劉建軍

摘 要：當(dāng)今世界，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展以及人口的膨脹，城市化進(jìn)程在不斷加快。同時(shí)這也帶來(lái)了環(huán)境污染和能源的浪費(fèi)，大量溫室氣體的排放導(dǎo)致全球在不停地變暖，夏季高溫現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，而傳統(tǒng)辦公樓所呈現(xiàn)的問(wèn)題也越來(lái)越顯著。而近些年來(lái)建筑與生態(tài)節(jié)能技術(shù)相結(jié)合的思想和方法正不斷出現(xiàn)，很多設(shè)計(jì)師紛紛開(kāi)始探索設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)節(jié)能建筑。

關(guān)鍵詞：生態(tài)節(jié)能；辦公空間；技術(shù)措施

1 前言

近些年來(lái)建筑與生態(tài)節(jié)能技術(shù)相結(jié)合的思想和方法正不斷出現(xiàn)，很多設(shè)計(jì)師紛紛開(kāi)始探索設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)節(jié)能建筑。

2 形體設(shè)計(jì)

目前很多建成的生態(tài)建筑往往只是在方案設(shè)計(jì)完成后再添加各種技術(shù)措施，當(dāng)建筑投入使用時(shí)又常常達(dá)不到預(yù)定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，這反映了方案設(shè)計(jì)和技術(shù)結(jié)合不同步的現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)當(dāng)考慮如何才能把建筑形式與各項(xiàng)技術(shù)有機(jī)結(jié)合。

我們?cè)诮ㄖ误w的設(shè)計(jì)中采用了斜面體、建筑形體挖洞和退臺(tái)三種構(gòu)成要素。斜面體由于頂部是斜切面的形式，因而在頂部放置光伏板就可以充分收集太陽(yáng)能。在建筑形體上挖洞可以引導(dǎo)建筑自然通風(fēng)，提高室內(nèi)空間環(huán)境質(zhì)量。同時(shí)在建筑形體上挖洞遮擋了許多直射陽(yáng)光，可以形成建筑自遮陽(yáng)，是一種被動(dòng)式遮陽(yáng)的良好措施。另外這種手法還可以結(jié)合景觀水體和綠化一起考慮，在炎熱的夏季當(dāng)室外自然風(fēng)吹入室內(nèi)之前就可以經(jīng)歷一段降溫過(guò)程。

3 通風(fēng)遮陽(yáng)策略

傳統(tǒng)辦公空間常常存在種種空氣不流通的情況，這使得室內(nèi)空氣質(zhì)量往往比較污濁，人們通常采用開(kāi)啟空調(diào)的方式來(lái)加速空氣循環(huán)。這樣做雖然空氣質(zhì)量有所好轉(zhuǎn)，但是造成了大量能量的消耗，同時(shí)還向室外排出了大量溫室氣體污染環(huán)境。因此，如何從生態(tài)節(jié)能的角度來(lái)解決辦公空間的通風(fēng)問(wèn)題是當(dāng)前我們值得研究的課題。

3.1 拔風(fēng)中庭

傳統(tǒng)中庭一般只作為交通空間和采光空間使用，功能較為單一。將中庭與拔風(fēng)裝置、可調(diào)節(jié)光伏板做結(jié)合。拔風(fēng)裝置采用了文丘里管，文丘里管是建筑師文丘里研究出的一種拔風(fēng)煙囪，可利用壓差原理有效的拔風(fēng)。它頂蓋的頂部輪廓長(zhǎng)度小于底部輪廓長(zhǎng)度，當(dāng)室內(nèi)的風(fēng)速達(dá)到一定速度時(shí)，由于它們的長(zhǎng)度不同就導(dǎo)致了這兩部位氣壓的不同。這時(shí)，底部氣壓小于頂部與室外的平均氣壓，這樣就可以把管里的熱空氣吸出，從而起到有效的拔風(fēng)作用。同時(shí)，由于頂蓋采用透光材料，因此它既可以阻擋雨水，又能起到自然采光作用。可調(diào)節(jié)光伏板能夠沿一個(gè)固定的軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)它轉(zhuǎn)至一定角度時(shí)頂棚則部分打開(kāi)，因而也起到了一定的通風(fēng)作用。

3.2 可調(diào)節(jié)光伏百葉

在建筑中可采用“雙層表皮”的理念，即由外層百葉和內(nèi)層玻璃組成的雙層表皮。外層百葉是可以自動(dòng)調(diào)節(jié)的，它不僅能起到遮陽(yáng)的作用而且還能起到通風(fēng)的作用。在炎熱的夏季，百葉可旋轉(zhuǎn)至與內(nèi)層玻璃窗呈90度的位置，這樣可以最大限度保持室內(nèi)外的良好通風(fēng)。在寒冷的冬季，百葉可旋轉(zhuǎn)至與內(nèi)層玻璃窗平行的位置，這樣在內(nèi)外表皮之間就形成了一道空氣緩沖層，室外自然風(fēng)在吹入室內(nèi)之前要先經(jīng)過(guò)這一層，使自然風(fēng)在其中形成熱環(huán)流，在一定程度上提高了自然風(fēng)的溫度。

3.3 立體綠化

將綠色植被引入現(xiàn)代辦公空間已越來(lái)越多地被設(shè)計(jì)師采用，這樣可使辦公人員與綠色近距離接觸，同時(shí)也增加了人們駐足交流的機(jī)會(huì)，營(yíng)造了一種生態(tài)優(yōu)美的高品質(zhì)辦公環(huán)境。

3.3.1 屋頂綠化

種植屋面常采用各種耐寒常綠的草坪花卉，它可以提高建筑的綠化覆蓋率，減少雨水的流失，抑制風(fēng)沙的襲擊。在夏季它可以通過(guò)綠色植物的吸收和反射作用降低熱量，同時(shí)植物自身水分的蒸發(fā)也可以釋放一定的熱量，從而降低了吹入室內(nèi)自然風(fēng)的溫度以及能量的消耗，起到了良好的生態(tài)效應(yīng)。

3.3.2 西墻豎向綠化

在辦公樓的西墻面采用了立體綠化遮陽(yáng)技術(shù)，首先在墻面上安裝鋼框架，然后在地面種植藤蔓類植物，使它們纏繞于固定在墻體的構(gòu)件上。夏季它們可以吸收大量的太陽(yáng)輻射，降低墻體的溫度，同時(shí)還可以有效的防止西曬，改善了室內(nèi)的小氣候。山墻綠化為室內(nèi)辦公人員創(chuàng)造了良好的視覺(jué)環(huán)境，使他們掩映在片片綠意之下。

3.4 相關(guān)技術(shù)措施

3.4.1 太陽(yáng)能光伏光熱一體化

為提高太陽(yáng)能的利用率同時(shí)得到可資利用的熱水和電力，我們將貯能式光伏系統(tǒng)與平板型太陽(yáng)能熱水器結(jié)合起來(lái)，把光伏電池組件層壓在熱水器的扁盒式鋁合金集熱板上，構(gòu)成一套光優(yōu)光熱一體化系統(tǒng)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在晴朗或多云的天氣條件下該系統(tǒng)比單獨(dú)的光伏或熱水系統(tǒng)效率有顯著提高。在建筑的頂層采用太陽(yáng)能光伏電池、光電板技術(shù)。

3.4.2 光伏地?zé)嵋惑w化

該技術(shù)用于建筑采暖期供暖和其他季節(jié)，通過(guò)太陽(yáng)能與地?zé)崮芫C合利用、熱泵連接式對(duì)流體進(jìn)行加熱從而達(dá)到分房間供熱。它的主要組成部分為太陽(yáng)能集熱器和太陽(yáng)能輔助加熱空氣源熱泵機(jī)組，其他輔助設(shè)備與常規(guī)的中央熱水系統(tǒng)相同，包括太陽(yáng)能循環(huán)泵、熱水加熱環(huán)泵、換熱器、熱水箱及U型換熱器等，它們共同構(gòu)成了建筑一體化太陽(yáng)能地?zé)崮芸照{(diào)系統(tǒng)。

3.4.3 雨水收集及污水處理系統(tǒng)

該系統(tǒng)可將雨水留住或滲入地下，改善水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。同時(shí)它有效的增加了水資源，因此是一項(xiàng)節(jié)約用水的好措施。另外，該系統(tǒng)將室內(nèi)污水管中的廢水經(jīng)過(guò)埋設(shè)在池塘底部的介質(zhì)過(guò)濾后，可直接排入河流，有效的減弱了污水對(duì)河流的污染，起到了生態(tài)環(huán)保的作用。

3.4.4 人工濕地與景觀水體

采用潛流式人工濕地技術(shù)，它可以有效去除景觀水體中的有機(jī)物、氮和磷，同時(shí)減輕了出水氨臭的現(xiàn)象。因此，水池中的水可以長(zhǎng)期進(jìn)行循環(huán)處理并始終保持良好的水質(zhì)。景觀水體的引入，在夏季也能起到一定的降溫作用。它美化了自然景觀，為室內(nèi)辦公人員帶來(lái)了舒適的視覺(jué)感受。

4 結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)，綠色辦公建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)目前還是一個(gè)新的研究課題。這種設(shè)計(jì)方法不僅能創(chuàng)造出舒適健康的辦公空間，而且有利于提高員工的工作效率，節(jié)約建筑設(shè)備的投資運(yùn)行成本。通過(guò)太陽(yáng)能光伏光熱一體化技術(shù)可滿足辦公樓的發(fā)電和熱水的需求，同時(shí)淺層地?zé)崮艿氖褂每蓾M足冬季采暖問(wèn)題，從而大大降低了能耗，節(jié)約了國(guó)家寶貴的資源和能源。將綠色植物引入辦公空間，并充分利用自然采光和自然通風(fēng)，可大大減弱建筑對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響并起到了良好的生態(tài)效應(yīng)。