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摘要:办公建筑是处于住宅类建筑之外的重要建筑类型,其使用率也仅仅低于住宅类建筑,因此本文以实际的办公建筑设计项目为主,分别从建筑的朝向、形体等方面分析和讨论了被动式节能的相关设计策略。其中,对绿色办公建筑设计方法进行简要分析,并将低成本的投入与运用的相关策略和方法应用到绿色办公建筑设计中,并期望能够达到科学设计方法,用以节约能源、保护环境,并实现绿色建筑的设计目的。
关键词:低成本;绿色理念;办公建筑设计
引言
在绿色办公建筑设计的过程中,要尽量的降低建筑设计造价,结合建筑结构所处的气候环境等条件,在尽量的避免或耗尽建筑能源的情况下,保持建筑整体的实用性和舒适度。本文从设计经济性的角度,以绿色理念为主,探究了低成本绿色理念在办公建筑设计中的应用,为减少污染、降低建设成本,实现健康和谐的办公空间提供理论借鉴。
1办公建筑中朝向设计策略
被誉为“零能耗”的上海生态建筑示范楼,是我国办公示范楼项目的重要成果,其不仅在设计上有自己的独特性,而其在节能效果的实现方面具有重要的可借鉴的理论成果。从办公建筑的朝向设计来看,尽管办公建筑与居住建筑在日照的设计要求的程度上不同,但是办公建筑的白天使用效率高,因此从建筑朝向的设计上,应南北朝向进行设计,将办公室的空间朝向尽量南北向,这样有利于办公空间的通风及采光;此外,可将楼梯的卫生间的位置放置于次要的建筑设计空间位置,这样能够平衡和增大建筑内部的空间,增大东西向热量,进而减少夏季空调采暖的能耗。同时,在办公楼群的布局设计中,应尽量的迎合夏季主导的风向,与地形和绿化相结合,形成自然风道,从而引导自然风的流动方向,产生对办公楼空间有利的通风环境。在改善办公楼环境的过程中,不能够简单的认为垂直于主导风向才能够改善办公楼室内的通风空间,风向和办公楼中的开口位置之间形成的夹角应是15°和30°,这样能够使得整个的室内平均风速增大,进而导致建筑结构内部的气流能够均匀性分布,进而达到理想化的通风环境。
2办公建筑中形体设计策略
在建筑节能设计中,往往在建筑的体型设计上会避免使用过于复杂、控制体系的系数过大的体型结构,在建筑整体的形态结构设计的过程中,相关形体的变化过程过于复杂,再加上不能够产生丰富的建筑轮廓,因此可利于达到节能的目的。例如建筑设计中建筑体量的倾斜,可有效的减少夏季多余热,并可形成良好的建筑遮阳效果等。在夏季太阳的高度较高时,利用南向的维护结构,能够阻挡过多的太阳辐射;而在冬季,由于太阳的高度角较低,会导致热量进入室内,例如武汉江夏区的规划局办公大楼中,其中部结构为连体的建筑,因此在设计的过程中采用了将东侧局部层向外侧挑出的设计方案,挑出面积最多的楼层上部设置绿化面积,并结合中间的连体部分,将建筑形体的变化进行阴影的营造,并能够有效的避免立面结构的单调性。
3办公建筑中中庭设计策略
由于开放的设计理念,会导致办公空间面积的扩大,但是过大的设计办公空间,会使得整个的办公环境中的采光性达不到需求,需要在日常采光中借用电灯等,这样不仅增加了设计成本,而且会造成采光不足的现象。相关建筑设计研究表明,单侧的采光中适用于一个6m左右的建筑空间,双侧的采光需要适应12m左右进深的建筑平面结构,在以上两种环境中都可以形成一种微型的建筑环境,只要向建筑的内部引入光线,就能够充分的结合新鲜的空气等,为建筑空间的使用者提供共享化的办公环境或者空间。
首先,中庭设计应尽量小型化。对办公建筑而言,一般选择3-6层建筑为宜,控制建筑中庭高度比在4以内,同时能够借助光线的均匀分布,给周边建筑空间带来更多的自然光线。中庭结构的侧面形态中应采用常见的矩形中庭,同时还可以选择使用相应的A形中庭,加强通风,使得中庭结构的烟囱效率最大化,进而满足办公建筑空间的需求。
其次,在中庭中应组织好相应的通风出口,在中庭的侧面设置好对应的通风口,并依据顶部设置的可以开启的窗户,形成风波,在春秋的过渡季节,能够在无空调系统运行的条件下,形成有效的自然风道系统,进而促进室内建筑空间的流通。例如在营造良好的自然通风条件和空间的过程中,应加大通风口的竖向距离,并结合“烟囱效应”,最大效果的丰富建筑结构内部的空间形态。例如杭州绿色建筑科技馆的天窗风拔高第突出屋面,形成了稳定性的中庭空间形态,在夏季的过渡季节,可形成自然性的风道,能够不断的加强通风。在冬季,可以利用西北的高达建筑体量,能够利用建筑结构自身的建筑体量,阻止冬季风进入到建筑的南侧场地中。
此外,为了防止夏季过多的太阳热或者热辐射进入到办公区域中,结合“温室效益”的原理,建筑结构顶部的采光设施维护不方便,最好的遮阳方式为电动,这样不仅能够提供良好的办公环境,同时能够提供新鲜的空气,缓解精神压力,进而提升建筑结构利用的稳定性。在高层的办公类建筑结构中,可以引入生态中庭的方式,而在实际的设计和使用过程中,会因为顶部建筑结构中无法进行采光处理,而导致整个的建筑位于一侧,这时可以借助侧向采光,进行通风设计。例如,武汉江夏区的规划局办公大楼,在11层、17层建筑结构中,采用了“生态缓冲层”。其不仅能够高效的控制建筑结构内部的通风,同时也能够利用绿化型的建筑平台,使得高层建筑结构内部可以有效的引入外部空间,并能够为工作人员提供人性化的设计。
4办公建筑底层架空设计
在建筑的底层利用的是廊柱架结构,其能够充分的结合相应的空间结构而形成有效的灰空间,同时在夏季炎热的季节,能够有效的减少建筑所能够接受的辐射热量,同时由于底层建筑结构的外墙中,由于外墙的结构内退,会使得底层进深有所减少,进而导致穿堂风的形成,基于此,在办公建筑空间底层架空设计中,可以利用这种方式与中庭策略相结合,进而加强中庭的通风效率。
5遮阳设计
在夏季,由于自然风所带来的热量能够给室内的环境造成一定不适感,因此外窗的遮阳设计是重要的防热方式,在当前的设计过程中,往往会由于建筑师的疏忽,导致只是采用了成品的外遮阳,而对于遮阳的设计形式及选用的尺寸、规格等没有进行明确的计算,进而导致遮阳的效果不佳。外遮阳可以将太阳辐射直接挡住,进而阻止阳光进入到整个的建筑结构中,因此常常选择使用的建筑材料有铝合金,同时在窗户构件的设计过程中,可以避免多热量的出现,进而保证自然光充足。
6结束语
综上所述,在办公类建筑设计中,自然采光、平面布置、通风等设计可以利用软件进行模拟,并通过计算,遵循低成本绿色节能的设计理念,对建筑平面的布置、中庭大小及开口的部位等进行精细化的调整,形成低碳节能的设计方案,为办公区域工作人员提供舒适的工作环境,进而提高办公人员的工作效率。
参考文献
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