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)，把一些生活用水經(jīng)過二次凈化處理之后用于寫字樓內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)和景觀布置上，收集到的雨水經(jīng)過處理和回收后可以運(yùn)用到生活用水中，以此來解決水資源浪費(fèi)的問題。

4 結(jié)語

把綠色設(shè)計(jì)理念融入建筑設(shè)計(jì)中，不僅與我國的國情發(fā)展相一致，而且是未來建筑發(fā)展的必然趨勢。建筑設(shè)計(jì)師要在建筑設(shè)計(jì)中充分融入綠色建筑設(shè)計(jì)理念，為人們提供健康、舒適生活與工作環(huán)境。