高層辦公建筑綠色設計研究

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量，而在可持續發展理念不斷深入的今天，綠色設計將成為未來高層辦公建筑的發展方向，可以減少城市資源浪費，為生態環境保護做出貢獻。為此在本文中筆者將結合自身的實踐工作經驗，對高層辦公建筑綠色設計做出以下研究。

關鍵詞：高層；辦公建筑；綠色設計；可持續設計；信息智能化設計

中圖分類號：TB491 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）02-0114-02

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

1 高層辦公建筑綠色設計理念

1.1 自然資源運用理念

在綠色高層辦公建筑發展過程中，人們對生活環境和工作環境的品質提出了更高的要求，而綠色設計將建筑學、生態學相結合，不僅要注重建筑室內空間的舒適性，而且還必須要體現自然資源利用理念，這主要體現在最大限度的利用自然采光和通風，從而為辦公人員創造健康、自然的工作環境。

1.2 自然與科技材料結合理念

在綠色高層辦公建筑過程中，建筑規劃——建筑設計——建筑施工——建筑運營——建筑最終在壽命結束時回收利用，是一個完整的建筑“生命周期”。而在傳統的建筑全生命周期中，都無法達到凈零能耗的目標。因此在綠色建筑探索發展過程中，人們將自然與科技相結合，一直努力創建更有生機、更健康的室內、室外空間環境。如天然新型建筑材料“漢麻混凝土”，這種新型建材以農作物秸稈為原材料，不僅避免焚燒農業廢料產生的空氣污染，還可促進當地循環農業和可持續產業的發展；“會發電的玻璃磚Solar Squared”，這是一種可再生能源的創造。在玻璃內配置無數微小的太陽能電池，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，內部也可以添加隔熱膜，避免陽光直射增加室內能耗，效果完全可以達到與節能玻璃窗一樣的性能。這些新型材料和技術，一方面需要滿足人們與自然之間更親密地接觸，減少對環境的影響；另一方面，也需要在施工技術、工藝與產業鏈上得到共同的進步與發展，才能實現對現有傳統建筑材料的改造。總之，未來建筑材料的發展，必然是可再生能源材料的發展，這或許將會顛覆整個建筑行業，真正實現凈零能耗的目標。

1.3 建筑與信息智能化結合理念

在建筑工程行業中，人工智能、大數據、BIM等技術的發展和應用，不僅是響應國家及上海市建設全球科創中心的發展戰略要求，而且也加快了信息技術與建筑行業深度的融合。其中主要體現有，建筑設計標準化、構配件生產工業化、施工機械化、組織管理智能科學化等，所以建筑設計必須要通過現代化的制造、運輸、安裝及科學管理的生產方式。它不僅代替傳統建筑行業中，低效率、低水平、分散的手工業生產方式，同時也更好的實現了節能降耗和對環境的保護。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，在節水節材，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；物聯網技術的應用，通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，將任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通訊。利用這種技術，在設備中安裝系統監測點位，業主通過網絡Web和手機App端登陸，就可隨時對系統實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理，實現“管控一體化”。同時也為高層辦公建筑創建“高效、節能、安全、環保”的服務。（圖1）

2 高層辦公建筑綠色設計研究

2.1 外維護結構設計

在現代高層辦公建筑中，玻璃幕墻已成為建筑裝飾的一種趨向，而幕墻的隔熱、通風、氣密性、隔聲等都是至關重要的，這些也并不是幕墻的優勢，而是影響建筑能耗和辦公環境的主要因素。筆者在實際工程中發現，在夏熱冬冷地區，全玻璃幕墻對于滿足50%的節能規范要求具有一定的困難。我們設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，減少外窗綜合遮陽系數等措施來減少能耗。（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、氣密性等達到標準，我們還需要注意幕墻過渡間斷細部構造的隔聲處理。如，在所有區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傳聲。（圖3）另一方面，從靜動空間布置上考慮，也可減少室內噪聲，創建優質的室內環境。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，既可以減少復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 自然采光通風設計

在高層辦公建筑設計中，充分利用自然采光通風，不僅可以提高辦公室工作人員的工作效率，還可以節約大量照明用電，減少空調負荷，從而減少建筑能耗，是綠色設計的重要體現之一。筆者通過項目實踐，從自然體系運用出發，根據建筑物的不同需求，選用不同的遮陽形式。如，綠化遮陽，是一種既經濟又美觀的遮陽措施。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風向上種植太密，造成自然通風受阻；其次，在建筑物外部，增加外部遮陽構件，比如遮陽板、格柵等，可以化解或阻止直射的日光，實現調節室內溫度、濕度以及空氣質量；再次，利用采光井、內天井、地下空間下沉庭院等空間布局處理手法強化地下室內空間自然采光和自然風。這些技術措施既可以節約能源，避免機械設備運作時產生的污染，還可以減少設備用房面積，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置在建筑中心，低矮的隔間辦公區域位于建筑外圍，為大面積隔間辦公區域環境帶來良好的自然采光和通風。室內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眩光帶來的不適感。

2.3 建筑智能化設計

在國內高層辦公建筑中，辦公人員常常會容易忽視一些行為，如“隨手關門關窗、避免白天開燈、下班關辦公設備、電梯運行能耗高”等，而這都是能夠減少能耗的綠色行為。筆者根據工程實踐認為，可以采取智能化技術，通過感應器和控制系統對室內環境進行實時顯示及設備運行調整。如在窗戶打開時，通過感應器通知暖通空調系統關閉；還可以在大廳中設置計算機屏幕，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的人員減少對環境的影響，還可以激勵辦公人員反思自己的行為習慣，并考慮自己對資源使用方式的改變；其次，某公司研發的電梯PORT個性化智能服務終端技術，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，還可以減少電梯等候時間，降低電梯運行能耗。而且筆者認為這種電梯數據管理信息技術，因為清楚的顯示了轎廂內部人員的分布和數量，所以為高層建筑消防救援也提供了便捷。

未來城市發展將是一個數字化到智能化、智慧化的發展趨勢，在未來的城市智慧建筑中，不僅僅是建筑行業，與人們生活密切相關的行業都將進入智慧階段，為人們創造美好的生活。所以智能化技術的發展，不僅是綠色建筑設計的重要發展趨勢，也是我國新興戰略性產業之一。

3 總結

城市化進程的推進，造成了生態環境的惡化，為此在進行高層辦公建筑設計時，必須要樹立綠色建筑集成技術體系。而且，綠色建筑過程也是多學科交叉、反復迭代和協同工作的過程，團隊工作尤其重要，未來我們還需要更新的技術和知識，以最節約的資源、最小的污染，創造最舒適的辦公環境，這樣才能真正的為我國建筑設計可持續發展奠定基礎，從而為生態環保做出貢獻。因此今后每一位建筑設計者，還需不斷強化綠色設計研究。

參考文獻

[1]從節能建筑到負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

[2]會發電的玻璃磚Solar Squared英國《每日郵報》網站8月16日科學專欄“Buildings couId generate their own power by 2018 through innovative glass BRICKS that transform solar rays into electricty" from：Mdolnline 16 August 2017 science.http：//www.dailvmal.co.uk/sciencetech/ article-4795744/Buildings-generate-power-2018.html#ixzz54t5z0f61

[3]物聯網技術.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]公共建筑節能設計標準.GB50189-2015

[5]綠色建筑評價標準.GB/T50378-2014

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