引言:我国全面实施的环保政策,在于增强生态系统稳定性、平衡性,为群众日常生活、生产营创良好环境,与可持续发展目标相符。在生态城市建设的规划阶段,以生态办公建筑为主,就应强调各类能源的高效应用,强化建筑功能的同时还能符合生态建筑标准,减少能耗,使生态环境得到良好改善。基于不同的服务主体,严谨设计,利用可靠的建筑技术,实现预期设计目标。
一、生态办公建筑
(一)概述
生态办公建筑是应用建筑学、生态学及其他学科技术建造的建筑,与自然生态环境的保护工作存在密切联系。通过贯彻落实可持续发展战略,生态办公建筑设计从整体化的发展角度探析,强调生态系统的统一性、协调性,本着人与自然和谐发展的设计理念,对各类资源合理利用,依据生态学的方法及原料,与建筑学相关内容综合应用,推动我国现代化建筑行业创新发展的同时,维护人与自然的和谐关系。
(二)特点
自然性特点。工业化快速发展的背景下,群众的环保意识与能力明显增强,这对生态办公建筑的建设工作开展提出了新的标准及要求,譬如合理利用自然条件,提高生态建筑自然采光率、通风率等等;经空中花园、室内生态中庭设计打造生态化建筑景观,促进群众亲近自然。
低能耗特点。随着生态建筑工程建设的开展,生态建筑在现代化建筑行业中正逐渐占据主导地位。借助现代化技术手段降低各类能源的消耗量,大力研发可再生资源,对其循环利用,提高自然资源利用率的同时还能降低投资成本,确保生态建筑经济效益最大化。与其他行业对比,建筑业的耗能最大,约占总能耗的40%,排放废物对全球气候影响占20%,从建筑设计到施工、竣工、维护等,办公建筑每平方米的能源为99万千卡、110万千卡,分别排放出287公斤、318公斤的CO2,仅在40年的使用周期内能耗消耗就会超过2.6倍、5.1倍,严重影响生态环境质量(如表1所示)。对此,加大生态建筑项目的开展力度,提出能耗消耗及自然资源的高效应用。
表1 建筑生命周期对环境的影响
环境友好型特点。通过生态建筑的设计与建设,有助于降低对生态环境的破坏。尤其是在大城市发展进程中,生态建筑可抑制热岛效应,减少声光污染,为使用者营造良好的办公环境。
高度智能集成特点。生态建筑可针对用户需求,完善各项基础功能,协调电力系统、给排水系统、照明系统、消防系统、通讯系统、安保系统等,有利于创设良好的工作和生活场所,为人们生产生活提供便捷性。
高效率特点。设计建设生态建筑,能够按照使用者的不同需求,利用现代化技术,统筹规划各项建筑配套设施,以此实现资源高效利用的目标,与当前推行的低碳社会、可持续发展理念等,具有较高的契合度。
(三)原则
对于生态办公建筑的设计,应结合现代社会发展趋势,遵循以人为本的原则。注重考虑现代人的快节奏生活方式,通过优化建筑设计,运用人性化理念,改善人的负面情绪和心理。即是在办公建筑设计过程中,尽量满足建筑使用的舒适性、外观美观性等需求,在保证使用功能的基础上,提升审美水平。比如突出建筑的节能环保特性,利用绿植、生态屋面等自然生态元素,结合科学技术,创造良好的办公空间环境。并体现建筑安全性,如优化建筑结构、基础结构、电气系统、消防系统等配套设计等,从而保证建筑使用安全,消除各类隐患,实现生态性能与安全性能的统一,最大限度的发挥生态办公建筑的设计价值。
二、生态办公建筑设计思路
(一)结构体系
生态办公建筑设计应注重实现生态化,即是保证建筑在使用期间,具有绿色环保、节能减排等效果。因此从使用者的角度出发,基于当前新时代的发展趋势,在设计工作中,要遵循自然规律,创新建筑结构体系。即是突出美学价值的同时,促使建筑与自然界达成和谐统一的关系,进而体现办公建筑的生态性。
例如:对办公建筑的生态设计,采用树结构形式。利用树根以及树干等作为空间系统的支撑,并强调控制支撑结构的水平荷载。另外,对生态办公建筑的结构设计,可采用竹形式。利用竹子外直中空和挺拔的外形特点,创新高层建筑的设计风格,体现独特的外观形象。有利于在落实绿色环保理念的同时,营造具有特色的建筑形象,提升审美性。
(二)形态设计
生态建筑形态设计强调对各类资源的高效应用,因此在设计实践中,常见使用圆柱状形态,目的是扩大建筑使用面积,同时减少热流失。并且圆形表面积较减小,平面平衡性更强,可保障受力状况良好、采光均匀。有助于利用自然条件结合节能技术,突出建筑的经济性和生态性。
(三)空间组合
空间组合设计需考虑经济性问题,按照生态建筑设计理念,应注重降低能耗,并提升空间利用舒适性。在实践设计中,可按照办公建筑的使用需求和功能,针对温度、景观、自然光等设计,采取分区设计方式。如在门厅、楼梯、会议室、走廊等区域,规划不同的空间组合,注重空间过渡和衔接,有效实现空间区分,又能够增强空间协调性,有利于强化建筑功能,突出生态化的设计效果。
(四)表皮设计
表皮设计是生态建筑设计中的核心内容之一,通过改善外部环境,消除对建筑整体产生不良影响的各项因素,确保建筑整体得到良好保护。比如在实践设计中,可利用遮阳设施、表面绿化等,对室内外能量转换进行优化。有利于保证室内温度适宜,并保护建筑外观和装饰,提升建筑舒适性、耐久性和安全性。
三、生态办公建筑设计方法
(一)节能设计
为实现生态办公建筑的节能目标,应采取科学的设计方法,现阶段主要是针对门窗进行优化设计。考虑大部分办公建筑采用玻璃幕墙进行大面积装饰的现状,虽然能够提升美观效果,但在维护工作中,由于玻璃幕墙结构缺乏安全性、可靠性,易出现热桥现象,影响建筑整体质量。因此在生态办公建筑设计工作开展阶段,为有效实现节能与美观的双重目标,应设计采用双层玻璃幕墙,有利于提升保温、隔热效果,发挥降噪、抗干扰的优势(如图1所示)。该设计方法的原理,即是对空气间层划分为垂直、水平两方向,确保内部气流在循环的过程中互不影响。再通过合理选择门窗材质,可有效强化生态办公建筑保温效果。在选择门窗材质时,一般是按照工程项目建设地区的自然气候特点,通常选择玻璃纤维、塑料框材等窗框材料,或者使用真空玻璃,发挥空气间层热阻大的特点,实现节能设计。
图1 某生态办公建筑的玻璃设计效果图
(二)环保材料
根据当前时代发展的要求,生态办公建筑设计强调使用阶段,具有绿色环保特点。由此相关设计人员应当结合当地自然发展规律,在总结经验的基础上,创新环保材料的应用,降低对生态环境的破坏及污染程度,满足现代人的生活及生产需求。同时,设计人员要注重对建筑设计风格的创新,强调新颖性、独特性,增强建筑的吸引力,满足办公建筑的使用需求,进一步提升综合效益。
例如:设计人员要结合工程实际情况,选择可降解、可再次循环利用的绿色环保型建筑材料,充分突出生态办公建筑的节能性、环境友好性特点。并遵循就近原则,尽量选择本地或周边原材料,减少材料加工或运输环节中的环境污染。
(三)遮阳系统设计
遮阳系统在现代办公建筑中得到较为广泛的应用,为有效实现生态化目标,应当对其设计方案进行优化。比如北方夏季自然温度高,如果采用大面积玻璃幕墙,会吸收大量热能。通过合理设计遮阳系统,有利于降低办公建筑能耗。部分建筑采用大型双层幕墙,可在墙体内部、外部设置遮阳系统,避免阳光直射在办公区域内,为人员营造良好的办公环境。对于生态建筑可拉动百叶窗的设计,主要设置在空气夹层中,有利于阻止外部强烈光照,避免影响热辐射的传递效果。
结语:
综上所述,通过了解生态办公建筑的特点及设计原则,有利于科学合理的制定建筑整体设计方案。如利用环保型原材料提升节能效果,重点把握结构体系、形态设计、空间组合、表皮设计等环节,进一步强化建筑使用功能,体现生态性特点,充分体现现代生态办公建筑的优势,推动可持续发展目标的实现。
参考文献:
[1] 马亚平,宋素仟.生态办公建筑设计对策初探[J].建筑工程技术与设计.2018,(9):112-112.
[2] 陈一平.办公建筑的生态节能设计研究[J].建材与装饰.2018,(20).95-96.
[3] 高洁,李婉琳.基于生态策略的现代办公楼设计 --以国家开发银行云南省分行办公楼设计为例[J].华中建筑.2017,(11).21-27.
[4] 彭怡敏.关于生态办公建筑设计策略的研究与分析[J].装饰装修天地.2017,(23).172.