探析绿色生态型办公建筑设计

李远智

摘    要：随着社会、科学、经济的进步和资源日益短缺，绿色生态型办公建筑是未来办公建筑的发展方向之一。本文阐述了绿色生态型办公建筑的设计原则，提出了设计策略和要点，以供参考。

关键词：绿色;生态;办公建筑;设计

1  引言

绿色建筑指的是在全生命周期里，最大限度地节约资源（节能、节水、节地、节材）、减少污染、保护环境，降低使用周期内的碳排放量，为为人们提供高效、适用和健康的使用空间，人和自然和谐共生的建筑[1]。生态建筑是在以不破坏生态环境的基础上，进行建筑项目的实施，追求废弃物的低排放、能源循环利用和利用适宜的节能技术设备，实现建筑物与自然融合、可持续发展、节能减排的目的[2]。绿色建筑和生态建筑其实都是以可持续发展为根本原则，采用绿色生态技术来达到节能的目的。在设计阶段中，绿色生态型建筑涉及到了节能、节水、节地、节材和室内环境等多个方面。绿色生态型建筑是高效、节能、可持续的建筑，具有气候适应性和地域适应性，绿色生态不是一个设计标准，是设计的一种理念，是实现建筑、人、自然和谐共处的有效途径之一。

2  建设绿色生态型办公建筑的必要性

随着科技水平和市场经济的发展，人们的生活的环境和生活的模式也发生了巨大的改变，环境问题也不断出现，建筑行业作为能源消耗最高的产业之一，对于环境的破坏十分严重。因此人们对建筑节能的关注不断增加，绿色生态型建筑概念随之产生，绿色生态型建筑将将是解决人与自然、人与城市矛盾的一种措施。目前，我国绿色建筑的建筑属于起步阶段但是发展迅速，绿色建筑将是我国建筑发展的趋势，生态意识和绿色设计理念将越来越多运用于建筑物中。我国的办公建筑数量非常庞大，以广东省来说，根據主要城市的总体规划来进行估算，至2020年各市办公用地面积占建设用地面积约10%～15%，相当于工业用地和居住用地的一半[3]。所以绿色生态型办公建筑的建设十分必要，本文主要针对绿色生态型办公建筑设计进行探讨。

3  设计原则

3.1  遵循当地气候特征

设计应该遵循当地的气候条件，因地制宜。由于不同地区的降水、气温、湿度、日照、风向风速等存在一定的差异，因此对建筑的朝向、功能、围护结构等产生不同的影响，根据办公建筑所处的地理差异，遵循气候条件对建筑的影响，能更好地运用符合当地气候特征的绿色生态技术手段，达到建筑节能的要求。保利广州总部办公楼为绿色三星级建筑，位于珠三角洲的腹部，属于南亚热带海洋性季风气候，根据当地气候特点，该建筑采用有利于夏季自然通风和冬季日照的设计，同时避开主导风向。通过采用了控制窗墙比、活动外遮阳、屋顶绿化、节能玻璃、雨水回收利用、太阳能光伏发电系统等技术，达到绿色节能的效果。

3.2  可持续发展原则

绿色生态建筑设计应该以建筑的全生命周期来进行，在设计时应考虑建筑历程环节的方方面面，比如建筑选用的绿色生态建筑的材料、绿色建筑使用的技术、施工工艺、节能设备等。绿色建筑设计要求可以节约能源、减少对环境的影响、降低施工成本，同时具有延长建筑物使用寿命，降低对大自然的破坏。

3.3  技术适用性原则

在绿色生态型办公建筑设计中融入“被动措施优先、主动措施优化”的设计理念，选择合适的绿色建筑技术措施，尽可能使用可再生能源，减少建筑的耗能，比如采用屋顶绿化技术、雨水收集与利用技术、建筑遮阳技术、使用节能门窗、利用太阳能可再生能源等，同时打造舒适生态的办公室外环境。

3.4  资源效益最大化原则

绿色生态型办公建筑的目标之一就是追求资源综合效益的最大化，提高资源利用率。设计师在设计时应对于光、水、风等自然资源加以应用，降低用电量和用水量，减少资源浪费，打造节能环保的绿色生态型办公建筑。迪拜的动力塔酒店就是最大化提高资源的利用率，该高楼由太阳能电池板和风力供电，每一层都有水平的风车，楼顶有太阳能板，利用可再生能源让整栋楼能自己发电自己用。

4  绿色生态型办公建筑整体设计策略

4.1  场地规划

在绿色生态型建筑进行规划设计时，要先对该区域的周边环境进行深入的了解和探究，对测绘地图进行认真剖析，采取合理的措施，减少对环境的破坏，协调好城市交通体系和外部交通，为高层办公建筑周边的交通提供保障，同时对现行的交通路线进行测评和评估，对场地的具体方位进行合理安排。对于高层的办公建筑还需要有一定的配套公共活动区域，设计师在规划设计时可以配置公共绿地等，为上班族和市民提供休憩场所。

4.2  建筑的空间造型设计

办公建筑外部造型设计应与周边的绿化环境和建筑物相互协调，不做纯装饰的构建和造型，结合生态节能技术进行设计。设计充分利用自然资源，应做到房间均有自然通风和采光，设计合理的窗墙比，太阳能构件和遮阳系统相结合，设计时优先使用绿色环保建筑材料，可以适当使用垂直绿化等技术。办公建筑内部空间要体现出智能化、人性化、生态化的办公特性，可以在共享的办公空间中引入绿色元素，比如绿色植物、阳光、空间景观等，结合通风采光条件对内部结构进行整体规划。在一些高层办公楼的密闭空间中，可以设计中庭结构，改善其光线、通风、温湿度等。

5  绿色生态型办公建筑具体设计要点

5.1  围护结构设计

建筑外的围护结构设计关系到建筑能耗的多少和室内气候环境，因此围护结构的设计要根据办公建筑的建筑形体、建筑体系系数、窗墙比、围护结构热工性能、屋顶头面部位面积比等数据进行合理科学把控。建筑外围护结构的设计尽可能采用保温材料，在对热桥部位还需要单独进行保温处理，加强外墙维护结构和屋顶的保温隔热性能，可以采用遮阳、屋顶外墙绿化、通风隔热等措施降低太阳辐射的影响。围护结构绿色生态设计可以降低办公楼空调、采暖的费用，减少能源浪费。深圳安联大厦运用双层幕墙的结构，在高层建筑中打开窗户，可以使空气流入室内，增加70%自然通风，可以节能30%，降低空调费;屋顶设计了带遮阳格片的屋顶花园，降低太阳辐射带来的热量，节约空调能耗。

5.2  采光设计

绿色生态型建筑尽可能采用自然采光，办公建筑设计应把控好办公房间的窗地面积比，保障办公环境的光照条件。房间设计进深不宜过大，当进深超过采光面及平面以上窗高的2.5倍时，应增加人工照明。同时可以在外窗上面设置方光板，办公空间内表面的装饰材料可以采用高反射比材料。高层办公建筑合理设计中庭结构，增加自然光线和通风。还可以采用中空玻璃建筑幕墙，增加采光。自然采光利用的好，可以降低建筑内照明设备的使用频率，从而降低用电量，节约资源。

5.3  自然通风

建筑通风可以通过办公建筑的总体空间布局设计来达到效果，办公楼内部的功能房适宜顺夏季主导风向进行设计，利用穿堂风达到室内自然通风的效果。建筑的出入口应设计在季风口背对方向，做好冬季防风措施。外墙上的开窗方向、位置、开窗方式的设计对通风也有重要影响，应提前做好当地气候的分析。同时可以利用中庭和架空层的设计来改善办公楼的通风条件。英国的BRE环境大楼是新一代绿色办公建筑的优秀作品，该项目在屋顶设有通风口，而且BMS系统可以控制高窗来进行通风控制。该建筑南侧立面有5个高出屋顶的风塔，利用太阳能带动室内风扇的转动，增加室内通风，同时可以降低电能的消耗。为了延长风机的使用寿命，该项目还有自动检测系统，根据检测环境的温度、风速等，在环境适宜的情况下通过直接开窗进行通风，在自然通风效果不佳的情况下才会开启通风系统。

5.4  遮阳设计

遮阳设计可以直接影响办公建筑室内外的光照和温度，在采取遮阳设计的同时还要兼顾建筑采光。可以选择用低辐射的玻璃窗、中空玻璃幕墙，既不会影响整体建筑设计效果，又可以起到遮阳作用。可以考虑利用种植植物进行遮阳，在屋顶可以进行低养护的屋顶绿化，既可以遮阳，又能保护屋顶结构。建筑垂直立面可以进行垂直绿化设计，不但美观效果好，还可以避免太阳辐射对建筑外墙的伤害。深圳万科中心是建筑节能及绿色建筑示范项目，该建筑的幕墙采用的是高透光双银中空Low-E玻璃，幕墙外设可调节遮阳装置，屋顶保温材料采用了35mm的挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板，屋顶设计有屋顶绿化，并且采用了铝合金百叶可调节遮阳板系统，在实际运行当中，根据天气情况和朝向控制个各方位的遮阳板开启角度，既能有效地进行遮阳，又兼顾了照明的需求，同时能节约空调能耗。

5.5  节材

建筑材料尽可能选择绿色环保型、可循环利用的材料，避免污染环境。建筑设计应遵循简约、大方、独特的原则，减少不必要的纯装饰材料。在保证建筑安全的前提下，可以回收利用一些旧建筑材料进行再利用。

5.6  节水

根据建筑所在区域，因地制宜采用节水措施。对办公建筑场地水资源进行综合规划实际，对建筑中水加以利用，避免水资源浪费。利用雨水收集储蓄措施，充分利用屋顶和绿地收集雨水，应用于绿化灌溉、室内冲厕等。深圳万科中心在节水方面也进行了规划，用水总体分为市政自来水、雨水收集利用系统和中水处理。该项目首层采用全部架空设计，场地内设有透水铺装、人工湿地、水景、绿地等，透水路面可以增加雨水的渗透，补给地下水。场地内建有地下雨水池，用于收集屋顶雨水和其他非渗透地表径流，收集的雨水经处理后用于绿化浇灌和道路浇洒。

6  结束语

在能源日益紧张和生态环境日益严峻的环境下，绿色生态型办公建筑得到了发展。绿色生态的理念应用于办公建筑设计中，可以节约能源、保护环境，对于建筑物可持续发展具有重要意义。绿色生态型办公建筑设计通过利用自然光照、风的可再生能源利用和一些新材料新技术的应用，因地制宜，达到节约能源、降低能耗的目的。

参考文献：

[1] 李宏茂.浅析绿色生态建筑设计[J].山西建筑，2019（13）：152～153.

[2] 夏云，夏葵，施燕.生態可持续性建筑[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.

[3] 许沺.绿色建筑理念的保利广州总部办公楼设计若干问题研究[D].华南农业大学，2017.