建筑节能 基于绿色理念的办公建筑设计 摘要：随着经济社会的不断发展，能源紧缺问题不断显现，建筑作为耗能大户，绿色建筑设计理念已经得到了相关部门的的重视 和推广，本文首先从四方面提出了绿色建筑的设计理念，分别是：节约能源、节约资源、节约水资源以及为人民创造舒适和健康的生 活环境，其次又分析了我国绿色建筑的发展状况，对用科学发展观来指导绿色建筑的设计进行了探讨研究。 关键词：绿色建筑；建筑设计；办公建筑；可持续发展；科学发展观 ０引言 ２．２．３充分利用自然通风与自然采光 自然通风是可以改善人与环境的关系。在我国许多的传统建筑中都用到 当今世界，经济快速发展，能源消耗越来越高，生态环境遭到破坏，能源 紧张，作为耗能大户的建筑行业用能确居高不下。绿色建筑设计理念应运而 生。然而，我国的绿色建筑起步相对较晚，相关建筑实践不是很多。本项目按 照适用、经济、美观的原则，结合山东省济南市的气候特征，以人、建筑和自然 环境协调发展为目标，在利用自然能源和人工手段创造良好、健康的居住环 境的同时，尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏。 １办公楼的主要特点 办公楼与住宅相比，有很多不同之处，在此仅从室外环境和能源分布两 方面进行比较。 １．１室外环境 通常，办公楼会选址在较繁华的地带，在其施工及使用过程中会对周围 产生较大的环境污染。所以，在设计过程中应该重点考虑和避免建筑布局或 体形对周围环境的不利影响，特别需要避免对周围环境的光污染和对周围居 住建筑的１３照遮挡。同时，在施工过程中还应考虑防噪、防光、防污等问题，采 取有效的控制扬尘、噪声、眩光等措施。 １．２能源分布 办公楼约５０％～６０％的能耗用于空调制冷与采暖系统，２０％～３０％的能 耗用于照明系统。采暖空调能耗中，约２０％～５０％由建筑围护结构传热所消 耗。而住宅建筑中，热工参数对建筑的整体能耗影响较大。从时间分布情况 看，办公楼人员、设备和照明的作息以及空调的运行时间比较有规律；从负荷 分配来看，室内人员、设备及照明的发热量较大。所以，同样的围护结构，商业 办公楼的冷负荷指标要大于住宅，热负荷指标要小于住宅。 ２办公楼的绿色设计思路 ２．１项目定位及地理环境 任何设计都需要明确的定位。在确定建筑的整体风格后，还应该分析建 筑所在地的气象及地理位置特点，包括干球温度、相对湿度、风速分布、太阳 辐射情况、周边环境质量、交通状况等。这些都是设计的基础数据，也是进行 绿色建筑设计的必备内容之一，应该根据不同的项目制定不同的绿色设计方 案。 ２．２高舒适度标准 办公楼室内的舒适度直接影响业主租赁房屋的市场情况。因此，在设计 过程中可采用计算机模拟技术优化建筑形体，合理利用自然通风降低空调负 荷，提高室内外舒适度与空气质量。 ２．２．１室外环境质量设计策略 《绿色建筑评价标准》规定，建筑物周围人行区１．５ｍ高处风速宜低于 ５ｍ／ｓ，以保证人们在室外的正常活动。此外，通风不畅还会严重阻碍风的流 动，在某些区域形成无风区和涡旋区，不利于室外散热和污染物的消散。通过 计算机模拟技术，对大厦周边的风环境进行模拟，预测建筑物所在区域的空 气流动情况，从而对规划区气候作出合理评价，指导建筑布局设计，有效改善 建筑布局，为最大效率地利用通风等自然力进行节能设计提供有力依据，在 创造良好室外环境的同时达到降低空调与采暖能耗的目的。 ２．２．２室内环境质量设计策略 室内环境质量控制包括：室内热环境的控制、室内风环境的控制、室内光 环境的控制、室内声环境的控制、室内空气品质的控制等。利用ＣＦＤ模拟软件 对室内的ＰＭＶ、ＰＰＤ、温度、湿度及平均空气龄进行模拟分析，来判断室内的 空气是否符合设计要求。 了自然通风，例如传统建筑中的穿堂风等。与其他相对复杂、昂贵的生态技术 相比，自然通风是一种即廉价又成熟的技术措施。只要进行合理的建筑设计， 自然通风可以减少不可再生资源的消耗，同时又能带走潮湿的气体、降低室 内温度、排除室内污浊的空气、 提供新鲜、清洁的自然空气。这样降低了人们对空调系统的依赖，有利于 人们的身心健康，达到了节约能源、减少污染和预防疾病的目的。 大自然中有取之不尽、用之不竭的天然阳光，是人类的宝贵财富。充分的 利用天然阳光可以节约大量的电能，同时又能提供更自然、健康和高效的光 环境。而且充分的日照还有杀菌消毒的作用。建筑的自然采光就是在建筑内 部引入日光，通过一定的设计手段精确地控制与分配自然光，提供一种优于 人工光源质量的照明。 在绿色建筑设计中，自然通风和自然采光一般都是结合在一起的。在建 筑房间内和中庭顶部开设一定的开窗面积，这样即满足了自然采光的要求， 又可以通过室内外的热压与风压差，形成自然通风。这样就实现了通过自然 通风进行室内热环境的调节。 ２．３提高建筑的节能减排指标 建筑节能主要分为被动式节能和主动式节能。被动式节能方面：自然通 风、自然采光及高效的围护结构子系统设计在一定程度上可降低建筑本体能 耗；主动式节能方面：余热回收（包括新风回收）、水泵及风机的变频调速、高 效节能灯具、能源的梯级利用、能源的合理运营与管理等都需要认真考虑。例 如，水泵的变频调速技术不仅应考虑水泵及风机的负荷变化情况，还应考虑 变频技术会对电网产生一定的谐波冲击。 ２．３．１新能源的开发利用 利用可再生能源可以减少或完全代替常规能源，达到节能减排的效果， 是建造绿色建筑的一项重要内容。可再生能源的利用不仅要符合当地的气象 条件，还应该根据实际情况综合考虑。例如，太阳能和风力发电技术的应用， 不仅要考虑当地的太阳辐射强度、日照天数、风场分布等气象参数，还要考虑 安装位置及建筑的美观要求。地源热泵系统的应用应考虑当地的地质条件及 地下换热器的安装面积等。 ２．４现代化的智能建筑 无线网络系统实现公共领域全覆盖。信息化基础设施非常齐备，无线网 络覆盖整个中庭等公共区域，可随时随地掌控世界资讯，轻松收集所需信息， 使办公、会议、商务洽谈等更加便捷。全面实现５Ａ智能化系统。包括：设备管 理自动化系统（ＢＡＳ）、办公自动化系统（ＯＡＳ）、通信自动化系 （ＣＡＳ）、安全 防卫自动化系统（ＳＡＳ）和防火灾自动化系统（ＦＡｓ）。同时配备２４ｈ电子监控、 电子巡更，确保人身财产安全。 ３结论与启示 本文从室外环境及能源分布两方面对办公楼的主要特点进行了分析，提 供了商业办公楼的主要绿色设计思路。提出适合该项目的绿色技术。通过分 析，得出如下几点结论与启示： （１）绿色建筑设计涉及广泛，不仅包含技术问题，还包含社会问题。 （２）对于一些办公建筑，由于地理位置有限，是否大面积使用可再生能源 要根据实际情况而定。 （３）绿色建筑设计首先应该以人为本，在保证舒适度的基础上应用节能 技术。 （４）绿色建筑设计不能单纯考虑绿色技术，还需考虑整体的经济性指标。 随着全球环境的日益恶化，绿色建筑是未来建筑发展的（下转第１３２页） ‘ｘ２９‘ 叠囝团 圈 建筑节能 越性，在耗费同样的材料以及人力的基础上，实现的保温效果比内保温的好， 直接的在基层的墙体上进行施工，并且与整体的建筑的融合性比较好，不需 外保温的技术使用的范围比较广，不仅适用于新建的结构，还适合于二次的 要额外的粘胶剂进行粘贴。 房屋装修。外保温主要的是安装在结构的外侧，在保护主体结构的前提下能 目前还比较常用的外墙外保温的技术有机械进行固定的发泡聚苯板做 够延长建筑物的使用寿命，减少热桥现象发生的概率，从而不断的提高房屋 成的网架板以及发泡的聚苯板现浇的混凝土做成的外墙外保温的系统。这些 居住时的舒适度。目前主要的外保温技术主要有：ＥＰＳ板和现浇混凝土复合 技术应用的工程的建筑面积已经超过了上亿的平方米，是我国技术发展的潮 无网ＥＰＳ板。 流也是以后的发展方向。由于独特的保温效果和技术优点，外保温技术是以 ３．２１ＥＰＳ板 后保温技术的发展趋势。 ＥＰＳ板是将ＥＰＳ板作为建筑的保温芯材，使用聚合物粘结砂浆将聚苯板 粘贴在建筑外墙上，之后再将耐碱玻纤网格布与聚合物抗裂砂浆当做罩面 ４结语： 层，从而实现防渗、抗裂的目的。这种技术成熟，且效果较好。现浇混凝土复合 总而言之，随着我国建筑行业的发展，各种新兴的建筑节能材料被不断 无网ＥＰＳ板是以ＥＰＳ板作为建筑保温材料，饰面层以及玻璃纤维网增强面层 地应用到极建筑施工过程中，这就需要设计人员加强彼此之间的合作和关 作为建筑的保护层，在进行混凝土现浇时将ＥＰＳ板放置在外模板的内部，从而 注，保证良好的势头，在不同的气候和环境的作用下，使得建筑的质量能够达 实现混凝土基层与保温材料一次浇筑成型的外墙保温技术。该技术的施工速 到满意的效果，从这个方面来说，做好建筑的节能环保问题十分必要。 度较快，能够有效的缩短工程时间。 参考文献 ３．２．２胶粉聚苯颗粒 ｌ１１任庆远．新型建筑材料及节能建筑保温技术探析【『１．民营科技．２０１３，ｏ４（ｏ１） 胶粉聚苯颗粒的保温浆料做成的外墙外保温系统还有一些其他的无机 ｆ２１冯志达．论新型建筑墙体材料及墙体保温技术Ⅱ１．工程科技．２０１２，２５（０６） 的保温浆料如玻化微珠、蛭石以及膨胀的珍珠岩等制成的外保温的系统可以 ｆ３１常婧莹．新型建筑墙体材料及墙体保温技术１３］．四川建材．２０１０，３６（０６） （上接第１２９页）必然方向。目前所有的建筑设计都必须考虑节约能源，采用绿 ［２］刘加平．建筑物理（第四版）ｐ ．北京：中国建筑工业出版社，２００９． 色建筑设计绿色建筑设计能充分的利用自然资源，降低人工能耗，实现人与 ［３】陆耀庆．实用供热通风设计手册（第二版）．北京：中国建筑工业出版社，２００８． 自然的和谐相处，能提供一个健康、舒适、高效的建筑，满足人们生活和社会 ［４］ＤＢ１１／６８７－２００９＆－共建筑节能设计标准．北京：北京建筑设计标准化办公 发展的需要。 室。２０１０． 参考文献 ［５］ＧＢ５０１８９—２ｏｏ５｛＆＆建筑设计标准》．北京：中国建筑工业出版社，２００５． 『ｌｌＧＢ／Ｔ ５０３７８—２００６（绿色建筑评价标准》．北京：中国建筑工业出版社，２００６ 【６１ｇ￣辑宏．绿色建筑设计原则与设计方法Ⅱ】．河南建材，２００９，（５）． （上接第１３０页）设计中就使用了超白玻璃。超白玻璃是经过去氧化铁处理后 ３、玻璃的颜色与节能：根据有关数据显示，在同系列节能玻璃产品中，无 再经过特殊的工艺程序生产加工出来的一种特殊玻璃材料，具有很高的透明 色基片Ｌｏｗ—Ｅ玻璃的遮阳系数普遍偏高，其次为绿色，蓝色玻璃遮阳系数较 度，几近纯净。普通白玻可见光透射率在８０％左右，超白能达到９０％以上。超 低。高透型Ｌｏｗ—Ｅ基片多为无色或浅色，遮阳型Ｌｏｗ—Ｅ均为有色基片。就隔热 白玻璃材料能够将外界自然光线的反射量和折射量降低到最小，从而获得了 性而言，无色玻璃最差，在着色玻璃中绿色玻璃优于灰色玻璃。这是由于不同 最大的透射率和透明度。但较高的透光率同时带来较高的遮阳系数，相对于 颜色玻璃对可见光范围内不同波长光线的透过性能不同导致的。一块绿色的 Ｌｏｗ—Ｅ玻璃０．３—０．８的遮阳系数，超白玻璃的遮阳系数一般在１左右。因此当需 玻璃，可以透过可见光中的绿色部分，而反射或吸收其他颜色的可见光。 要达到某一节能要求时，往往需要与其他辅助外遮阳综合使用，如增设外遮 一块最理想的节能玻璃应该基于最大采光和最小太阳得热的设计，即最 阳百叶或加工为彩釉玻璃。 大程度透过太阳光谱范围内的可见光，同时消除那些不必要的近、远红外线 ２、反射率：光线被玻璃阻挡，按一定角度反射出来，称为“反射”，以反射率 的太阳得热。因此，当建筑师在选择玻璃时，因整体考虑节能、外观各方因素， 表示，此处主要讨论室外反射率。镀膜玻璃的反射率高于普通自玻；遮阳型 方能获得更好的综合性能。 Ｌｏｗ—Ｅ的反射率通常高于高透型Ｌｏｗ－Ｅ。较高的反射率往往也会影响透光率。 参考文献： 如热反射玻璃在阳光辐射的同时，也了进入室内的可见光，影响室内 ｆ１１牛晓．皮尔金顿在线镀膜低辐射节能玻璃 的自然采光。同时，过高的反射率也会给城市带来“光污染”，不利于周边环境。 『２１耀皮建筑加工玻璃２００９Ａ 通过查阅不同厂家的技术参数发现，一般情况下，当处于一个适中的区 『３１林改Ｌｏｗ—Ｅ玻璃及选型使用．２００７年中国玻璃行业年会暨技术研讨会 间时，透射率、反射率、遮阳系数及其他光学、热学性能参数之间是存在一种 ｆ４］杨雪枣．如何理解建筑玻璃的光学和热工性能指标．化学建材２００５年第２１卷 可互相平衡调节的空间。不存在某种绝对的正、反比关系。但当可见光透射率 第４期 较高时往往导致较高的遮阳系数，如超白玻璃；当反射率较高时，可见光的透 『５１刘正权－高性能建筑用窗之一窗户选择和设计中的节能问题一传热机理及性 射率就会很差，如一些热反射玻璃。 能指标．门窗专栏２０１１年２期 。１３２‘
