綠色生態(tài)辦公建筑的設(shè)計(jì)策略
綠色生態(tài)辦公建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)
減少能源、資源、材料的需求，將被動(dòng)式設(shè)計(jì)融入建筑設(shè)計(jì)之中，盡可能利用可再生能源；
改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，以創(chuàng)造相對(duì)可控的舒適的室內(nèi)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(nèi)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(jié)合
在建筑物南向和東西向設(shè)置遮陽(yáng)裝置，可降低空調(diào)能耗和辦公室眩光
外遮陽(yáng)設(shè)計(jì)流程
02
空間與室內(nèi)舒適度
03
被動(dòng)式設(shè)計(jì)與表皮
被動(dòng)式設(shè)計(jì)，在凡是可以運(yùn)用的地方就盡量去運(yùn)用！正確的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)指南》[美]Sue Roaf Manuel Fuentes Stephanie Thomas
被動(dòng)式設(shè)計(jì)由被動(dòng)式太陽(yáng)能設(shè)計(jì)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(jié)變化、地?zé)?、水溫、濕度等，使得建筑通過(guò)表皮與氣候相互作用、調(diào)節(jié)。
緊湊的建筑結(jié)構(gòu)可減少建筑物的表面面積，從而降低熱量損失；
圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的絕緣性和密閉性，從而實(shí)現(xiàn)熱橋小化；
一扇窗戶(hù)的設(shè)計(jì)，不單是一個(gè)立面形式的問(wèn)題，而應(yīng)該根據(jù)房間的尺度、對(duì)光線和熱量的需求，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(diào)節(jié)遮擋過(guò)量陽(yáng)光，組織良好的通風(fēng)系統(tǒng)，適當(dāng)?shù)恼陉?yáng)系統(tǒng)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(tǒng)自動(dòng)控制各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，優(yōu)化了能源使用率；
種植屋面可較好地美化環(huán)境調(diào)節(jié)微氣候。
雙層呼吸幕墻構(gòu)造層次：
外層皮：通常是強(qiáng)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(nèi)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(jī)械通風(fēng)，寬度根據(jù)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(hù)；
內(nèi)層皮的窗可開(kāi)啟，帶動(dòng)房間內(nèi)的通風(fēng)；
空氣間層內(nèi)設(shè)可調(diào)節(jié)的遮陽(yáng)系統(tǒng)。
受歡迎原因：
美學(xué)上使建筑更加通透，辦公內(nèi)部空間的規(guī)律導(dǎo)致立面的規(guī)律，玻璃幕墻比較適合于現(xiàn)代辦公；
改善了室內(nèi)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(tǒng)與能源效率
辦公樓建筑主要問(wèn)題：
常規(guī)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(dǎo)致能耗增加
冷熱源系統(tǒng)方式不合理、機(jī)選型偏大維護(hù)不當(dāng)
輸配電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，調(diào)節(jié)效果差，電耗高
照明及辦公設(shè)備用電存在普遍的浪費(fèi)現(xiàn)象
無(wú)成本/低成本解決措施：
在優(yōu)化建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、降低冷熱負(fù)荷的基礎(chǔ)上，應(yīng)提高冷熱源運(yùn)行效率，降低輸配電系統(tǒng)的電耗，使空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)合理運(yùn)行，降低照明和其他設(shè)備電耗。同時(shí)，還需制定一系列指標(biāo)分項(xiàng)約束建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、采光性能、空氣處理方式、冷熱源方式、輸配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和可再生能源利用率。（下圖表）
公共建筑的能耗指標(biāo)匯總表
05挖掘水利用的前景——凈水、灰水及黑水
節(jié)水不僅要求更新節(jié)水設(shè)備，更要求每位使用者養(yǎng)成節(jié)水的習(xí)慣；中水的回收利用已是成熟技術(shù)，但在國(guó)內(nèi)有些城市并沒(méi)有中水系統(tǒng)，單個(gè)建筑設(shè)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(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。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(zāi)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(jī)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(tǒng)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（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(nèi)。池水溢出后將在鄰近的地面坑內(nèi)沉淀，并逐漸滲入土壤中。保持并使用雨水并使其回流到現(xiàn)場(chǎng)土壤內(nèi)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(duì)于材料的深度利用體現(xiàn)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(yīng)經(jīng)久耐用、維護(hù)成本低、減少裝修，甚至管理系統(tǒng)、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(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境，在建筑內(nèi)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(nèi)空氣環(huán)境，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)達(dá)標(biāo)性進(jìn)行監(jiān)測(cè)。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員應(yīng)定期檢測(cè)，收集數(shù)據(jù)表。建筑外圍護(hù)材料的選擇還應(yīng)注意避免對(duì)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(hù)結(jié)構(gòu)，而且可發(fā)電提供能源。
07
整體設(shè)計(jì)
低碳建筑三層面考慮的典型問(wèn)題
生態(tài)設(shè)計(jì)不是建筑設(shè)計(jì)的附加物，不應(yīng)把它割裂看待。目前普遍的一個(gè)誤區(qū)是建筑設(shè)計(jì)完成后把生態(tài)設(shè)計(jì)作為一個(gè)組件安裝上去。事實(shí)上，從建筑設(shè)計(jì)之初就應(yīng)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(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)的建筑設(shè)計(jì)方案。
08
低碳三要素
A.減少能源需求
從設(shè)計(jì)初期就應(yīng)將能源的概念引入，可大大降低整個(gè)建筑壽命周期內(nèi)的各項(xiàng)成本。降低能源的方法是“被動(dòng)式設(shè)計(jì)”（下圖）。如：根據(jù)太陽(yáng)、風(fēng)向和基地環(huán)境來(lái)調(diào)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(nèi)部空間的熱穩(wěn)定性；利用遮陽(yáng)設(shè)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(nèi)空氣并降低建筑溫度；利用具有熱回收性能的機(jī)械通風(fēng)設(shè)置。
生態(tài)建筑設(shè)計(jì)流程
B.降低灰色能源的消耗
制造和運(yùn)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(dāng)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。灰色能源消耗占有相當(dāng)?shù)谋戎?，所以要想真正地?shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展便不能忽視這部分能源消耗。所以，盡量使用當(dāng)?shù)夭牧?，減少運(yùn)輸過(guò)程中的能源消耗；減少對(duì)于建筑材料的消費(fèi)，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?zé)崮懿蝗莺鲆?，由于地表一定深度后其溫度相?duì)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?yàn)橄募拘罾?，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(tǒng)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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