高層辦公建筑節能設計的常見問題及對策研究

馬暢 夏爽

摘要：高層辦公建筑已經成為當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對于能源的消耗較大，在辦公建筑的建設中處理好能源、環境和發展之間的關系對于在高層辦公建筑發展中實現節能降碳的目標具有重要意義。本文將從高層辦公建筑節能設計的常見問題出發，分析探究相應的對策。

關鍵詞：高層;辦公建筑;節能設計

高層辦公節能設計的要求符合國家生態發展總要求，作為公共建筑中占比較大的普通建筑，將節能理念融入到高層辦公建筑設計中是必然趨勢。不同地域、不同功能的高層辦公節能設計可以結合當地的地域特點等因素進行合理的設計，建筑企業的節能設計也將會成為立足行業的優勢之一。

1高層辦公建筑節能設計的常見問題

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較大，傳統的側窗采光設計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。

部分開發商在設計高層辦公建筑時更多考慮收益的問題，對于建筑的節能設計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，缺乏進行節能設計的意識。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計充分利用自然光，將會大大降低能耗。

1.2高層辦公建筑的通風設計不佳

在人員密集度較高的辦公建筑設計時需要充分考慮室內通風的問題，現階段高層辦公建筑的深進空間使得自然通風難以達到需求，多采用通風設備進行通風，即便是室外的環境處于人體的適宜溫度，但是室內的還需要通風設備來改善空氣質量、穩定室內溫度[1]。

在傳統多層辦公建筑中，板式設計就能夠多采用自然通風改善室內空氣質量，現階段的設計多是統一固定的，建筑公司在進行高層辦公建設時也沒有充分考慮到日后的通風問題，使得通風也成為高層辦公建筑的主要能耗之一。

1.3圍護結構的設計不足

圍護結構的保溫隔熱能力成為高層辦公建筑需要考慮的主要內容之一，高層的豎面面積大于橫面面積，對于室內溫度的影響也較大。圍護結構中影響隔熱保溫能力的主要是墻體與窗戶的設計，傳統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，但實際效果遠達不到需求，另一種玻璃幕布和外掛鋁塑板的構造也同樣難以滿足需求。調查發現，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計遮陽手段來降低能耗，這些都是造成空調能耗較大的原因。

2高層辦公建筑節能設計的對策

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。可以根據實際的建筑情況將板式結構和交叉式結構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，設計師需要將二者綜合考慮選擇最優區間。

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

最后，在充分利用自然采光的基礎上，也需要在人工采光設計上考慮節能，盡可能地利用可再生能源，通過風能、太陽能等進行發電設計，全年都可以使用太陽能發電系統，目前我國的太陽能發電技術已經成熟，在整個高層辦公建筑中利用太陽能發電降低能耗是可行的。

2.2通風節能設計

每一個地區在一年中都會有氣候較為舒適的季節，若是能夠通過設計增加高層辦公建筑的自然通風，就可以保持室內也同樣達到舒適的環境，通過自然通風引入新鮮空氣能夠改善室內的空氣質量。

在高層辦公建筑中實現自然通風主要是要在整個室內空間中形成穿堂風，在相對的兩組垂直墻面之間設計窗戶就能夠實現，在窗戶設計時需要和整個房間的面積、墻體面積以及當地的氣候環境相適宜才能夠達到預期的效果，對于一些墻體采用玻璃幕墻的建筑在設計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，大多數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行室內通風或冷氣儲存。冷氣儲存需要在高層辦公建筑中設計雙層樓板結構，例如，利用雙層玻璃幕墻來實現。

2.3圍護結構的設計

通過圍護結構的合理設計也能達到節能的目標。在實體圍護結構的選擇中，需要盡量選用隔熱性能好的材料，如多孔磚、加氣混凝土，還要在建設是注意外墻的保溫設計，通過提升圍護結構的隔熱保溫性能來減少能耗。實體圍護基本是每一座高層辦公建筑需要考慮的，在此基礎上，對于玻璃幕布的使用要進行合理的控制，玻璃幕布上可開啟面積也要根據實際的建筑需求合理安排，實現自然通風需求，以降低室內溫度，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能耗，可以參考其他地區的設計經驗再結合當地的實際情況設計合理的建筑方案[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建筑的能耗，通過對太陽能的利用在冬季進行供暖，夏季進行制冷。

結語

為了實現可持續發展的理念，高層辦公建筑要將節能理念融合在每一個設計環節，通過充分利用自然采光，通過恰當的設計增加自然通風，利用可再生能源提供需求，改變圍護設計增加隔熱保溫性能等多種方式實現低能耗的目標。高層辦公建筑節能設計已經成為未來發展趨勢，是促進建筑企業在行業立足的優勢之一。

參考文獻：

[1]黃智佳. 高層辦公設計中建筑綠色節能的運用[J].? 建材與裝飾. 2020（13）

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

[3] 劉靜雅.? 高層辦公建筑節能設計常見問題及對策[J].中國住宅設施. 2019（03）