摘要：城市高层办公建筑的增多，化解了人口与土地之间的矛盾，并提升了工作人员的办公生活质量，而在可持续发展理念不断深入的今天，绿色设计将成为未来高层办公建筑的发展方向，可以减少城市资源浪费，为生态环境保护做出贡献。为此在本文中笔者将结合自身的实践工作经验，对高层办公建筑绿色设计做出以下研究。
关键词：高层；办公建筑；绿色设计；可持续设计；信息智能化设计
在城市化进程不断推进的过程中，人口与土地资源之间的矛盾越发激烈，这使得城市办公建筑朝着超高层建设方向发展，但是传统的高层办公建筑设计方式，由于缺乏绿色设计理念，导致建筑高耗能、高污染，违背了可持续发展理念，因此为推动我国建筑设计良性发展，强化高层办公建筑绿色设计研究十分必要。
1 高层办公建筑绿色设计理念
1.1 自然资源运用理念
在绿色高层办公建筑发展过程中，人们对生活环境和工作环境的品质提出了更高的要求，而绿色设计将建筑学、生态学相结合，不仅要注重建筑室内空间的舒适性，而且还必须要体现自然资源利用理念，这主要体现在最大限度的利用自然采光和通风，从而为办公人员创造健康、自然的工作环境。
1.2 自然与科技材料结合理念
在绿色高层办公建筑过程中，建筑规划——建筑设计——建筑施工——建筑运营——建筑最终在寿命结束时回收利用，是一个完整的建筑“生命周期”。而在传统的建筑全生命周期中，都无法达到净零能耗的目标。因此在绿色建筑探索发展过程中，人们将自然与科技相结合，一直努力创建更有生机、更健康的室内、室外空间环境。如天然新型建筑材料“汉麻混凝土”，这种新型建材以农作物秸秆为原材料，不仅避免焚烧农业废料产生的空气污染，还可促进当地循环农业和可持续产业的发展；“ 会发电的玻璃砖Solar Squared”，这是一种可再生能源的创造。在玻璃内配置无数微小的太阳能电池，然后将一块块玻璃块无缝连接在一起，变成一大块的玻璃窗，而且透光性非常好，内部也可以添加隔热膜，避免阳光直射增加室内能耗，效果完全可以达到与节能玻璃窗一样的性能。这些新型材料和技术，一方面需要满足人们与自然之间更亲密地接触，减少对环境的影响；另一方面，也需要在施工技术、工艺与产业链上得到共同的进步与发展，才能实现对现有传统建筑材料的改造。总之，未来建筑材料的发展，必然是可再生能源材料的发展，这或许将会颠覆整个建筑行业，真正实现净零能耗的目标。
1.3 建筑与信息智能化结合理念
在建筑工程行业中，人工智能、大数据、BIM 等技术的发展和应用，不仅是响应国家及上海市建设全球科创中心的发展战略要求，而且也加快了信息技术与建筑行业深度的融合。其中主要体现有，建筑设计标准化、构配件生产工业化、施工机械化、组织管理智能科学化等，所以建筑设计必须要通过现代化的制造、运输、安装及科学管理的生产方式。它不仅代替传统建筑行业中，低效率、低水平、分散的手工业生产方式，同时也更好的实现了节能降耗和对环境的保护。如装配式建造，不仅取代了手工砌筑，大幅减少施工失误及人为错误，而且还缩短了施工周期，在节水节材，降低施工能耗，减少建筑垃圾及噪声污染上都具有显著的成果；物联网技术的应用，通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯。利用这种技术，在设备中安装系统监测点位，业主通过网络Web 和手机App 端登陆，就可随时对系统实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理，实现“ 管控一体化”。同时也为高层办公建筑创建“高效、节能、安全、环保”的服务。
2 高层办公建筑绿色设计研究
2.1 外维护结构设计
在现代高层办公建筑中，玻璃幕墙已成为建筑装饰的一种趋向，而幕墙的隔热、通风、气密性、隔声等都是至关重要的，这些也并不是幕墙的优势，而是影响建筑能耗和办公环境的主要因素。笔者在实际工程中发现，在夏热冬冷地区，全玻璃幕墙对于满足50% 的节能规范要求具有一定的困难。我们设计人员通过综合考量，一般都是采用降低窗墙比，提高整窗传热系数，减少外窗综合遮阳系数等措施来减少能耗。（图1）其次，幕墙的隔声问题也需要考虑。玻璃幕墙的隔声要求不仅需要在玻璃厚度、玻璃空气腔、缝隙的密封处理、气密性等达到标准，我们还需要注意幕墙过渡间断细部构造的隔声处理。如，在所有区域过渡间断与幕墙竖框之间插入减震隔音材料，可以有效制止垂直和水平方向的侧传声。（图2）另一方面，从静动空间布置上考虑，也可减少室内噪声，创建优质的室内环境。如，将储藏室和非噪声敏感空间布置于汽车坡道等噪声源附近，作为噪声缓冲区，既可以减少复杂且昂贵的降噪处理措施，同时还可提高墙体的隔声等级，确保声音级别保持在适合空间活动的舒适级别中。
图1 在建工程 图2 石膏板与幕墙竖框之间节点示意
2.2 自然采光通风设计
在高层办公建筑设计中，充分利用自然采光通风，不仅可以提高办公室工作人员的工作效率，还可以节约大量照明用电，减少空调负荷，从而减少建筑能耗，是绿色设计的重要体现之一。笔者通过项目实践，从自然体系运用出发，根据建筑物的不同需求，选用不同的遮阳形式。如，绿化遮阳，是一种既经济又美观的遮阳措施。通过在窗外一定距离下种树，可以给底层空间提供有效的遮阳。但是也要避免在夏季主导风向上种植太密，造成自然通风受阻；其次，在建筑物外部，增加外部遮阳构件，比如遮阳板、格栅等，可以化解或阻止直射的日光，实现调节室内温度、湿度以及空气质量；再次，利用采光井、内天井、地下空间下沉庭院等空间布局处理手法强化地下室内空间自然采光和自然风。
这些技术措施既可以节约能源，避免机械设备运作时产生的污染，还可以减少设备用房面积，增加空间利用率；另一方面，在办公空间布置上，将面积小的办公室设置在建筑中心，低矮的隔间办公区域位于建筑外围，为大面积隔间办公区域环境带来良好的自然采光和通风。室内还可以使用一些有利于沿外墙灵活布置的办公家具，提高室内透光度，保障外墙位置照度的分布均匀，同时还可以避免光线过强或出现眩光带来的不适感。
2.3 建筑智能化设计
在国内高层办公建筑中，办公人员常常会容易忽视一些行为，如“随手关门关窗、避免白天开灯、下班关办公设备、电梯运行能耗高”等，而这些都是能够减少能耗的绿色行为。笔者根据工程实践认为，可以采取智能化技术，通过感应器和控制系统对室内环境进行实时显示及设备运行调整。如在窗户打开时，通过感应器通知暖通空调系统关闭；还可以在大厅中设置计算机屏幕，显示出建筑能源使用量、碳排放量的实时信息。通过这个界面不仅可以鼓励在楼内的人员减少对环境的影响，还可以激励办公人员反思自己的行为习惯，并考虑自己对资源使用方式的改变；其次，某公司研发的电梯 PORT 个性化智能服务终端技术，不仅可以为办公人员提供便捷的人际互交界面，通过多样的互交操作为乘客带来专属的交通动线服务，还可以减少电梯等候时间，降低电梯运行能耗。而且笔者认为这种电梯数据管理信息技术，因为清楚的显示了轿厢内部人员的分布和数量，所以为高层建筑消防救援也提供了便捷。未来城市发展将是一个数字化到智能化、智慧化的发展趋势，在未来的城市智慧建筑中，不仅仅是建筑行业，与人们生活密切相关的行业都将进入智慧阶段，为人们创造美好的生活。所以智能化技术的发展，不仅是绿色建筑设计的重要发展趋势，也是我国新兴战略性产业之一。
3 总结
城市化进程的推进，造成了生态环境的恶化，为此在进行高层办公建筑设计时，必须要树立绿色建筑集成技术体系。而且，绿色建筑过程也是多学科交叉、反复迭代和协同工作的过程，团队工作尤其重要，未来我们还需要更新的技术和知识，以最节约的资源、最小的污染，创造最舒适的办公环境，这样才能真正的为我国建筑设计可持续发展奠定基础，从而为生态环保做出贡献。因此今后每一位建筑设计者，还需不断强化绿色设计研究。
参考文献：
[1]从节能建筑到负碳建筑- 中法绿色建筑的实践与畅想．中法建筑与城市文化交流系列讲座．
[2]公共建筑节能设计标准．GB50189-2015．
[3]绿色建筑评价标准．GB/T50378-2014．
论文作者:傅徐清
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/24
标签：建筑论文; 高层论文; 自然论文; 建筑设计论文; 采光论文; 遮阳论文; 幕墙论文; 《基层建设》2019年第5期论文;