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摘要：在当前可持续发展理念不断深化的背景下，现代高层办公建筑的设计理念也不断发展，构建自动化、智能化、生态化、人文化的建筑空间，是建筑设计人员重点研究的课题，也是高层办公建筑发展的主流方向。本文对绿色高层办公建筑的设计进行了分析探讨。
关键词：绿色；高层办公；建筑设计
一、现代办公建筑的办公空间的两种使用方式
1、原有建筑办公空间设计
建筑设计，顾名思义就是根据地形特点以及使用需求进行的建筑分析、绘制，是由建筑设计师所设计的，包含内部空间的大致划分、交通核的布置以及建筑外立面设计等。办公建筑设计时，要考虑的方面有很多，例如：建筑的经济目标、建筑外观、功能用途、防火等级、开放时间问题，还有建筑的发展可能性、建筑长期需求的持续性。内部人员举办各种会议、聚会的场所也是必须设计预留的。由于上班族、办公室族的日益增多，以及人们需求的不断提高，办公建筑在功能上以及环境上都需要进行改善。众所周知，我国最近颁发了建筑节能方面的许多相关法规，这对于我国建筑节能整体目标的实现具有较大的意义。
2、承租人改造空间
承租人可以根据自己的办公需求，将办公楼的内部构造进行改造，例如：局部夹层设计，将高举架的房间内部进行局部夹层设计，不仅使空间的利用价值得到了提高，而且使办公环境更加自由化、隐私化。而所设的办公使用空间类型一般包括会议室、茶水间、图书室、领导独立办公室等。
二、绿色高层办公建筑设计要点分析
1、地下空间开发利用及室外环境设计
从绿色建筑理念出发设计的高层办公建筑，提高空间利用效率是比较容易在设计中实现的。由于城市土地的稀缺，目前无论从使用实际需要考虑、还是为满足绿标规定，地下空间的开发利用都是规划设计首先考虑的设计重点。高层建筑在规划设计方案阶段就应充分考虑将包括停车、设备、后勤、餐厅等辅助功能最大可能安置在地下空间，甚至建议中心城市重要建筑的地下室应首选考虑设计为多层地下空间来提高土地利用率。另外，可以利用地形或地势高差的特点为地下空间提供可能的自然采光或通风（或利用绿色新技术、新设备将自然光、自然风引入地下空间）。高层办公建筑的规划设计初期，除了应考虑到满足自身以及对周围环境的日照、消防影响，同时应充分考虑并通过专业软件模拟计算来分析建筑自身以及对场地的风环境影响；规划布局也应充分考虑与城市道路、停车场的距离、位置关系，使其受到噪声影响的程度最小，满足国标《声环境质量标准》的有关规定。
绿色办公建筑室外环境的设计应着眼于两点：①通过合理设计提高绿化总量，除了根据用地的实际可能保证绿地率外，同时应有意识的利用屋面、退台、及设置垂直绿化等增加立体绿化的比例，改善局部环境质量。②环境设计应尽可能减少对原有地形地貌的破坏，利用场地中原有的自然水体，并合理组织屋面雨水汇集及降水的地表径流，设计为区内人工水体，减少排入市政管道的水量。
2、围护结构设计
高层办公建筑的围护结构设计直接关系着建筑的保温性、隔热性以及空调能耗等节能指标，因此应重点关注。外围护结构设计的重点是外窗（保温性、气密性）的设计，首先应明确一个概念，即窗墙比。窗墙比是建筑节能控制中最主要的指标，因为其不仅是《绿色建筑评价标准》中节能一项的一个重要指标，同时也是《公共建筑节能设计规范》中确定建筑外围护结构传热系数的依据。窗墙比（WWR）是指不同朝向外墙面上的窗及幕墙的透明部分总面积与所在朝向建筑外墙的总面积（包括窗及幕墙的透明部分）之比值。确定窗墙面积比，应综合考虑地区的不同朝向、外墙日照情况（日照时间长短、太阳总辐射强度、阳光入射角大小），季风影响、室外温度、室内采光设计标准以及开窗面积与建筑能耗所占比率等因素。从降低能耗出发，限制建筑窗墙面积比是一个很好的方法。在一般情况下，应尽量避免在东、西朝向大面积开窗。以标准层面积2，000m2的典型长方形超高层建筑为例进行分析，当窗墙比从70%变化至50%左右时，分析建筑全年能耗降低约2%，空调冷热负荷降低约4%。图1反映了典型长方体分析建筑当建筑当采用自然采光自动感应装置控制照明系统时，窗墙比与能耗降低百分比的关系。当窗墙比低于20%的时候，虽然室内空调负荷由于窗户面积的减小而有所降低，但由于室内自然采光变差导致照明能耗上升，反而致使建筑能耗升高。这就解释了在图1中，测试建筑的节能率在接近20%的窗墙比处产生了一个拐点。可见，只要建筑立面的窗墙比不低于20%，就无需特别担心减少窗户面积可能带来的对照明系统节能潜力的负面影响。
高层办公建筑为减轻自重，通常采用大面积玻璃幕墙系统。玻璃幕墙的热工性能相对较差，是影响室内热环境和建筑能耗的主要因素之一。通过合理考虑玻璃幕墙透明部分与非透明部分比例，可达到较好的节能效果。对于玻璃幕墙系统，由于各方面条件所限，窗墙比不可能降到很低，但50%的比例却是完全可以实现的，见图2。
3、采光设计
天然光绿色环保并有益于人体健康，充分利用天然光是实现办公建筑照明节能的最好方法。我国大部分地区处于温带，天然光充沛，白天大部分时间都有自然光可以利用，这为建筑采光创造了非常有利的条件。①对室内围合面积的影响。当前，办公建筑常见的侧窗形态主要有水平带形窗、竖向条形窗和玻璃幕墙3种。从采光角度看，由于建筑的梁、柱会对幕墙采光产生遮挡，加之规范要求0.8m以下不计入有效采光面积，基于此，幕墙实际的采光作用与水平带形窗类似，因而，对竖向条形窗和水平带形窗进行比较。以8.4m宽、3.6m高的建筑立面为例。水平带形窗最大窗高可以做到2m，最大窗宽可以做到7.6m，采光窗面积为15.2m2，按办公室1/5的窗地比要求，房间的最大面积可做到76m 2；对于竖向条形窗，从美学角度看，8.4m跨距之间设计5个窗口比较合适，假定条形窗之间的短支墙宽度为500mm，扣除4堵短支墙所占空间后，5个采光窗的总宽为5.5m，总采光面积为11m2，按办公室1/5的窗地比要求，房间的最大面积可做到55m2。由此可知，在跨距、层高相同的条件下，同时满足办公室1/5的窗地比要求，采用竖向条形窗时，房间最大围合面积约为水平带形窗房间面积的80%。②采光质量。采用水平带形窗的房间，沿外墙位置照度分布均匀，近窗处工作面的采光量大于条形窗，有利于沿外墙灵活布置办公家具；而采用竖向条形窗的房间，由于条形窗之间的短支墙对光线产生遮挡，房间沿外墙位置照度均匀度较差，不利于在近窗处连续布置办公家具。可见，从采光质量看，水平带形窗也优于竖向条形窗。
结束语
综上分析，在高层办公建筑中，将绿色建筑的理念融入到整个设计中，能够构建低碳、实用、愉悦的办公空间，为此，应从其外部造型、维护结构、采光、通风等方面出发，优化设计，利用节能材料和结构，以降低高层办公建筑的能耗，实现其可持续发展。
参考文献：
[1]余珍.高层办公建筑绿色建筑技术研究[D].安徽建筑大学，2014.
[2]毛志远.高层办公建筑人性化内部公共空间设计研究[D].昆明理工大学，2014.
[3]赵晨岑鸟.高层办公建筑性能化防火设计研究[D].天津大学，2014.
论文作者:郭瑞,王心公
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：建筑论文; 采光论文; 高层论文; 条形论文; 空间论文; 面积论文; 外墙论文; 《基层建设》2015年27期供稿论文;