绿色办公室建筑节能设计探讨

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　　摘要：本文从对绿色办公建筑的设计法进行研究和总结，形成绿色办公建筑设计要点；从建筑工程应用角度对绿色建筑进行选材研究和总结，形成绿色办公建筑各关键部位的选材要点。
　　关键词：绿色办公建筑；设计要点；绿色建材
　　
　　1. 引言
　　办公建筑已经成为城市社会、财政、金融、经济活力的显著标志，办公环境成为人们必不可少的重要环境。然而，办公建筑在建设、维护、使用过程中成为能耗最大的建筑类型之一。大量的现代办公建筑却建立在一种奢侈的消费方式的基础上，恒温、恒湿的中央空调与大量的人工照明系统蚕食着自然界有限的资源。对于绿色办公建筑的研究成为绿色建筑研究工作的重点之一[1]。本文主要探讨了绿色办公室建筑节能设计相关问题。
　　
　　2. 绿色办公建筑设计要点
　　对绿色办公建筑设计的要点主要涵盖了建筑、结构、水暖电等建筑设计必备的专业[2]。其中，建筑专业设计要点：1．确定合理的建筑规模和平面功能；2．建筑造型设计与生态技术相匹配；3．剖面设计应合理分配建筑的内部空间，以达到减少层高，增加净高的目的；4．建筑节能设计要综合应用适宜的生态节能技术，建筑自身节能与建筑设备节能相结合，将各项节能措施优化组合，形成比较完善的节能体系，发挥系统优势；5．新建筑建设工程中和旧建筑拆除过程中的的能源消耗控制，用生态工程技术和方法对生活垃圾和废弃物进行合理处置和对建筑进行生态管理与能力建设；6．根据确定的模数和建筑功能需求，与结构专业共同确定结构形式及结构材料，在确定柱距、开间、进深等项目时应充分考虑结构的合理性，从而节约结构材料，使结构材料充分发挥其性能。7．对设备用房中的设备尺寸进行认真设计研究，从而确定其合理位置和面积。合理布置卫生间、沽具、灯具、控制开关及风口等术端设备，减少管线敷设长度。8．确定合理的空调末端设备及其位置，使空调利用率达到最高。9．装饰装修设计应在建筑扩初设计完成后，土建施工图设计之前进行，从而避免设备专业二次设计，管线二次敷设。
　　绿色建材设计要点：要把所选择的材料放在最适合的建筑部位，从而更大限度发挥材料性能，将绿色建材与建筑构造相匹配。
　　结构专业设计要点：1．根据建筑规模、性质等条件合理选择结构形式；2．竖向及水平承重体系的选择；3．主体结构材料的选择；4．地下室地基和基础形式的选择。
　　水专业设计要点： 1．节水措施；2．污水处理；3．雨水收集再利用。
　　暖通专业设计要点：1．合理选择热源和冷源；2．空调和采暖方式的确定；3．室内舒适度和空调节能控制；4．太阳能的利用。
　　电气专业设计要点：1．智能化控制系统；2．节电设备的选择；3．大型设备的节能。
　　
　　3. 建筑节能设计
　　3.1新型节能墙体材料及设计参数
　　可采用的外墙体系有：钢筋混凝土墙体、加气混凝土砌块墙体系、轻质保温复合墙板、高保温复合墙体。设定墙体平均传热系数K=0.35w／(m2•K)，具体做法：a．当基础墙体为钢筋混凝土时：采用三种保温材料及相应的保温层厚度为：90mm厚EPS、70mm厚XPS或者60mm厚聚氨酯；
　　b．当基础墙体为200厚的加气混凝土砌块时：加气混凝土砌块=0.16W／(m•K)，采用三种保温材料及相应的保温层厚度为：35mm厚EPS、25mm厚XPS或者20mm厚聚氨酯；
　　c．当采用保温砌块外墙时：当保温砌块外墙为240mm厚时，K=0.54w／(m2•K)，采用三种保温材料及相应的保温层厚度为：10mm厚EPS、7mm厚XPS或者5mm厚聚氨酯；当保温砌块外墙为290mm厚时，K=0.42W／(m2•K)，无需保温；
　　d．当采用轻集保温砌块时：采用三种保温材料及相应的保温层厚度为：100mm厚EPS、75mm厚XPS或
　　者60mm厚聚氨酯；
　　e．当采用保温夹芯铝板时：采用三种保温材料及相应的保温层厚度为：80mm厚岩棉或者50mm厚聚氨酯；此外，对于热负荷较大的北面墙体可以通过增加保温层的厚度来达到节能的效果。
　　f．当采用植物纤维高保温轻质外墙板时：当保温外墙板为200mm厚时，R=2.55 m2•K／W，K=0.392W／(m2•K)无需保温。
　　3.2 节能门窗材料及其保温性能
　　各种不同类型玻璃与不同框材组合形成不同的传热系数：断桥铝合金+Low-E中空玻璃传热系数最佳可达K=1.6W／(m2•K)；PVC塑料窗+Low-E中空玻璃传热系数K=1.4 W／(m2•K)(内有12mm空气夹层)；PVC塑料双层窗+双层玻璃传热系数K：1.4～1.8 W／(m2•K)(框间距100mm)；铝合金双层窗+双层玻璃传热系数K：1.7 W／(m2•K)(框间距1OOmm)：真空玻璃传热系数K：1.1W／(m2•K)。
　　同时，根据朝向来选择不同的门窗材料；相同朝向，在其他围护结构相同的情况下，可选择不同的门窗材料来达到类比的效果；采用有效的遮阳措施；在外窗安装过程中保证密封良好，使空气渗透性能达到等级III级。
　　3.3 节能屋面保温隔热材料及设计参数
　　采用涂层压型钢板与钢筋混凝土相结合的组合楼板+高效节能纳米弹性防水保温材料+轻质种植屋面结构材料体系；屋面保温采用65m厚聚氨酯，屋面传热系数可达K：0.4W／(m2•K)。
　　3.4 地面保温隔热材料及设计参数
　　蓄能地面材料及保温隔热技术；地面做法：钢筋混凝土楼板+聚氨酯60mm；地面传热系数K：0.45 W／(m2•K)。
　　3.5 可再生能源的利用
　　本项目实际不存在提供生活热水的要求，可应用范围有：太阳能保温沼气净化池、太阳能辅助热源(太阳能热水是否可以成为冬季采暖的辅助热源)。确定太阳能集热的应用方向后，根据需要确定太阳能集热装置的面积(这有可能影响建筑的形式)。太阳能的利用包括太阳能热水器和太阳能节能灯。其中，太阳能热水器吸收率>95％，发射率<6％；太阳能节能灯有采用太阳能庭院灯、路灯及草坪灯。地下能源的利用采用复合式地温循环冷暖系统，比风冷热泵节能40％，比电采暖节能70％，比燃气炉效率提高48％，所需电费制冷季比一般热泵空调减少50％。总的可再生能源利用率≥20％。采用高效的节能系统：设计中采用复合式地温循环冷暖系统，可使COP≥3.5，与普通空调COP<3相比，在运行过程中，可节省大量能源。
　　3.6 太阳能设备与建筑的结合
　　用于沼气净化池的太阳能集热板与建筑遮阳相结合，成为建筑的一个构件；用于卫生问热水的太阳能热水器放置在卫生间相应的屋面：用于弱电信号的小型太阳能光电转换板与外窗和护栏相结合。
　　3.7 与景观结合
　　南向玻璃幕墙下设置水池，用于收集雨水的存放和过滤，同时降低夏季玻璃幕墙外的室外空气温度.地下庭院与建筑西立面爬藤和西侧室外绿化相结合，同时降低夏季外墙表面温度。
　　4. 结语
　　建筑设计从自然通风、自然采光等最基本的节能手段入手，对建筑节能围护体系、其他专业与建筑的结合、太阳能设备与建筑的结合以及景观与建筑的结合等方面进行全面的综合性的设计。
　　
　　参考文献：
　　[1] 刘春. 住宅及景观设计绿色建筑节能技术的应用[J]. 山西建筑, 2008,34(4).
　　[2] 仇保兴. 从绿色建筑到低碳生态城[J]. 城市发展研究, 2009,16(7).

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