高层办公建筑节能设计的常见问题及对策研究

马畅 夏爽

摘要：高层办公建筑已经成为当前公共建筑中的占比较大的建筑类型，办公建筑本身由于自身的特点对于能源的消耗较大，在办公建筑的建设中处理好能源、环境和发展之间的关系对于在高层办公建筑发展中实现节能降碳的目标具有重要意义。本文将从高层办公建筑节能设计的常见问题出发，分析探究相应的对策。

关键词：高层;办公建筑;节能设计

高层办公节能设计的要求符合国家生态发展总要求，作为公共建筑中占比较大的普通建筑，将节能理念融入到高层办公建筑设计中是必然趋势。不同地域、不同功能的高层办公节能设计可以结合当地的地域特点等因素进行合理的设计，建筑企业的节能设计也将会成为立足行业的优势之一。

1高层办公建筑节能设计的常见问题

1.1自然采用利用不充分

目前高层办公建筑的形式以方形、圆形、矩形为主，并且相对其他建筑而言，高层办公建筑的深进较大，传统的侧窗采光设计不能够满足深距的办公采光需求，这就使得在日常办公中对人工采光需求增加，增加了能源消耗。

部分开发商在设计高层办公建筑时更多考虑收益的问题，对于建筑的节能设计的研究和资金投入都是不足够的，或是部分建筑公司在建筑过程中多采用保守的建筑方式，缺乏进行节能设计的意识。高层办公室采光能耗在所有能耗中占有较大的比例，若是能够通过改变建筑设计充分利用自然光，将会大大降低能耗。

1.2高层办公建筑的通风设计不佳

在人员密集度较高的办公建筑设计时需要充分考虑室内通风的问题，现阶段高层办公建筑的深进空间使得自然通风难以达到需求，多采用通风设备进行通风，即便是室外的环境处于人体的适宜温度，但是室内的还需要通风设备来改善空气质量、稳定室内温度[1]。

在传统多层办公建筑中，板式设计就能够多采用自然通风改善室内空气质量，现阶段的设计多是统一固定的，建筑公司在进行高层办公建设时也没有充分考虑到日后的通风问题，使得通风也成为高层办公建筑的主要能耗之一。

1.3围护结构的设计不足

围护结构的保温隔热能力成为高层办公建筑需要考虑的主要内容之一，高层的竖面面积大于横面面积，对于室内温度的影响也较大。围护结构中影响隔热保温能力的主要是墙体与窗户的设计，传统的混凝土块空心砖和大理石贴面虽然有一定的隔热保温能力，但实际效果远达不到需求，另一种玻璃幕布和外挂铝塑板的构造也同样难以满足需求。调查发现，许多高层办公建筑的窗户多是采用单层玻璃，隔热保温性能自然较差，并且很多建筑也没有设计遮阳手段来降低能耗，这些都是造成空调能耗较大的原因。

2高层办公建筑节能设计的对策

2.1充分利用自然采光

首先，能够利用自然采光就要减小深进。可以根据实际的建筑情况将板式结构和交叉式结构融合在高层办公建筑中，这一改变必然使得建筑体形改变而增加部分能耗，设计师需要将二者综合考虑选择最优区间。

其次，通过改变平面组织方式增加自然采光。内庭式或中庭式的设计方式能够很好地增加自然采光和通风效果，但同样的这会增加墙体面积而使得能耗增加，具体实施也是需要 综合各方面的因素进行考量。

最后，在充分利用自然采光的基础上，也需要在人工采光设计上考虑节能，尽可能地利用可再生能源，通过风能、太阳能等进行发电设计，全年都可以使用太阳能发电系统，目前我国的太阳能发电技术已经成熟，在整个高层办公建筑中利用太阳能发电降低能耗是可行的。

2.2通风节能设计

每一个地区在一年中都会有气候较为舒适的季节，若是能够通过设计增加高层办公建筑的自然通風，就可以保持室内也同样达到舒适的环境，通过自然通风引入新鲜空气能够改善室内的空气质量。

在高层办公建筑中实现自然通风主要是要在整个室内空间中形成穿堂风，在相对的两组垂直墙面之间设计窗户就能够实现，在窗户设计时需要和整个房间的面积、墙体面积以及当地的气候环境相适宜才能够达到预期的效果，对于一些墙体采用玻璃幕墙的建筑在设计时要注意玻璃幕墙的可开启面积[2]。

高层办公建筑具有“间歇使用”的特点，大多数的办公建筑都是在白天使用效率较高，因此就可以利用夜晚和清晨的低温度进行室内通风或冷气储存。冷气储存需要在高层办公建筑中设计双层楼板结构，例如，利用双层玻璃幕墙来实现。

2.3围护结构的设计

通过围护结构的合理设计也能达到节能的目标。在实体围护结构的选择中，需要尽量选用隔热性能好的材料，如多孔砖、加气混凝土，还要在建设是注意外墙的保温设计，通过提升围护结构的隔热保温性能来减少能耗。实体围护基本是每一座高层办公建筑需要考虑的，在此基础上，对于玻璃幕布的使用要进行合理的控制，玻璃幕布上可开启面积也要根据实际的建筑需求合理安排，实现自然通风需求，以降低室内温度，在玻璃的选择上同样需要考虑到密封性和隔热保温性。

提高建筑的遮阳效果可以减少空调能耗，可以参考其他地区的设计经验再结合当地的实际情况设计合理的建筑方案[3]。另外，通过对再生能源的利用也能够减少能耗。例如，可以通过增加地源热泵来减少使用分体式空调建筑的能耗，通过对太阳能的利用在冬季进行供暖，夏季进行制冷。

结语

为了实现可持续发展的理念，高层办公建筑要将节能理念融合在每一个设计环节，通过充分利用自然采光，通过恰当的设计增加自然通风，利用可再生能源提供需求，改变围护设计增加隔热保温性能等多种方式实现低能耗的目标。高层办公建筑节能设计已经成为未来发展趋势，是促进建筑企业在行业立足的优势之一。

参考文献：

[1]黄智佳. 高层办公设计中建筑绿色节能的运用[J].  建材与装饰. 2020（13）

[2]付亚东.  基于节能的高层办公建筑自然采光设计策略研究[J]. 工程建设与设计. 2019（15）

[3] 刘静雅.  高层办公建筑节能设计常见问题及对策[J].中国住宅设施. 2019（03）