对绿色高层办公建筑设计方法的探索论文_李吉平

摘要:为了有效的改善环境,实现人与自然与建筑的和谐统一,在建筑设计中应广泛采用绿色节能技术。设计过程中应充分考虑当地的环境、气候、风能、太阳能等因素,最大限度的使用自然资源,来降低能耗。在建筑设计中掌握绿色建筑设计的要点,贯彻环保节能的设计理念,实现良好的经济和环境效益。为此,本文结合工程实例对绿色高层办公建筑设计方法展开探索。

关键词:绿色;高层;办公建筑;设计方法

1.现阶段的城市环境分析

大多办公建筑坐落在繁忙喧闹的城市环境中。城市环境可为办公建筑绿色设计提供有利的外部条件:便捷的公共交通可减少建造、使用过程的运输、交通能耗;完善的基础设施可为若干建筑共用,可提高使用效率,节约建设成本。

城市环境也有其不利的一面:城市热岛效应增加了建筑制冷负荷;城市绿地面积有限,街道交通粉尘污染严重,进入室内的新风需净化处理;交通噪声严重,对声环境要求高的办公建筑需做专门防噪设要综合考虑较多因素,无法完全根治;城市基地面积往往较为紧张,受城区规划、交通条件、周边建筑制约较多,建筑设计需据可持续性因素进行设计。

在当前城市环境的基础上,为了提升办公建筑的建设质量,逐渐出现了绿色高层办公建筑设计的理念。

2.绿色高层办公建筑概述

所谓绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。高层办公建筑由于层数高、体量大等特点决定了其在建造和运行的过程中往往会消耗大量的能源和材料,因此,绿色生态设计成为了现代高层办公建筑的发展潮流和趋势。所谓绿色高层办公建筑设计就是充分利用环境和资源所提供的条件,将绿色理念应用到办公建筑设计中,采取相应的技术和措施,创造一种符合生态规律、健康的、富有生气的高层建筑模式。

3.某高层办公综合楼设计实例探析

3.1工程概况

某高层办公综合楼为一类办公综合楼,建筑高度为100m,建筑功能包括两层地下停车场和设备用房,及地上21层的商业服务和塔楼办公空间。设计充分考虑高层建筑形体与空间的关系,以及空间设计与绿色节能的一体化,在建筑的造型、空间以及绿色节能技术的整合设计中做出了探索。

3.2形态控制的一体化

综合楼所在基地处于园区内高层建筑密集的中心区,该设计的过程中主要思考如何与周边已建成的银行、园区档案馆等建筑相协调,共同建构园区中心的核心空间,同时创造出建筑自身的个性。

在高层建筑的设计中,塔楼的形体是设计内容的重心,其次是塔楼与裙房之间的形体关系。在该项目设计中,不同于周边高层建筑的处理手法,塔楼和裙房被整合成一个整体,呈现出为沿道路界面的南北立面纵向收分的曲面形态。塔楼部分的形体似从透明的基座上生长出来,形成了逐层收进的锥弧形表皮。弧形的塔楼表皮向顶部渐收,在城市环境中创造出独特的形体视觉效果,弧线向下则控制着裙房的空间体量,与塔楼相呼应形成整体。

纵向收分的形体在裙房处弧度较大,结合双层幕墙系统,在裙房处形成独特的三角空间,人可到达的区域是较为宽敞的绿色平台,如下图1所示。幕墙上的玻璃百叶通风系统为双层幕墙提供良好的空气微循环,幕墙玻璃均采用Low-E低辐射中空玻璃,减少光污染的同时增强了建筑节能效果。

3.3空间操作的场景化

建筑的总体布局中,将基地北侧广场分为东、西两部分,东部与基地北侧的档案综合大楼相呼应,西部成为塔楼和裙房的主入口广场。主入口位于两条道路的交叉路口,塔楼南北立面纵向收分的弧线形态使建筑具有强烈的展示性。塔楼办公部分主要南北朝向,弧线表皮控制下的塔楼生成的中庭、叠落退台、露台、屋顶花园等为人们提供了各种活动空间以及垂直空间绿化。

弧线表皮控制下的裙房被分为三部分,通过塔楼东西向轴线互相连通。沿轴线两侧依次展开四个景观中庭,分别与建筑南北侧的城市界面联系,实现了基地北侧的档案馆综合大楼与南侧河道景观带在视线上的沟通,创造了开放、多维的城市空间。设计中更为精妙之处,是南北侧的四个景观中庭上空设置了可开启的玻璃屋顶,让中庭空间在屋顶的开合之间进行着灵活的转换,为使用者提供了共享空间的使用多样性,不仅成为日常休憩活动的场所,也是对当地地域性的院落空间原型的拓展应用。

图1 裙房绿色平台

3.4绿色技术的整合化

综合楼节能设计以树立绿色楼宇标杆为目标,在本案设计中充分考虑了空间和绿色节能技术的一体化设计。在裙房南北立面上,结合曲面的建筑表皮设计了呼吸式双层玻璃幕墙,幕墙采用低辐射Low-E中空玻璃,有效调节室内热环境,幕墙的可开启面积大于30%,确保了建筑良好的自然通风性能。在裙房的屋顶天窗上设置了太阳能光伏发电板,接入低压配电端,供应公共照明。建筑采用高效节能的地源热泵系统,以可再生能源满足采暖、空调需求,同时提供生活热水。设计在裙楼屋顶设置500m2的太阳能光伏并网发电系统。高层办公区采用全热交换式新风机组满足新风需求,降低新风能耗;地下车库设置CO浓度监控系统,标准层办公等区域设置CO2浓度监控系统;生活水泵采用恒压变频供水泵;能量回收系统采用全热交换式新风机组满足新风需求,降低新风能耗。屋顶绿化使用了雨水收集系统进行浇灌,有效改善了建筑室外活动空间的热环境和舒适度。可再生资源利用率为1.45%的建筑电量,非传统水源利用率为43.6%,可再循环建筑材料用量比为10.9%。该项目中,建筑设计结合了绿色节能技术,实现了节能技术与建筑空间设计的一体化,项目也获得了绿色三星建筑设计标识。

结束语:总而言之,作为大量消耗能源与资源的建筑业,抓紧发展绿色的生态节能建筑,是社会发展的紧迫要求,而办公建筑设计提倡采用生态节能技术更是一个重要的举措,绿色生态的建筑不但能给人们带来一个健康舒适的环境,还能用最少的能源消耗来取得最大的经济效益和社会效益,实现可持续发展的目标。

参考文献

[1]李荣.高层办公建筑绿色设计研究[J].工业设计.2018(02).

[2]吴永超.关于绿色高层办公建筑设计要点探析[J].绿色环保建材.2016(01).

[3]覃事黄.中国式养老建筑设计探索[J].低碳世界.2015(18).

论文作者:李吉平

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期

论文发表时间:2018/9/3

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