高層辦公建筑的生態(tài)化設計

摘要：高層辦公建筑為了滿足功能需求和經(jīng)濟性需求，房間進深通常設計較大，而這種設計方式對建筑內(nèi)部的自然采光和自然通風都會產(chǎn)生很大影響，因此高層辦公建筑通常都會損耗大量的能源彌補不足，小則影響辦公人員的身體健康，大則影響國家建設，所以對高層辦公建筑進行生態(tài)化設計勢在必行。本文主要通過對高層辦公建筑生態(tài)化設計現(xiàn)狀進行解析，進而探討其生態(tài)化設計的對策，僅供交流使用。

關鍵詞：高層辦公建筑;生態(tài)化設計

現(xiàn)階段我國的高層辦公建筑在設計時缺乏生態(tài)意識，這使得高層辦公建筑中的辦公人員只要能依賴人工設備進行采光、采暖、通風，為營造優(yōu)良的辦公環(huán)境大打折扣。隨著生態(tài)化設計理念逐漸深入人心，針對高層辦公建筑的特點，將生態(tài)化設計理念融入其中，儼然已經(jīng)成為人們的共同追求。

一、高層辦公建筑生態(tài)化設計現(xiàn)狀

高層辦公建筑與其它類型的辦公建筑相比，優(yōu)勢明顯，能夠容納更多的辦公人員，單位時間內(nèi)能夠處理更多的信息，但是高層辦公建筑的上述優(yōu)勢依靠的是大量能源的消耗，為了降低這種消耗，設計人員往往會采用生態(tài)化的手段，就目前設計情況來說，高層辦公建筑生態(tài)化設計現(xiàn)狀不容樂觀，其主要表現(xiàn)在如下方面：

1、自然采光沒有得到充分利用

受到土地資源緊缺的影響以及建筑結構設計的原因，高層辦公建筑通常情況下都會設計成方形或者矩形，而這兩種形式的建筑所呈現(xiàn)出來的最突出的特點就是平面長度與寬度幾乎一致，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，進深尺寸在10m左右，也有高層辦公建筑的進深達到了20m，而太陽光的照度與進深呈反比，也就是說進深的尺寸越大，其照度也就越小，辦公室內(nèi)所得到的陽光也就越少，因此高層辦公建筑室內(nèi)需要用人工照明來采光，其耗能必然增加。

2、自然通風的利用程度不高

高層辦公建筑室內(nèi)空間比較開闊，進深也比較大，但是其窗戶所能通過的風量十分有限，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)來進行控制，比如空調(diào)等。即使室外的空氣完全的進入到室內(nèi)，因個人的體質(zhì)或者是習慣性的原因，人們依然會選擇開啟通風系統(tǒng)，耗能增加的同時，也對環(huán)境產(chǎn)生了消極的影響。

3、圍護結構沒有達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結構的重要組成部分，因為高層建筑的縱向表面積與橫向面積相比，前者要遠遠大于后者，所以墻體與窗戶之間的保溫隔熱水平的高低，直接影響著高層建筑圍護結構保溫隔熱的水平。現(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，建筑圍護結構根本無法滿足保溫隔熱要求，這就需要使用空調(diào)進行輔助，所以又增加了大量的能耗。

4、過度依賴傳統(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。這種過度依賴傳統(tǒng)能源資源的方式，對我國能源節(jié)約型國家的建設十分不利。

二、高層辦公建筑生態(tài)化設計策略

1、自然采光策略

高層辦公建筑對城市環(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，確定一個好的合理的位置與朝向對吸收更多太陽能、儲備更多能源、減少自身能耗都是很有必要的。同時，在高層辦公建筑圍護結構中，窗的朝向和面積對采光的影響很大。為了獲得良好的景觀視野、滿足充足的采光需求，增強立面視覺效果，常常采用大面積開窗和成片的使用玻璃幕墻。例如可以通過窗子的形狀和室內(nèi)材料表面的反射性能來提高室內(nèi)采光照明，外窗開得越大，室內(nèi)采光越好。

2、自然通風策略

高層辦公建筑對環(huán)境的氣流影響較大。對于高大的板式結構，可以通過設置通風走廊的手法，引導氣流走向盡量不改變原有的微觀氣候條件。在高層建筑群的設計中，要避免阻擋自然風向，否則會在局部產(chǎn)生大面積無風情況，夏季不利于通風、散熱。設計中通過分析該地區(qū)的主導風向，使得建筑的布局有利于夏季風的引入，以及冬季對寒風的阻擋。如果由于環(huán)境條件限制，而無法將進風口正對主導風向時，可將建筑按階梯狀排列，改變氣流方向，引風入室。

3、外圍護墻體的保溫隔熱設計

建筑外圍護結構的能耗有外墻、門窗、屋頂三個方面。在大面積墻體做圍護結構的辦公建筑中，能耗方面外墻是主要的，為了增強保溫隔熱性能現(xiàn)在多采用復合墻體，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，這種透明圍護結構容易產(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。具體的設計中可設計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。空氣間層在水平和垂直兩個方向上被劃分，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，應盡量開發(fā)可再生能源的利用，如太陽能、地熱能、風能、水能、生物質(zhì)能等。利用風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、垃圾發(fā)電、太陽能熱利用、地熱利用和沼氣發(fā)電等，來減少對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。同時，使用分體空調(diào)的建筑建議增設地源熱泵，這樣可大大降低空調(diào)系統(tǒng)能耗;關于太陽能的利用，可以在冬季利用太陽能供暖、夏季采用太陽能制冷系統(tǒng)，全年中都可以使用太陽能光電系統(tǒng)和熱水系統(tǒng);過渡季應充分利用室外空氣比較舒適的特點，盡可能利用氣候的自然調(diào)節(jié)能力。

5、綠色設計策略

在生態(tài)化辦公樓的設計中，除了要考慮到采光、通風、保暖、能源等常規(guī)方面的生態(tài)化設計，還應該考慮到一定的綠色建筑設計手法。例如可以在高層辦公建筑中設計一定的空中花園。空中花園是在當代生態(tài)文明的推動下應運而生的，被普遍認為是一種能夠很好地與生態(tài)技術相結合，體現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展理念的設計手段。在進行空中花園設計時遵循生態(tài)設計理念，目的是為使用者提供良好的空間環(huán)境，并使這種環(huán)境可以長期持續(xù)下去，促進自身與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。其景觀設計是既要在運用好人工手段的情況下，充分利用并盡可能小的破壞周圍自然環(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之間的平衡和人與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。空中花園的置入可以提升整個辦公空間的品質(zhì)，恰好為員工提供了一個比較輕松的環(huán)境氛圍，有利于員工對自己的工作和企業(yè)產(chǎn)生積極的滿足感，增加辦公效率。

三、結語

綜上所述，高層辦公建筑因其特殊性，在對其進行生態(tài)化設計時，并不能完全的按照其它類型高層建筑進行設計，這一點設計人員應該注意，其生態(tài)化設計的重點是最大程度的利用可再生資源，比如太陽能、風能、地熱能;充分做好室內(nèi)自然通風以及采光的設計;此外，還需要做好圍護結構的保溫隔熱設計等。

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