办公楼建筑生态节能设计理念.doc

办公楼建筑节能设计理念 Concerning the modern office building energy saving design concept 摘要abstract: 建筑是用能大户，建筑节能是发展建筑业的需要。本文作者结合国外的典型生态办公楼设计, 提出了从办公楼的外围护结构, 门窗, 通风, 采光, 遮阳, 吊顶, 余热回收等方面研究现代办公楼建筑的设计理念, 生态节能策略。关键词: 建筑节能，采光 通风 保温隔热，设计理念建筑节能：指在保证提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。面对全球能源环境问题，不少全新的设计理念应运而生，如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等，它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发，坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。 引言传统的办公楼立足于自然通风和采光，是以小空间为单位，排列组合而成，具有较小的开间和进深尺寸。发展到后期，现代办公楼具有人情味的办公环境及优雅的周围环境，带有绿化的内庭院或中庭。其中的景观办公室可以在大空间中灵活布局，有适当的休息空间，用灵活隔断和绿化来保证私密性。而信息时代的到来，出现了智能化的生态节能办公楼。此类型办公楼极大地改善了办公的舒适度与灵活性，提高了办公效率，有效地使用能源，是“以人为本”思想的完美体现。1 现代办公楼设计理念1.1“垂直花园式”办公楼让工作成为一种享受以人为本、高效率、人性化的办公空间，运用先进的现代建筑设计理念，以人为中心，合理布局，充分考虑办公人员的使用功能需要和心理需求。平面设计高效、简洁，同时设计了“空中共享”的小中庭，内置大量绿色植物与大自然融为一体，成为生态的办公环境。1.2 智能化数字科技办公楼现代办公楼的重要发展趋势是智能化、数字化。随着网络技术与数字化的飞速发展，传统功能的办公楼受到很大冲击，人们在网络上可以延展自己的工作空间，享受无限，感受与时俱进的时代脉搏。因此，建筑本身也应表现出卓尔不凡的数字化品质。1.3 可持续发展的办公楼绿化节能，符合生态要求的高科技元素在建筑中给予充分的考虑。自然采光，有效组织的自然气流，高效节能的双层幕墙体系以及节能设备的广泛应用，将极大提高办公楼的使用品质及舒适度，节约能源，体现可持续发展的思想。2 现代办公楼的生态设计策略2.1 提高外围护结构的保温隔热性能建筑外围护结构的能耗有三个方面：外墙；门窗；屋顶。在大面积的墙体做围护结构的办公建筑中，能耗方面外墙是主要的，现在多采用复合墙体，主要分为外墙内保温和外墙外保温。其中外墙外保温的做法比较好，可防止冷热桥。另外屋顶的保温和隔热也是不能忽视的 。 外墙保温系统2.2 门窗节能措施见图（1和图2）图1 门窗的节能措施图2 门窗的节能措施在现代的办公楼中很多采用大面积的玻璃幕墙，这种透明围护结构容易产生冷热桥作用，所以提高玻璃幕墙的保温隔热是降低建筑能耗的重点。具体的设计中可设计采用双层玻璃幕墙作为主要节能手段，与单层玻璃幕墙相比，双层玻璃幕墙具有更好的降低噪音干扰、隔热保温的优点。空气间层在水平和垂直两个方向上被划分，使得其内部的气流循环互不干扰，有利于防火和隔音。双层玻璃幕墙的优点在于：绝热好，利于冬季保温，夏季隔热；能更好地杜绝噪音和防火；能优化选择性地利用自然采光；遮阳系统可根据天气状况调节；办公区可以自然通风，因为空气间层内的对角气流使得室内办公空间的空气静压小于双层幕墙空气间层的空气静压，从而形成一个空气压力差值，迫使室内不新鲜的空气被抽出；办公空间的自然通风换气提高了工作空间的空气质量，减少室内综合征的发生。另外使用节能的玻璃也是一种很好的节能措施。有种Low-E 玻璃也叫做低辐射镀膜玻璃，是种表面镀上拥有极低表面辐射率的金属或其他化合物组成的多层膜层的特种玻璃。Low-E 玻璃是绿色、节能、环保的玻璃产品。普通玻璃的表面辐射率在0.84 左右，Low-E 玻璃的表面辐射率在0.25 以下。这种不到头发丝百分之一厚度的低辐射膜层对远红外热辐射的反射率很高，能将80%以上的远红外热辐射反射回去，而普通透明浮法玻璃、吸热玻璃的远红外反射率仅在12%左右，所以Low-E 玻璃具有良好的阻隔热辐射透过的作用。冬季，它对室内暖气及室内物体散发的热辐射，可以像一面热反射镜一样，将绝大部分反射回室内，保证室内热量不向室外散失，从而节约取暖费用。夏季，它可以阻止室外地面、建筑物发出的热辐射进入室内，节约空调制冷费用。Low-E 玻璃的可见光反射率一般在11%以下，与普通白玻璃相近，低于普通阳光控制镀膜玻璃的可见光反射率，可避免造成反射光污染。2.3 带室内花园的中庭空间加强通风和采光诺曼福斯特的法兰克福商业银行总部大厦这个世界上首座生态型高层塔楼平面呈三角形，犹如三片“花瓣”包围着一根中心“花茎”“花瓣”是一些办公空间，“花茎”是一个巨大的中庭，提供了自然的通风道。四层高的空中花园沿着建筑的三边交错排列，使每一间办公室都有能开启的窗子，可以获得自然的通风。电梯、楼梯和设备被成组地安排在建筑的三个角上，强化了如同村落般的办公组群和花园。建筑的中庭空间不仅加强了建筑的造型又提高了建筑的自然通风和采光效果。总的说来，中庭空间具有如下的特点：室内中庭使得其周围的办公空间得以自然通风换气，并能将日光引进建筑内部深处。在中庭处，每层均可设置带通透栏杆的室内阳台，增强了视觉效果。中庭开口处，每层均可设置加密喷淋保护，防止火灾发生时大火向中庭内部蔓延扩散。2.4 办公室充分利用自然通风和自然采光照明整层高度的双层玻璃幕墙以及办公区的短进深使得工作区域内都能得到良好的自然采光，只有在意外情况下才辅以人工照明。可以通过窗子的形状和室内材料表面的反射性能来提高室内采光照明，外窗开得越大，室内照明越好。平坦浅色的地面能更好地反射光线。窗框采用浅色表面能降低室内外光线明暗对比，有利于舒缓人的眼睛。7导光棱镜窗的应用分析调查建筑的外部空间，可明显的看出该建筑与其周围建筑间距较小，户型内厨房和卫生间尤为明显。所以大多数情况下，自然光线很难进入。加之厨房和卫生间本身就是室内相对比较潮湿的空间，所以该建筑大部分厨房和卫生间都容易发霉。根据这一情况，可将厨房的上部侧窗采用导光棱镜窗，利用棱镜的折射作用，改变入射光的方向，使太阳光照射到房间深处。3.2通风设计建筑通风设计主要包括建筑周边的气压分布，进入窗户的气流方向，门窗的尺度、位置和构造以及相对关系等。开窗的位置和面积设置适当，可保证室内的气流达到一定速度和流畅均匀。一般而言，窗户和门的开口应设在相对的两个墙面，可形成穿堂风，通风效果达到最好。而该调查建筑窗户主要设置在北边或者南边，与其相对的一面只有一个入户的门不设窗户，加之重庆本身风力较小，所以表现出很差的通风效果。对于通风问题，可参考以下几种节能技术进行弥补：3.2.1改变窗户的形式调查建筑大多采用传统的老式窗户如图，不但减小了窗户的使用面积，而且这种纱窗的使用对通风要求也有一定的阻碍作用。可在客厅和卧室中采用大面积的节能材料，达到良好的通风效果。3.2.2适当的增大窗口面积有资料验证表明，室内的平均气流取决于窗户开口的尺寸，在窗户开口相同的情况下进风口与出风口大小一致时通风效果最好。但现有的调查建筑不能满足这一要求，所以，应适当的扩大出风口的面积，提高室内气流速度，以达到较好的通风效果。3.2.3增加翼墙在建筑的适当位置增加翼墙，可改善通风效果，同时增加了建筑的艺术感。2.5 有效的遮阳系统在大面积的玻璃幕墙的办公建筑中有效的遮阳是很重要的降低夏天能耗的措施。具体措施如下：使用双层幕墙，在双层幕墙空气间层内集成地设置一个遮阳系统，可以全面地保护整个建筑，防止室内办公空间失控性的被晒热。空气间层内设置可拉下的金属百叶可以防止过强的阳光照射。遮阳系统是灵活的，可以单独调节。考虑到人的心理因素，与室外良好的视觉联系是很重要的，金属遮阳百叶在被拉下的情况下也能保证内外视线的联通。2.6 楼板水冷空调吊顶系统在吊顶内采用水冷空调系统。带冷水管的冷却板可以对室内(办公设备和人体发散的热量)热空气进行降温。新鲜空气从第二层吊顶上的空间进入，并从吊顶灯具处的回风口(组合灯具)被抽出。2.7 热量再利用在采暖期，使用中央空调系统采暖，室内热空气可被循环利用对新风预热。3 结论总之，只要按照节能新标准严格把好节能设计关，未来国际上对办公楼的普遍要求是：建筑物的物理状况和品质均是一流，建筑质量达到或超过有关建筑条例或规范的要求；建筑物具有灵活的平面布局和高使用率，具有高性能的节能设施与生态化、人性化的智能化办公环境、设施先进、功能配置完善、停车位充足、物业管理一流。因此，现在的目标就是设计一幢能“适应未来发展的，集办公、展示、会议于一体的生态、节能、智能型办公楼”。更进一步，还要能体现当地的风土人情和地方文化。参考文献:1(美)玛丽古佐夫斯基.可持续建筑的自然光运用M.北京:中国建筑工业出版社,2004-08.2涂逢祥.建筑节能M.北京:中国建筑工业出版社.1 欧阳均 浅谈住宅建筑节能设计 山西建筑 2008.12 我国建筑节能市场潜力巨大 建筑发