高层办公建筑节能设计思路分析

王军

摘 要：进入二十一世纪以来，随着经济的爆炸式发展，全球的资源和能源受到了很大程度的破坏和浪费。我国虽然是能源大国，但是情况也不容乐观，党和国家对此高度重视，提出了科学发展观和可持续发展战略，实现绿色化发展建设。建筑行业作为传统行业，是承担节能减排任务的主力军。本文基于高层办公建筑的视角，对高层办公建筑节能设计思路进行了深入探讨，旨在为高层办公楼的绿色建设提供新思路，推动建筑行业的可持续发展。

关键词：高层办公建筑；节能设计；思路分析

引言

当前，我国城市化进程加快，城市人口流量大，流动快，造成城市出现了明显拥挤的现象，不利于城市的快速发展。建筑行业针对这一现象，扩大了高层建筑的业务，尤其是高层办公建筑的建设越来越受到人们的关注和青睐。但是，高层办公建筑在施工建设上也有诸如太过耗费资源能源等弊端亟待解决。本文首先对高层办公建筑能源消耗的特点进行简单分析，接着列举了一些高层办公建筑节能设计中常见的问题，并针对这些问题分别提出了节能设计的有效途径，希望能够推动高层办公建筑的推广，促进城市又好又快发展。

1 高层办公建筑能源消耗的特点

1.1 高层办公建筑的能耗特点

高层办公建筑的特点显著，最大的优点无疑是能够在一定的占地面积下提供更多的办公空间，容纳更多的办公人员，但是与此同时，要运转整个高层办公建筑的供暖供电等设备消耗掉的能源也要比其他类型建筑来得多。一栋高层办公建筑，整个能源消耗系统包括电力、天然气、水等在内的各项能源消耗，以维持建筑内的各项办公设施、网络、电梯、动力等正常工作，压力很大。当然，作为一栋办公建筑，建筑内的能源消耗有明显的消耗高峰时间和低潮时间，在工作日的白天，建筑内能源消耗较大，而在工作日的夜晚和节假日时间，能源消耗则非常少。

1.2 高层办公建筑与住宅的能耗区别

高层办公建筑与居民住宅的能耗有明显区别，具体来说：居民住宅主要供居民日常生活休息，所以对温度和光照要求较高，而这两者都可以根据住宅周围的环境和气候不同进行适时调节，主要能耗较小；而高层办公建筑功能性明显，外部环境的变化和周遭环境对其的影响较小，所以在节约高层办公建筑的能源消耗方面，设计人员更多地要从建筑内部出发进行设计。

2 高层办公建筑节能设计中常见的问题

2.1 自然采光问题

自然采光问题是高层办公建筑中常出现的问题之一，因为许多高层办公建筑受设计形式限制，靠近窗边的采光过好，内部中心地带却光线不够，建筑内部自然采光不均匀，导致照明需求直线上升，耗能过大。

2.2 人工通风问题

人工通风问题是高层办公建筑中常出现的问题之二，因为高层办公建筑海拔较高，同采光问题一样，深受建筑形态困扰，靠近外侧的通风效果还好，内部的办公地点则主要靠人工通风，这样大大增加了通风系统的压力，提高了耗能。

2.3 围护结构的保温问题

围护结构的保温问题是高层办公建筑中常出现的问题之三。高层办公建筑的围护结构主要负责整栋建筑的保温功能，目前高层办公建筑外墙所采用的保温隔热方法，基本上是加气混凝土砌块、空心粘土砖、大理石或者花岗岩贴面的组合形式，还有一种是采用玻璃幕墙、外挂铝塑板组合的保溫方法。但是许多建筑单位在设计施工过程中对这一方面不够重视，采买的建筑材料包括外墙材料、屋面材料、窗户材料和地面材料等的保温效果不明显，最终的建筑成果不尽如人意，致使后续的建筑物在保温方面耗费了大量能源，得不偿失。

2.4 可再生能源利用的问题

可再生能源的利用问题是高层办公建筑中常出现的问题之四。目前比较常用的可再生能源包括太阳能、地热能等能源对地理位置和外部环境的要求较高，在高层办公建筑节能设计的利用方面不够理想，这就导致大量不可再生能源如煤炭等还在大量的开发利用，不仅浪费了许多能源、对自然环境造成了破坏，还造成了资金浪费，导致高层办公建筑在能源利用方面消耗了大量的成本。

3 高层办公建筑节能设计的有效途径

3.1 高层办公建筑围护结构的节能设计

围护结构主要采用的节能措施，是使用节能型的保温材料，它可以有效的减少围护结构导热，使保温和隔热效果达到标准。采用新型材料与复合墙体围护结构，复合墙板的构造较为复杂，但它是将材料区分使用，隔热材料应该选用具有较高热性能的材料，且新型材料的自重较轻，热性能也较好，比较适合用在高层办公建筑当中。如果考虑到经济性和可行性，可在墙体的内外侧进行敷设保温新材料。另外在设计上也可以采用多向、多层、可开可闭的外墙，以起到良好的节能效果。

3.2 高层办公建筑的采光节能设计

在基础允许的情况下，塔式标准层平面可以按照于板式、交叉式的平面结构布置，来增加自然的采光的效果。但是这种设计必须保证在其它能耗小于人工采光能耗的基础之上。另外也可以在高层办公建筑平面布局中，采用内院式或者中庭式的布局方式来增加采光和通风效果。如果自然的采光还不能达到建筑要求时，就要考虑人工照明的方式，采用人工照明时更要考虑到节能的问题，节能灯是目前来讲最为有效的建筑照明节能手段，但是目前市场上的节能灯虽然节能效果较好，但普遍存在质量问题，往往在节约能源的同时，也加大了其它的经济投入尺度。所以节能灯的选用也相当重要。

3.3 门窗和玻璃的节能设计

首先，高层办公建筑的窗墙比例应该合理，窗户的面积是建筑进行采光和保暖的重要因素，正常且科学的窗墙比例应该为0.3左右。选择玻璃和幕墙时要同时考虑到采光、隔声和热性能等问题。目前普通的中空玻璃与建筑节能的标准还有一段距离，所以在进行建筑设计时，必须要考虑中空玻璃的适应性和当地的气候特点。其次还要提高门窗的气密性，以尽量减少冷热空气的渗透。另外窗框的保温性能也不容忽视，在设计中应该充分认识到这一点，尽量提高窗框的密实度。

3.4 对可再生能源的利用

高层办公建筑在设计时，应该尽量考虑到对可再生能源的开发和利用，现在对太阳能的利用已经取得了一定的成效，但在地热能、风能等能源的利用上还达不到预期的效果，合理有效的利用太阳能、风能等能源，就能够相应减少对电能、天然气、煤等不可再生能源的消耗。这也是高层办公建筑未来的节能设计趋势。

4 结束语

综上所述，本文通过对高层办公建筑中存在的诸多问题进行分析，并分别针对高层办公建筑的围护结构、采光、门窗玻璃和可再生能源利用四大方面进行了节能思路的设计，大力提倡在城市中建设节能高层办公建筑，将科技创新与高层建筑相结合，力图打造绿色节能建筑，使建筑企业在创造更多的经济效益的同时也创造一定的社会效益，努力创造和谐的资源节约型和环境友好型城市，推动社会主义的现代化建设。

参考文献

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[2]朱瑞海.公共办公建筑节能设计研究[D].湖北工业大学，2017.

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