高層辦公建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的常見問題及對策研究

馬暢 夏爽

摘要：高層辦公建筑已經(jīng)成為當(dāng)前公共建筑中的占比較大的建筑類型，辦公建筑本身由于自身的特點(diǎn)對于能源的消耗較大，在辦公建筑的建設(shè)中處理好能源、環(huán)境和發(fā)展之間的關(guān)系對于在高層辦公建筑發(fā)展中實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳的目標(biāo)具有重要意義。本文將從高層辦公建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的常見問題出發(fā)，分析探究相應(yīng)的對策。

關(guān)鍵詞：高層;辦公建筑;節(jié)能設(shè)計(jì)

高層辦公節(jié)能設(shè)計(jì)的要求符合國家生態(tài)發(fā)展總要求，作為公共建筑中占比較大的普通建筑，將節(jié)能理念融入到高層辦公建筑設(shè)計(jì)中是必然趨勢。不同地域、不同功能的高層辦公節(jié)能設(shè)計(jì)可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡赜蛱攸c(diǎn)等因素進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，建筑企業(yè)的節(jié)能設(shè)計(jì)也將會成為立足行業(yè)的優(yōu)勢之一。

1高層辦公建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的常見問題

1.1自然采用利用不充分

目前高層辦公建筑的形式以方形、圓形、矩形為主，并且相對其他建筑而言，高層辦公建筑的深進(jìn)較大，傳統(tǒng)的側(cè)窗采光設(shè)計(jì)不能夠滿足深距的辦公采光需求，這就使得在日常辦公中對人工采光需求增加，增加了能源消耗。

部分開發(fā)商在設(shè)計(jì)高層辦公建筑時更多考慮收益的問題，對于建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)的研究和資金投入都是不足夠的，或是部分建筑公司在建筑過程中多采用保守的建筑方式，缺乏進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的意識。高層辦公室采光能耗在所有能耗中占有較大的比例，若是能夠通過改變建筑設(shè)計(jì)充分利用自然光，將會大大降低能耗。

1.2高層辦公建筑的通風(fēng)設(shè)計(jì)不佳

在人員密集度較高的辦公建筑設(shè)計(jì)時需要充分考慮室內(nèi)通風(fēng)的問題，現(xiàn)階段高層辦公建筑的深進(jìn)空間使得自然通風(fēng)難以達(dá)到需求，多采用通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)，即便是室外的環(huán)境處于人體的適宜溫度，但是室內(nèi)的還需要通風(fēng)設(shè)備來改善空氣質(zhì)量、穩(wěn)定室內(nèi)溫度[1]。

在傳統(tǒng)多層辦公建筑中，板式設(shè)計(jì)就能夠多采用自然通風(fēng)改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)多是統(tǒng)一固定的，建筑公司在進(jìn)行高層辦公建設(shè)時也沒有充分考慮到日后的通風(fēng)問題，使得通風(fēng)也成為高層辦公建筑的主要能耗之一。

1.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不足

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱能力成為高層辦公建筑需要考慮的主要內(nèi)容之一，高層的豎面面積大于橫面面積，對于室內(nèi)溫度的影響也較大。圍護(hù)結(jié)構(gòu)中影響隔熱保溫能力的主要是墻體與窗戶的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的混凝土塊空心磚和大理石貼面雖然有一定的隔熱保溫能力，但實(shí)際效果遠(yuǎn)達(dá)不到需求，另一種玻璃幕布和外掛鋁塑板的構(gòu)造也同樣難以滿足需求。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多高層辦公建筑的窗戶多是采用單層玻璃，隔熱保溫性能自然較差，并且很多建筑也沒有設(shè)計(jì)遮陽手段來降低能耗，這些都是造成空調(diào)能耗較大的原因。

2高層辦公建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的對策

2.1充分利用自然采光

首先，能夠利用自然采光就要減小深進(jìn)。可以根據(jù)實(shí)際的建筑情況將板式結(jié)構(gòu)和交叉式結(jié)構(gòu)融合在高層辦公建筑中，這一改變必然使得建筑體形改變而增加部分能耗，設(shè)計(jì)師需要將二者綜合考慮選擇最優(yōu)區(qū)間。

其次，通過改變平面組織方式增加自然采光。內(nèi)庭式或中庭式的設(shè)計(jì)方式能夠很好地增加自然采光和通風(fēng)效果，但同樣的這會增加墻體面積而使得能耗增加，具體實(shí)施也是需要 綜合各方面的因素進(jìn)行考量。

最后，在充分利用自然采光的基礎(chǔ)上，也需要在人工采光設(shè)計(jì)上考慮節(jié)能，盡可能地利用可再生能源，通過風(fēng)能、太陽能等進(jìn)行發(fā)電設(shè)計(jì)，全年都可以使用太陽能發(fā)電系統(tǒng)，目前我國的太陽能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，在整個高層辦公建筑中利用太陽能發(fā)電降低能耗是可行的。

2.2通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)

每一個地區(qū)在一年中都會有氣候較為舒適的季節(jié)，若是能夠通過設(shè)計(jì)增加高層辦公建筑的自然通風(fēng)，就可以保持室內(nèi)也同樣達(dá)到舒適的環(huán)境，通過自然通風(fēng)引入新鮮空氣能夠改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量。

在高層辦公建筑中實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)主要是要在整個室內(nèi)空間中形成穿堂風(fēng)，在相對的兩組垂直墻面之間設(shè)計(jì)窗戶就能夠?qū)崿F(xiàn)，在窗戶設(shè)計(jì)時需要和整個房間的面積、墻體面積以及當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境相適宜才能夠達(dá)到預(yù)期的效果，對于一些墻體采用玻璃幕墻的建筑在設(shè)計(jì)時要注意玻璃幕墻的可開啟面積[2]。

高層辦公建筑具有“間歇使用”的特點(diǎn)，大多數(shù)的辦公建筑都是在白天使用效率較高，因此就可以利用夜晚和清晨的低溫度進(jìn)行室內(nèi)通風(fēng)或冷氣儲存。冷氣儲存需要在高層辦公建筑中設(shè)計(jì)雙層樓板結(jié)構(gòu)，例如，利用雙層玻璃幕墻來實(shí)現(xiàn)。

2.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)也能達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。在實(shí)體圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇中，需要盡量選用隔熱性能好的材料，如多孔磚、加氣混凝土，還要在建設(shè)是注意外墻的保溫設(shè)計(jì)，通過提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱保溫性能來減少能耗。實(shí)體圍護(hù)基本是每一座高層辦公建筑需要考慮的，在此基礎(chǔ)上，對于玻璃幕布的使用要進(jìn)行合理的控制，玻璃幕布上可開啟面積也要根據(jù)實(shí)際的建筑需求合理安排，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)需求，以降低室內(nèi)溫度，在玻璃的選擇上同樣需要考慮到密封性和隔熱保溫性。

提高建筑的遮陽效果可以減少空調(diào)能耗，可以參考其他地區(qū)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)再結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況設(shè)計(jì)合理的建筑方案[3]。另外，通過對再生能源的利用也能夠減少能耗。例如，可以通過增加地源熱泵來減少使用分體式空調(diào)建筑的能耗，通過對太陽能的利用在冬季進(jìn)行供暖，夏季進(jìn)行制冷。

結(jié)語

為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的理念，高層辦公建筑要將節(jié)能理念融合在每一個設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，通過充分利用自然采光，通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)增加自然通風(fēng)，利用可再生能源提供需求，改變圍護(hù)設(shè)計(jì)增加隔熱保溫性能等多種方式實(shí)現(xiàn)低能耗的目標(biāo)。高層辦公建筑節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)成為未來發(fā)展趨勢，是促進(jìn)建筑企業(yè)在行業(yè)立足的優(yōu)勢之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃智佳. 高層辦公設(shè)計(jì)中建筑綠色節(jié)能的運(yùn)用[J].? 建材與裝飾. 2020（13）

[2]付亞東.? 基于節(jié)能的高層辦公建筑自然采光設(shè)計(jì)策略研究[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì). 2019（15）

[3] 劉靜雅.? 高層辦公建筑節(jié)能設(shè)計(jì)常見問題及對策[J].中國住宅設(shè)施. 2019（03）