生態(tài)辦公建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)理念之初探

文/ 張昕 北京科易德信息技術(shù)有限公司 北京 100070

1、前言

辦公建筑是現(xiàn)代都市中最具設(shè)計(jì)特色和科技含量較高的代表性建筑，同時(shí)也是現(xiàn)代城市中最具生命力和創(chuàng)造力的場(chǎng)所。但是面對(duì)日益嚴(yán)峻的環(huán)境破壞和能源危機(jī)，尤其是那些以強(qiáng)大的技術(shù)手段為依托的現(xiàn)代化辦公樓，因摒棄了自然生態(tài)系統(tǒng)和諧貫通的傳統(tǒng)，而到處可見由混凝土、鋼和玻璃構(gòu)筑的現(xiàn)代辦公建筑所產(chǎn)生的“熱島效應(yīng)”和光污染，是大部分城市中顯而易見的事實(shí)。

2、傳統(tǒng)辦公建筑所存在問題

2.1 資源能耗較高

辦公建筑需要滿足多方面的功能需要，并且對(duì)其使用功能要求較高，因此辦公建筑在建造時(shí)要考慮的是辦公建筑的使用功能，一切以實(shí)用功能為重點(diǎn)，這導(dǎo)致了辦公建筑在使用后成了能源的消耗大戶。尤其是水、電、氣等，通常為居住用量的3～5倍[1]，這些都成為了如今節(jié)能減排工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。因此，辦公建筑想要實(shí)現(xiàn)生態(tài)化就一定要解決此類問題。

2.2 缺少生態(tài)環(huán)保概念

建筑設(shè)計(jì)人員在辦公建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該站到以人為本的角度，探究辦公建筑設(shè)計(jì)的意義和核心，深入調(diào)查辦公建筑的周邊環(huán)境，給生態(tài)辦公設(shè)計(jì)提供相關(guān)參考和支持。但傳統(tǒng)的辦公建筑常常只重視所用材料的質(zhì)感，注重建筑外形和美觀，而忽視了材料本身對(duì)環(huán)境的影響問題。例如選用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)材料，降低運(yùn)費(fèi)成本，避免損耗環(huán)境[1]。另外，傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)常常忽視辦公建筑的建筑外形以及表面材料的環(huán)境功效，幾乎不考慮建筑對(duì)城市造成的熱島效應(yīng)以及水資源節(jié)約理念。如，維護(hù)好辦公建筑周圍環(huán)境，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)進(jìn)行必要的現(xiàn)狀維持和保護(hù)，提高雨水滲水量以及污染物過濾等。

2.3 建筑設(shè)計(jì)人員對(duì)生態(tài)定義存在偏差

辦公建筑想要具有完備的生態(tài)體系時(shí)常需要建筑設(shè)計(jì)師具有專業(yè)的設(shè)計(jì)功底，從設(shè)計(jì)概念的提出到設(shè)計(jì)方案的確定均需要保證端正的生態(tài)趨向觀點(diǎn)。但在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，由于設(shè)計(jì)人員的專業(yè)知識(shí)不全面或者設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不豐富等原因，造成辦公建筑趨向于使用功能，而偏離了生態(tài)健康的準(zhǔn)則，致使辦公空間私密性不足。

3、生態(tài)辦公建筑設(shè)計(jì)技術(shù)理念

隨著近幾年我國(guó)加大了對(duì)生態(tài)理念的重視程度，生態(tài)辦公也逐漸成為社會(huì)發(fā)展潮流，基于此種前提，本文就結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，對(duì)生態(tài)辦公建筑設(shè)計(jì)技術(shù)的相關(guān)理念進(jìn)行深入分析和研究，并進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的介紹，以便能夠?yàn)橥苿?dòng)我國(guó)生態(tài)辦公建筑行業(yè)的健康發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

3.1 空間化組合設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員要充分考慮到辦公建筑的空間特征，考慮空間布局和空間經(jīng)濟(jì)等問題，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的空間布置和空間組合，同時(shí)確保節(jié)省能源和環(huán)保舒適需要。因?yàn)椴煌臻g對(duì)光照通風(fēng)和采暖的需求各不相同，為了避免個(gè)空間環(huán)境的互相影響以及空間環(huán)境資源的浪費(fèi)，設(shè)計(jì)人員就一定要對(duì)辦公建筑的不同功能分區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的空間接線分隔和空間組合[2]。生態(tài)設(shè)計(jì)理念實(shí)踐的進(jìn)展是：從功能以及動(dòng)靜空間的劃分逐步演變和進(jìn)化成陽光、空氣和舒適度的空間分割以及區(qū)域劃分。此外，在進(jìn)行交通盒的設(shè)計(jì)和布置時(shí)，要充分考慮辦公建筑的經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)的均衡性兩者之間的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系，找到兩者的合適切合點(diǎn)進(jìn)行辦公建筑設(shè)計(jì)，并同時(shí)兼顧舒適性的需求。

3.2 建筑圍護(hù)生態(tài)化設(shè)計(jì)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)是指外墻、屋面板和架空地板等外部的圍護(hù)構(gòu)件，如采光遮陽設(shè)施，表皮綠化設(shè)施等。建筑圍護(hù)是建筑內(nèi)外空間物質(zhì)和能源相互交接轉(zhuǎn)換的中間物質(zhì)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)通過對(duì)外部光照等物質(zhì)和能量的吸收及反射作用，進(jìn)而影響或改變辦公建筑的室內(nèi)辦公環(huán)境。圍護(hù)材料的選擇和施工工藝不同，均會(huì)給辦公建筑的室內(nèi)外環(huán)境（光照、通風(fēng)等）造成不同影響。有別于傳統(tǒng)的圍護(hù)建筑材料，生態(tài)建筑的維護(hù)設(shè)計(jì)會(huì)同時(shí)關(guān)注建筑圍護(hù)的外表效果和建筑材料自身的管控功能，如，光照輻射。

3.3 建筑形態(tài)生態(tài)化設(shè)計(jì)

在辦公建筑的建設(shè)生產(chǎn)的使用環(huán)節(jié)，辦公建筑的外形對(duì)建筑資源和能源的節(jié)省有著相當(dāng)重要的作用。合理的辦公建筑外形不僅能夠增大辦公建筑的使用面積，協(xié)調(diào)各工作流通環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)提升工作效率的目的；同時(shí)還能夠在很大程度上減少光線的熱輻射，減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)省資源的目的。因此在辦公建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，一定要注意辦公建筑的體型和姿勢(shì)優(yōu)勢(shì)，嚴(yán)格控制辦公建筑的體形系數(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑形態(tài)生態(tài)化，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化辦公環(huán)境節(jié)省資源目標(biāo)[3]。

4、生態(tài)辦公建筑的技術(shù)理念分析

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，辦公建筑依舊會(huì)是城市建筑在未來發(fā)展的中堅(jiān)力量，對(duì)于辦公建筑的生態(tài)意識(shí)和環(huán)保意識(shí)也在不斷的提升和進(jìn)步。對(duì)于辦公建筑在未來的生態(tài)化發(fā)展，我們從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行分析：

第一，舒適化的設(shè)計(jì)理念。辦公建筑的主要功能雖然是為人們的工作提供工作場(chǎng)所，但是重視建筑給人的舒適感受依舊是我們進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)必須秉持的基本理念。特別是隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們對(duì)辦公環(huán)境的人為性、舒適性、科技性的要求越來越高，以人為本同樣是現(xiàn)代建筑理念的一項(xiàng)重要原則和內(nèi)容。當(dāng)代建筑學(xué)、生態(tài)學(xué)及其它科學(xué)技術(shù)成果的綜合，為建筑創(chuàng)作提供了新的設(shè)計(jì)思維。健康舒適的環(huán)境概念是指:優(yōu)良的空氣質(zhì)量，優(yōu)良的溫濕度環(huán)境，優(yōu)良的光、視線環(huán)境，優(yōu)良的聲環(huán)境;應(yīng)對(duì)的建筑設(shè)計(jì)方法:使用對(duì)人體健康無害的材料，減少VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的使用，對(duì)危害人體健康的有害輻射、電波、氣體的有效抑制，充足的空調(diào)換氣，對(duì)環(huán)境溫濕度的自動(dòng)控制，充足合理的桌面照度，防止建筑間的對(duì)視以及室內(nèi)尷尬通視，建筑防噪聲干擾，吸聲材料的應(yīng)用等等。

第二，運(yùn)用自然體系設(shè)計(jì)理念。無論是何種建筑設(shè)計(jì)，都與客觀地理位置和地理環(huán)境有著緊密的聯(lián)系。在辦公建筑設(shè)計(jì)中注意與自然環(huán)境密切聯(lián)系，以客觀的通風(fēng)、采光條件為依據(jù)，對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和改造，是我們?cè)谵k公建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該重視和調(diào)整的部分。陽光和空氣始終是人類賴以生存的物質(zhì)條件。但照明和空調(diào)人工技術(shù)的普及和發(fā)展，使得自然體系的運(yùn)用受到忽視，同時(shí)也對(duì)建筑環(huán)境產(chǎn)生了負(fù)面的影響。自然通風(fēng)可利用現(xiàn)代空氣動(dòng)力學(xué)原理，采用風(fēng)壓與熱壓及二者結(jié)合等多種途徑實(shí)現(xiàn);在自然采光方面，保證良好的光環(huán)境同時(shí)，為避免直射眩光和過量的輻射熱，可采取多種創(chuàng)新方式。由諾曼福斯特設(shè)計(jì)的法國(guó)尼姆由卡里藝術(shù)中心，由于最大限度利用自然光的天窗、可以將熱量化解到最低的白色色調(diào)整體外墻和屋頂鋁合金百葉天蓬、室內(nèi)庭院的地板和樓梯踏步均采用透明鋼化玻璃，讓光線能夠一直向下延伸，使地下部分建筑空間也能獲得自然光，最大限度地發(fā)揮了當(dāng)?shù)爻渥闳照盏臍夂騼?yōu)勢(shì)對(duì)建筑的影響，同時(shí)有效地處理好了當(dāng)?shù)匮谉峤o建筑帶來的消極影響，使建筑中的人感到陽光燦爛和舒適。

第三，建筑設(shè)計(jì)的生命特征理念。建筑設(shè)計(jì)與我們?nèi)梭w一樣，同樣有一個(gè)存在的生命過程，在這個(gè)生命過程中，通常包括以下幾個(gè)流程和環(huán)節(jié)。從最初的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、建筑施工階段、投入使用階段、廢氣拆除階段等，這是一個(gè)建筑在正常使用環(huán)境下通常要經(jīng)歷的是個(gè)階段，這四個(gè)不同的階段也就相當(dāng)于組成一個(gè)建筑的生命全過程，重視建筑的自調(diào)節(jié)功能，是現(xiàn)代建筑理念的一大進(jìn)步。所謂建筑的自調(diào)節(jié)功能，就是以我們?nèi)梭w為參照物，在我們?nèi)祟惿^程的不同階段中，生命體的特征也會(huì)呈現(xiàn)出不同的變化。在我們的機(jī)體出現(xiàn)這種變化以后，我們?nèi)梭w的自身調(diào)節(jié)功能就會(huì)逐漸的適應(yīng)這種體征的變化，最直接的就是隨著年齡的增加我們的身體器官會(huì)做出不同的應(yīng)激反應(yīng)。對(duì)于建筑物的自調(diào)節(jié)功能也是一樣，在建筑的使用過程中，建筑應(yīng)該能夠針對(duì)外部的不同自然環(huán)境做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和變化，這主要是指建筑能夠?qū)ψ陨淼臏囟?、光照、濕度等方面進(jìn)行一定的自我矯正。除此以外，建筑物的自調(diào)節(jié)功能還應(yīng)該體現(xiàn)為一種自我清潔的功能，能夠有效的減少外部環(huán)境污染對(duì)于建筑物的影響，包括對(duì)于外部噪音的過濾、廢煙廢氣的過濾等這些都是建筑清潔功能的具體體現(xiàn)。

5、生態(tài)辦公建筑設(shè)計(jì)策略

京東集團(tuán)西南基地一期項(xiàng)目位于成都武侯區(qū)武青東四路與潮音路交界處，占地面積：59.5畝，總建筑面積約25萬，地上11層，地下4層。建筑限高59米，建筑密度40%，容積率為3。主體結(jié)構(gòu)類型為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，框架柱為鋼管混凝土柱，框架梁為鋼梁。地上樓板主要采用鋼筋桁架疊合板，局部現(xiàn)澆。該項(xiàng)目為京東集團(tuán)西南區(qū)域總部辦公建筑，項(xiàng)目邀約了全球知名的德國(guó)GMP建筑事務(wù)所與中國(guó)建筑科學(xué)研究院聯(lián)合設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)理念：大廈設(shè)計(jì)融合了傳統(tǒng)“中國(guó)結(jié)”的元素，是一座呈8字交錯(cuò)的建筑，每3層層疊，連環(huán)的8字象征著連綿長(zhǎng)久，含有永恒之意，體現(xiàn)了京東集團(tuán)可持續(xù)發(fā)展的力量和戰(zhàn)略；主要包括公共辦公區(qū)、會(huì)議室、培訓(xùn)室、多功能廳、員工餐廳、醫(yī)療、娛樂、休息區(qū)等；大廈設(shè)計(jì)充分運(yùn)用綠色高科技手段，建筑節(jié)能環(huán)保水準(zhǔn)將達(dá)到LEED金級(jí)國(guó)際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

大廈外立面采用雙層內(nèi)呼吸式幕墻，雨水收集再利用等環(huán)保裝置，PM2.5高效除霾技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度、空氣潔凈度等室內(nèi)環(huán)境的智能控制，對(duì)用水采用集中軟化、凈化、過濾排放等手段，使大廈更加環(huán)保、高效、節(jié)能。大廈園林綠化景觀設(shè)計(jì)將達(dá)到鏡水環(huán)繞、綠樹成蔭、花團(tuán)錦簇、曲徑通幽的效果，為京東員工提供了幽靜舒適的工作環(huán)境，展現(xiàn)了花園式辦公的理念，充分體現(xiàn)了京東以人為本的企業(yè)文化，為京東人打造簡(jiǎn)單、快樂的辦公環(huán)境。下面對(duì)該項(xiàng)目的生態(tài)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

5.1 保證通風(fēng)

5.1.1 中庭設(shè)置

中庭在各類公共建筑中，均是一種廣受歡迎的公共建筑空間，而中庭空間在吸收太陽能輻射、改善自然采光、促進(jìn)室內(nèi)通風(fēng)等方面的生態(tài)效應(yīng)也逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。這種設(shè)計(jì)有以下幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：①中庭內(nèi)的空氣通過空中花園不斷與外界新鮮空氣交換；②中庭的頂設(shè)計(jì)成玻璃頂建筑內(nèi)部的熱空氣因煙囪效應(yīng)被倒入頂部，頂部從最高處吸出熱空氣，帶動(dòng)空氣不斷循環(huán)，節(jié)約機(jī)械排風(fēng)的能源，形成一個(gè)巨大的“空氣緩沖器”。

5.1.2 建筑開口朝向

建筑的形體組合方式對(duì)建筑的通風(fēng)有很大的影響，一個(gè)好的建筑開口朝向有利于引導(dǎo)通風(fēng)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蝻L(fēng)向因地制宜設(shè)計(jì)建筑開口依據(jù)風(fēng)向而定，為建筑內(nèi)部輸送自然清新的空氣。

5.2 遮陽

建筑立面采用內(nèi)呼吸式幕墻設(shè)計(jì)，四個(gè)南立面均設(shè)置可調(diào)控的遮陽百葉，西側(cè)為不穿孔百葉，東、南、北側(cè)為穿孔百葉，當(dāng)陽光照射時(shí)，第一時(shí)間就阻擋紫外線等強(qiáng)烈光線，避免陽光直射雙眼，降低了空間的熱負(fù)荷，同時(shí)起到阻隔外圍建筑的視線干擾等多重作用。

5.3 立體化綠色空間

5.3.1 屋頂綠化

在建筑屋頂布置屋頂綠化的，結(jié)合建筑功能，形成屋頂休憩花園；植被以草皮、低矮灌木為主，起到給室內(nèi)降溫、降低熱輻射對(duì)室內(nèi)的影響以及美化環(huán)境、豐富第五立面的作用。

5.3.2 空間花園

在公共空間中適當(dāng)?shù)奈恢?，結(jié)合休閑和討論的功能設(shè)置空中花園，能有效地改善建筑內(nèi)部環(huán)境，把綠色與自然帶到建筑之中；并同時(shí)也起到隔熱、遮陽、通風(fēng)的作用。

5.4 利用自然能源（屋頂太陽能）

太陽能作為一種綠色能源，有著化石能源如石油等無法比擬的優(yōu)越性，發(fā)展前景非常廣闊，研究和實(shí)踐表明，太陽直接輻射到地球的能量豐富，分布廣泛，可以再生，不污染環(huán)境，是國(guó)際社會(huì)工人的理想替代能源。根據(jù)實(shí)際情況可以結(jié)合建筑屋頂設(shè)置有太陽能光伏電板，為大樓提供部分用電。

結(jié)語：

綜上所述，隨著建筑行業(yè)激烈競(jìng)爭(zhēng)的力度不斷加大，辦公建筑的設(shè)計(jì)一定要根據(jù)它的使用功能來進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且要充分考慮到生態(tài)辦公理念的重要性，并且將生態(tài)辦公理念融入設(shè)計(jì)中來，只有這樣才能夠設(shè)計(jì)出生態(tài)化的辦公建筑，實(shí)現(xiàn)以人為本的核心辦公理念，改善辦公人員工作環(huán)境，提升辦公速率。

[1]耿志勇.寧夏建筑綠色環(huán)保節(jié)能的分析[J].江西建材，2015（01）.

[2]李銳.解析高層民用建筑中綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].江西建材，2015（01）.

[3]金熙.基于生態(tài)技術(shù)理念的建筑設(shè)計(jì)量化策略[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（02）