高層辦公建筑節能設計的常見問題及對策研究

（甘肅澳華建筑規劃設計有限責任公司，甘肅武威市，733000）賀湘如

建設高層建筑能夠推動我國的社會和經濟的持續發展，提高土地利用率，從而有效地緩解我國目前存在的住房問題，改善居住條件。在高層建筑的建設和施工中需要考慮采暖保溫問題，不僅會導致大量的資源浪費，而且會對我國的能源分布與發展產生直接的影響。因此，在高層建筑的設計中應該充分考慮節能設計的問題，既要確保人們的居住安全和舒適，又要確保能源的科學利用，減少對高樓大廈的能耗的影響，提高能耗的利用率，使高層建筑的能耗達到一個合理的水平。

1 高層辦公建筑能耗組成

某辦公樓占地面積1 961.1m2，共有28層，樓層99m，總建筑面積46 607.95m2；地上面積34 970.88㎡，地下建筑面積11 637.07㎡，容積率為3.0，建筑密度為16.88%；綠地面積為5 444.2㎡，綠地率為46.86%，共240個機動車停車位。與常規居住建筑相比，高層辦公建筑容納的人數更多，同時運行作業的電氣設備也比較多，這就說明高層辦公建筑的日常電能消耗量明顯高于常規居住建筑。為保證高層辦公建筑中電氣設備正常運轉效果，就需要在建筑設計和開發階段遵循節能環保原則投入電氣設備。而且對高層辦公建筑進行研究分析，了解到高層辦公建筑中供電空調的能耗占整個建筑能耗的50%，之后是照明裝置占20%，其他設備、辦公設備和動力設備分別占整個高層辦公建筑能耗的10%。因此，在高層辦公建筑節能設計過程中需要對各個時期能耗組成進行有效分析，并按照實際分析結果和能耗表現情況更新調整節能設計方案和高層辦公建筑實際使用可能出現的問題，滿足高層辦公建筑節能設計工作實際開展要求，并對高層辦公建筑節能設計能耗組成優化調整提供有力支持。

2 高層辦公建筑節能設計要求

針對高層辦公建筑節能設計進行分析，明確開展相應設計時需要考慮：①應對高層辦公建筑整體結構狀況進行分析，按照實際分析結果確定高層辦公建筑節能設計方案，并遵循合理準確方案開展高層辦公建筑節能設計，從而為高層辦公建筑節能設計提供有效參考依據，使得高層辦公建筑整體節能效果得以保障；②需要對高層辦公建筑節能設計流程進行優化調整，避免高層辦公建筑節能設計因為基礎流程不夠合理而出現問題，同時強化節能環保技術以及相關材料也可以提升高層辦公建筑節能環保效果，并將高層辦公建筑節能設計目標落到實處，推進高層辦公建筑節能設計順利有效開展，確保高層辦公建筑節能環保水平可以得到有效提高；③應對高層辦公建筑規劃設計人員展開有效培訓，增強相關人員自身環保意識，可以引導各部門工作人員在相互配合情況下針對高層辦公建筑開展有效的節能設計，對相關設計因為人為因素干擾而出現的問題進行有效處理。

3 高層辦公建筑節能設計的常見問題

3.1 節能設計方案不準

在高層辦公建筑節能設計前期，沒有對高層辦公建筑整體結構和實際能耗情況展開有效分析，所規劃的高層辦公建筑節能設計方案過于片面，如果一直按照片面的方案進行高層辦公建筑節能設計，必然會對高層辦公建筑節能設計效果帶來一定影響。而且高層辦公建筑中各類設備在長時間運行過程中也會出現電能消耗量超標的問題，這就會對高層辦公建筑節能效果和可持續發展內涵產生不利影響，高層辦公建筑節能設計也很容易出現問題。

3.2 自然資源利用率低

進行高層辦公建筑節能設計過程中，僅僅對系統和建筑結構進行有效調整，并沒有按照高層辦公建筑實際使用情況對自然資源利用情況進行有效控制。同時高層辦公建筑節能設計方案沒有達到充分合理的狀況，各類清潔無污染的自然資源在高層辦公建筑節能設計中的利用效率下降，這也會對高層辦公建筑中各類設備的運行效果和節能環保情況產生影響。此外，自然資源的利用也難以滿足高層辦公建筑節能設計要求，多方面因素干擾也會造成高層辦公建筑節能設計出現問題。

3.3 節能技術應用受限

在高層辦公建筑節能設計過程中沒有按照合理要求在其中應用各項節能技術，高層辦公建筑設計和投入使用之后可能會出現各類能源實際消耗量超出標準的問題。高層辦公建筑通風系統、供暖系統和照明系統的運行效果和節能環保屬性也會受到很大影響。各項節能技術在高層辦公建筑節能設計中的應用情況受到限制，直接影響高層辦公建筑節能效果和整體設計力度，前期設定的高層辦公建筑節能目標和具體要求難以得到落實。

3.4 建筑結構不夠合理

對于高層辦公建筑來說，其中結構設計分為內部空間結構設計和外圍結構設計這兩部分，如果沒有按照合理程序和相關準則對高層辦公建筑內部空間結構和外圍結構開展有效節能設計，必然影響高層辦公建筑內部空間與外圍結構之間協調配合力度，造成高層辦公建筑節能設計水平下降，高層辦公建筑內外結構與節能環保標準之間存在較大差距，繼而導致高層辦公建筑節能設計問題頻頻發生。

3.5 環保材料應用不足

在高層辦公建筑節能設計和整體建設過程中沒有按照合理要求在其中應用環保材料，各類傳統材料也會對高層辦公建筑節能設計效果和能源管控效果產生不利影響。同時高層辦公建筑節能設計也會因為各類環保材料應用不當而出現問題，各類環保材料與新型材料之間的協調配合力度會受到很大影響，高層辦公建筑節能設計效果和整體保溫供暖等方面會受到限制，高層辦公建筑節能設計出現各類問題的可能性大大提升。

4 高層辦公建筑節能設計的優化對策

4.1 確定節能設計目標

針對高層辦公建筑開展節能設計前期，需要對高層辦公建筑能耗情況和節能環保要求確定準確合理的設計目標，并在合理目標支持下對高層辦公建筑節能設計面臨的阻礙和各項問題進行有效處理，嚴防各項風險問題持續惡化，使得高層辦公建筑節能設計效果和整體質量得以提高。不同高層辦公建筑的規模形態和空間分布情況等方面存在一定差異，這就應根據各項差異表現更新調整原有設計方案，保證高層辦公建筑節能設計方案與環保可持續發展目標達到相互協調狀態，為高層辦公建筑節能設計良性開展提供合理準確目標方案支持。

4.2 充分利用自然資源

為減少高層辦公建筑投入使用之后各類能源消耗量，就需要在高層辦公建筑節能設計和后期投入使用之后開發并利用有效的自然資源，比如利用太陽能和風能提高建筑取暖、保溫和保濕效果，滿足高層辦公建筑室內空氣凈化要求，使得高層辦公建筑室內環境和溫度達到適宜人們辦公的狀態。在高層辦公建筑節能設計過程中利用太陽能，可以在產生熱的情況下引起關聯化學反應，借此為高層辦公建筑中各類電氣穩定連貫運行提供電能支持，從而減少高層辦公建筑電能供給過程中不可再生能源消耗量。該項目采用地下水源熱泵作為冷熱源，其中一次水收集采用同井同層抽水回灌技術，二次水作為水源熱泵的一次冷熱源，以t=5℃為單位，以10～25℃為單位，對二次供水進行了設計。設2套411KW的水源熱泵機組，供給1～3樓的裙房，機組夏季供回水溫度為7/12℃，冬季為45/40℃。在屋頂上安裝了兩個熱水管，在主機關閉后利用太陽能來提供冬天的供暖。制冷機的凝結熱可以用于浴室的熱水，也可以作為太陽能熱水器的一種輔助能源。

4.3 優化節能設計技術

由于高層辦公建筑節能設計過程中需要考慮的基礎項目比較多，應在全面落實各項基礎項目的情況下對應用在節能設計過程中的各項技術進行優化調整。保證高層辦公建筑室內通風、取暖和照明等方面的節能環保效果達到合理狀態。對室內通風系統進行節能設計時需要對高層辦公建筑室內空調系統的通風口進行有效調整，維持高層辦公建筑室內空調系統線路的合理性和實際管控效果，對高層辦公建筑室內空調系統運行過程中出現的能耗超標問題進行有效處理。科學組裝和維護高層辦公建筑室內暖通空調，充分利用室外空氣和能源管控情況對暖通空調運行模式和保溫系統進行節能設計，為高層辦公建筑室內人員創造溫度適宜的辦公環境，從而減少高層辦公建筑暖通空調運行過程中的能耗。

4.4 建筑結構優化設計

對于高層辦公建筑空間結構來說，遵循節能環保原則進行建筑空間結構設計時，需要保證建筑內部空間窗戶和墻體的比例達到合理狀態，在滿足高層辦公建筑采光和保暖工作實際開展要求的情況下，將窗墻比例控制在0.3左右。選擇玻璃幕墻進行高層辦公建筑墻體設計時，需要對采光、隔聲和熱性能等問題進行重組考慮，并對高層辦公建筑節能設計中應用的玻璃材料進行升級改造，增強高層辦公建筑墻體玻璃與當地氣候特點之間適應性。此外，也需要按照節能設計要求增強高層辦公建筑門窗的氣密性，并在滿足高層辦公建筑各個空間冷熱空氣滲透效果的同時，減少高層辦公建筑各個空間空調使用率，借此突出高層辦公建筑內部空間設計的節能屬性。

4.5 應用環保節能材料

在高層辦公建筑設計過程中，必須保證各部位基礎結構設計效果和穩定性，并在設計和具體施工過程中應用一系列節能環保材料，通過節能環保材料可以在提升外圍結構保溫隔熱效果的同時，對高層辦公建筑實際使用過程中出現的能耗問題進行有效處理。在高層辦公建筑節能設計過程中應用的環保型材料包括多孔空心磚、加氣混凝土砌塊等，這就應根據高層辦公建筑整體規模和室內空間分布情況確定節能環保材料的排布方式和綜合設計模式。對高層辦公建筑進行照明設計時也需要強化低能耗照明系統在其中應用力度，通過聲控和光控照明系統來減少不必要電能消耗，表明節能環保材料和節能裝置在高層辦公建筑設計中的作用，改善高層辦公建筑節能設計以及各類系統實際運行過程中出現的問題。

5 結語

綜上所述，為保證高層辦公建筑節能設計效果和能耗管控力度，就需要根據高層辦公建筑結構狀況確定相關對策，對高層辦公建筑節能設計過程中常見問題進行有效處理，從而增強高層辦公建筑節能環保屬性，滿足我國建筑行業可持續發展要求。對高層辦公建筑節能設計對策進行完善化處理，降低高層辦公建筑節能設計難度，使得可持續發展理念在高層辦公建筑節能設計全過程中的滲透力度得以提升。