辦公生態建筑節能策略研究

任 欣

（內蒙古工業大學建筑學院，內蒙古 呼和浩特 010051）

0 引言

工業文明的發展帶來生產力，但同時也使建筑業變成了高耗能、重污染產業。為減少對資源的不合理利用和對能源的過度消耗，需要注重技術和理念的創新。生態辦公建筑設計理念的提出，為辦公建筑的轉型升級提供了新的動力。為此，相關人員應加強對生態辦公建筑設計理念的認識，立足實際促進綠色、節能、環保等技術在辦公建筑中的應用與推廣，打造舒適、高效、優質、經濟、環保、節能的辦公空間。

1 辦公建筑自然采光設計

在辦公建筑設計過程中，采光設計是其中重要的一個方面，光線過暗或過明都會對辦公人員的身體健康產生一定的影響。要從使用者以及建筑節能的角度出發，進行自然采光的設計，結合辦公建筑的功能以及特點，滿足以下方面的需求。

1）照明需求 在辦公建筑的使用過程中，辦公人員需要良好的光線來滿足工作的需要。通過調研發現，大部分辦公室需要直接采光，光線的明暗程度會直接影響人們的日常工作。所以在建筑采光設計中應充分利用自然光，在一定程度上減少照明能耗。

2）審美需求 從國內外學者的研究來看，舒適的環境有利于提高工作效率。這就要求我們注重辦公環境的舒適度、室內采光，而且室內光線營造應滿足現代審美趨勢。例如，可以設置一些中庭空間，創造舒適的室內光環境。

3）建筑節能環保需求 現今的辦公建筑大多采用人工照明方式，對于自然光的利用占比較小，由此產生了巨大的電力消耗。因此，在照明設計中，應重視電能、熱能等能源消耗問題，盡量減少主動式設備的使用，提高自然能源的利用率，滿足低碳發展要求。自然光中存在一定的紫外線，具有消毒殺菌的功效，可防止工作環境中細菌的滋生，為人們提供健康的工作場所，但與此同時，光污染問題也不容忽視。

2 辦公建筑照明采光設計策略

2.1 辦公建筑照明設計的節能措施

1）燈具合理均勻布置 在辦公建筑中，不同的空間對采光的要求是不同的，因此燈具的布置要科學合理，在滿足照度的前提下，注意光線的均勻度，控制好不同類型燈具的使用以及燈具之間的距離。

2）采用高光效光源 在進行采光設計之前，要明確不同工種以及不同空間對于采光方面的需求。在此基礎上選擇合理、高效的光源，要保證光源具有良好的顯色性能、適宜的色溫以及不產生直接或間接眩光效應，從而為辦公人員提供高質量的照明條件。

3）選擇合適的照明方式 辦公空間較為復雜，人員的聚集程度決定了使用什么樣的照明方式。一些研究者提出，在相對密集、開放式的辦公環境中，應該采用照度大且單獨照明的方式，以提高作業面照度。在一些不太密集、較為松散的辦公區域，可以采用一些照度比較低的照明方式，如會議室、地下車庫等。這樣既可以有充足的照度滿足各種不同空間工作人員的需求，還可以在一定程度上達到節能的效果。

2.2 辦公建筑自然采光設計的主要節能措施

自然采光的照明方式不需要利用任何的技術手段，而是在方案階段將對自然光的利用考慮到整體建筑設計中，從場地規劃、建筑的體塊關系和建筑的平面、立面入手，進行系統化設計，實現對自然光的最大化利用，從而有效降低建筑照明能耗。

建筑體形對天然采光有一定的影響。現代辦公樓逐漸向高層及超高層發展，需要利用建筑的頂部進行自然采光，如可在建筑內部設置中庭等通高空間。當建筑為多層且進深較大時，可以利用頂部采光，加大太陽光的入射面積（見圖1，2）。

圖1 中庭采光

圖2 頂部采光

3 辦公建筑通風策略研究

3.1 存在的問題

早期的辦公空間采用的是構建版型平面，其自然通風是通過各個廊道之間互通實現的，故早期的辦公建筑中，室內自然通風的組織相對較差。隨著時代發展，辦公建筑進深越來越大，很難實現空氣流通，再加上各種新型材料的運用，建筑外窗不能完全滿足任意角度的開啟，因此需要空調系統的介入來滿足對于通風的需求，這無疑增加了建筑能耗，并造成一定的污染。

3.2 自然通風設計體系

辦公建筑要有良好的自然通風，必須設計合理的自然通風體系，這就要求統籌通風設計，對建筑空間以及風場的規律有一定的了解。想要實現自然風利用最大化，需要在朝向、平面功能空間排布上進行合理安排，并且對當地的光照和風能要有充分的了解。研究表明，較大的開啟扇具有良好的通風和采光效果，可減少空調系統的運用，降低能耗。同時需要注意開窗的面積、方式以及相應的規范。

3.3 通風設計策略

1）被動式通風 被動式通風一般分為熱壓下的自然通風和風壓下的自然通風2種。建筑中的自然通風通常有3種形式：穿堂風、單側通風和中庭通風。不同氣候區的建筑對室內氣密性的要求不同。例如，夏熱冬冷地區的建筑要求氣密性要好，以維持冬季室內的溫度，降低熱能的消耗（見圖3）。

圖3 熱壓下的自然通風

利用溫室效應可以降低冬天的能耗，但同時增加夏天的能耗，所以要注意以下問題：①選擇合適的中庭朝向，利用太陽高度角的變化，減少夏天的溫室效應；②注意場地周圍其他建筑對中庭通風的影響，在能耗模擬和計算中充分考慮周圍環境條件；③中庭可采用雙層玻璃幕墻的方式，有利于夏季降溫并且降低冬季的能耗（見圖4）。

圖4 雙層玻璃幕墻

2）生態建筑中庭空間的設計 中庭空間是辦公建筑中較受歡迎的空間，是大眾交流、共享、互動的紐帶，得到了廣泛的應用。中庭空間在吸收太陽輻射、改善自然采光、促進室內通風等方面的生態效應也逐漸被人們所認識。中庭空間既是現代建筑室內的精彩演繹，又是生態建筑的重要設計策略。

3）不同開窗策略下自然通風的特性 有關研究試驗證明，空間內的通風量與中庭頂部天窗的高度有著密切聯系。頂部天窗高度越高，頂端的熱空氣對頂層房間的影響越小，而頂部天窗的面積及形式也有著不同的拔風效果。通過相關試驗得出以下結論：①中庭的底層區域通過拔風效應達到適宜溫度的時間最短，中高層所需的時間較長，故中庭空間對于溫度調控的作用隨著高度增加逐漸降低；②中庭空間頂端的熱空氣對頂層房間的溫度影響較大，所以要結合建筑外表的設計，設置一些天窗，以達到通風降溫的效果。

4 辦公建筑室內設計

4.1 辦公建筑室內設計與公共建筑節能的關系

通過一些研究得出合理化、科學化的辦公室室內設計，能營造出舒心的辦公環境，大大提高人們的工作效率。人的活動多在室內完成，現代生活方式以及城市化的快速發展讓人與自然拉開了距離。通過查閱相關文獻和案例分析得知，要實現優質的室內環境并且達到節能的要求是比較困難的，需要從多方面進行協調。如果僅為了達到某種效果就采用大量的人工、主動式設備，既會增加企業的運營成本，又會增加能源的消耗，因此，應通過對環保材料的使用、空間布局的設計等方式減少對主動式設備的使用。

4.2 辦公建筑室內設計的原則和特點

在場地調研階段，要充分了解場地的區域特征、降水、采光等客觀因素。要保護現有的資源，實現土地資源利用最大化，同時要采取因地制宜原則，實現人性化設計。要將建筑的大環境與城市的人文環境相結合，打造舒適的辦公環境，在延長建筑使用壽命方面應當首先考慮環保材料的使用等。

4.3 室內設計環保節能方法

1）采用可再生能源 通過大量的實驗可知不恰當的室內裝修會引發環保問題。在室內裝修階段，設計者要結合現有自然條件，盡可能體現環保節能理念。材料的選擇不可盲目，應該與一些可再生能源的利用相結合。例如，使用太陽能光電板，不僅可以提供室內照明，還可以減少電能消耗，達到節能減排效果。

2）簡約時尚設計 奢華和復雜的室內裝修并不能為使用者帶來內心的愉悅。在家具選擇方面，應該注意使用者的心理需求。辦公室設計應遵循簡潔、舒適、時尚的原則，大量的裝飾會降低辦公空間的格調并且影響辦公者的使用感受。我們可以在平面設計階段提高空間的豐富感，在裝修方面則盡可能做到簡約大方，減少多余的裝飾品，整體色彩宜淡雅清秀，注意使用的舒適度。

5 結語

在發展低碳經濟的背景下，建設生態化辦公建筑是必然趨勢。辦公建筑設計應當回歸自然的建筑風格，遵循節能環保以及宜居性設計原則。在材料方面，提高再生材料的使用率，多利用環保材料，注意綠植的設置，減少能源消耗。辦公室的生態化發展已成為時代的主流，建筑設計工作的重點要從單純注重美觀向節能減排方面轉移。要多關注新型能源的發展趨勢，并與辦公建筑設計相結合，既要考慮眼前利益，又要注重長遠效益，站在城市發展的角度看待問題，實現長久平穩的發展。