綠色生態(tài)辦公建筑的設計策略

綠色生態(tài)辦公建筑設計要點(diǎn)

減少能源、資源、材料的需求，將被動(dòng)式設計融入建筑設計之中，盡可能利用可再生能源；

改善圍護結構的熱工性能，以創(chuàng )造相對可控的舒適的室內環(huán)境，減少能量損失；

合理巧妙地利用自然因素營(yíng)造健康生態(tài)適宜的室內外環(huán)境；

提高建筑的能源利用效率；

減少不可循環(huán)資源和材料的消耗。

01

采光與遮陽(yáng)塑造光環(huán)境

充分考慮自然采光，還要考慮自然采光與人工照明的互動(dòng)

人工照明方式是一般照明與局部照明相結合

在建筑物南向和東西向設置遮陽(yáng)裝置，可降低空調能耗和辦公室眩光

外遮陽(yáng)設計流程

02

空間與室內舒適度

03

被動(dòng)式設計與表皮

被動(dòng)式設計，在凡是可以運用的地方就盡量去運用！正確的建筑圍護結構和一丁點(diǎn)的創(chuàng )意，就可以使人類(lèi)以較少的化石能源，在幾乎任何地方居住?！渡鷳B(tài)建筑設計指南》[美]Sue Roaf Manuel Fuentes Stephanie Thomas

被動(dòng)式設計由被動(dòng)式太陽(yáng)能設計起源，實(shí)際上我們可以利用一切可利用的自然因素如日照、風(fēng)、溫度的日變化和季節變化、地熱、水溫、濕度等，使得建筑通過(guò)表皮與氣候相互作用、調節。

緊湊的建筑結構可減少建筑物的表面面積，從而降低熱量損失；

圍護結構應具有良好的絕緣性和密閉性，從而實(shí)現熱橋小化；

一扇窗戶(hù)的設計，不單是一個(gè)立面形式的問(wèn)題，而應該根據房間的尺度、對光線(xiàn)和熱量的需求，確定它的位置、方向、大小和形式；

窗戶(hù)既要考慮接收陽(yáng)光又要考慮可以調節遮擋過(guò)量陽(yáng)光，組織良好的通風(fēng)系統，適當的遮陽(yáng)系統可以阻止建筑在夏季里吸收過(guò)多熱量；

自然光的使用降低了照明用電量；

中央控制系統自動(dòng)控制各個(gè)系統的運轉，優(yōu)化了能源使用率；

種植屋面可較好地美化環(huán)境調節微氣候。

雙層呼吸幕墻構造層次：

外層皮：通常是強化的單層玻璃，而且可以全為玻璃幕墻，也可以是玻璃百葉，能夠打開(kāi)也可完全密閉；

內層皮：隔熱雙層中空玻璃單元（白玻、鍍膜玻璃等），這層可以不完全是玻璃幕墻；

空氣間層：可以是自然通風(fēng)或機械通風(fēng)，寬度根據功能而定，至少200mm，寬到可到2m以上，這個(gè)寬度會(huì )影響立面的維護；

內層皮的窗可開(kāi)啟，帶動(dòng)房間內的通風(fēng)；

空氣間層內設可調節的遮陽(yáng)系統。

受歡迎原因：

美學(xué)上使建筑更加通透，辦公內部空間的規律導致立面的規律，玻璃幕墻比較適合于現代辦公；

改善了室內環(huán)境；

即使地處鬧市也能較好地阻隔噪音；

降低能源消耗。

04

系統與能源效率

辦公樓建筑主要問(wèn)題：

常規能源利用效率低，可再生能源利用不充分

無(wú)組織新風(fēng)和不合理新風(fēng)的使用導致能耗增加

冷熱源系統方式不合理、機選型偏大維護不當

輸配電系統運行時(shí)間長(cháng)，調節效果差，電耗高

照明及辦公設備用電存在普遍的浪費現象

無(wú)成本/低成本解決措施：

在優(yōu)化建筑圍護結構、降低冷熱負荷的基礎上，應提高冷熱源運行效率，降低輸配電系統的電耗，使空調及通風(fēng)系統合理運行，降低照明和其他設備電耗。同時(shí)，還需制定一系列指標分項約束建筑物的圍護結構、采光性能、空氣處理方式、冷熱源方式、輸配電系統、照明系統和可再生能源利用率。（下圖表）

公共建筑的能耗指標匯總表

05挖掘水利用的前景——凈水、灰水及黑水

節水不僅要求更新節水設備，更要求每位使用者養成節水的習慣；中水的回收利用已是成熟技術(shù)，但在國內有些城市并沒(méi)有中水系統，單個(gè)建筑設備中水回收不僅造價(jià)高而且效果一般，這就需要城市提供建筑低碳綠色的基礎設施系統。雨水經(jīng)屋頂收集處理后可沖洗廁所、澆灌植被；目前，城市中由于滲透性土壤大都密封在建筑和路面下方，因此溢水和積水的發(fā)生頻率越來(lái)越高，災害性越來(lái)越大。黑水進(jìn)行固液分離，干燥后可以作為有機肥料來(lái)肥沃土壤茁壯植被。

Forum Chriesbach低碳辦公樓：為了凈化通過(guò)綠色屋頂系統土壤的雨水，將水注入一個(gè)水池中。該水池其實(shí)是一座三隔間的生物處理廠(chǎng)（與建筑相鄰）。取自二次沉淀室的處理水仍很混濁，通過(guò)管道回流到建筑內。池水溢出后將在鄰近的地面坑內沉淀，并逐漸滲入土壤中。保持并使用雨水并使其回流到現場(chǎng)土壤內的過(guò)程十分簡(jiǎn)單，但卻是控制溢出水的重要途徑。

Forum Chriesbach低碳辦公樓

06

探索材料的深度——盡量發(fā)揮資源的能量

建材材料的開(kāi)發(fā)不是一滴半占的低碳。對于材料的深度利用體現在3R上面，即：

Reduce（減少使用）

Re-use（再利用）

Recycle（循環(huán)使用）

辦公建筑盡可能使用可再生材料，使用的材料應經(jīng)久耐用、維護成本低、減少裝修，甚至管理系統、管件和電纜等均可外露，還便于檢修。減少裝修的另一好處就是可減少空氣污染。為了保室內環(huán)境和室外環(huán)境，在建筑內部不要使用任何施工用溶劑型化學(xué)品及含有其他有害物質(zhì)的材料或產(chǎn)品。室內空氣環(huán)境，應對現場(chǎng)達標性進(jìn)行監測?，F場(chǎng)監理人員應定期檢測，收集數據表。建筑外圍護材料的選擇還應注意避免對周?chē)h(huán)境的光污染。光伏玻璃作為新型材料，不僅可做外圍護結構，而且可發(fā)電提供能源。

07

整體設計

低碳建筑三層面考慮的典型問(wèn)題

生態(tài)設計不是建筑設計的附加物，不應把它割裂看待。目前普遍的一個(gè)誤區是建筑設計完成后把生態(tài)設計作為一個(gè)組件安裝上去。事實(shí)上，從建筑設計之初就應該考慮生態(tài)的因素，并以此作為出發(fā)點(diǎn)，衍生出一套適合當地氣候特點(diǎn)的建筑設計方案。

08

低碳三要素

A.減少能源需求

從設計初期就應將能源的概念引入，可大大降低整個(gè)建筑壽命周期內的各項成本。降低能源的方法是“被動(dòng)式設計”（下圖）。如：根據太陽(yáng)、風(fēng)向和基地環(huán)境來(lái)調整建筑的朝向；大限度地利用自然采光以減少使用人工照明；提高建筑保溫隔熱性能來(lái)減少冬季熱損失和夏季多余得熱；利用蓄熱性能好的墻體或樓板以獲得建筑內部空間的熱穩定性；利用遮陽(yáng)設施來(lái)控制太陽(yáng)輻射；合理利用自然通風(fēng)來(lái)凈化室內空氣并降低建筑溫度；利用具有熱回收性能的機械通風(fēng)設置。

生態(tài)建筑設計流程

B.降低灰色能源的消耗

制造和運輸建筑材料的過(guò)程中會(huì )消耗大量能源，建造過(guò)程也同樣消耗大量能源，我們稱(chēng)之為“灰色能源”，比起建筑中使用的供熱制冷能源來(lái)講它是隱性的消耗。當上述顯性能源消耗降低時(shí)，隱性能源的消耗比例自然升高?；疑茉聪恼加邢喈數谋戎?，所以要想真正地實(shí)現可持續發(fā)展便不能忽視這部分能源消耗。所以，盡量使用當地材料，減少運輸過(guò)程中的能源消耗；減少對于建筑材料的消費，從而減少灰色能源的消耗以及溫室氣體的排放。

C.可替代能源和可再生能源

太陽(yáng)能可用來(lái)產(chǎn)生熱能和電能。太陽(yáng)能光電板技術(shù)發(fā)展快，如今成本降低，日趨高。太陽(yáng)能集熱器是一種利用太陽(yáng)能的途徑；地熱能不容忽視，由于地表一定深度后其溫度相對恒定且土壤蓄熱性能較好，所以利用水或空氣與土壤的熱交換既能在冬季供熱也可在夏季制冷，同時(shí)冬季供熱時(shí)能夠為夏季蓄冷，夏季制冷時(shí)又為冬季蓄了熱；此外，生物質(zhì)燃料的利用能夠替代傳統的礦物燃料來(lái)降低二氧化碳排放量。

來(lái)源：綠建社

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