绿色建筑技术在高层办公建筑节能优化中的应用探索

康佳龙

(山西八建集团有限公司，山西 太原 030027)

伴随着全球温室气体日益增加，环境污染问题越发严重，继而引发能源短缺。高层办公建筑作为城市标志性建筑之一，无论是环境保护，还是能源消耗方面均具有重要作用。基于此，高层办公建筑节能优化中，应利用绿色建筑技术，降低高层办公建筑能源消耗，为人们提供舒适的环境，促进城市可持续发展。

1 绿色建筑技术在高层办公建筑节能优化中推广策略

高层办公建筑由于其高度、体量和功能的特殊性，往往需要消耗大量的能源，如电力、水、燃气等，给环境和经济带来压力。绿色建筑技术是指在建筑设计、施工和运营过程中，采用节能、环保、可再生和智能化的措施，以降低建筑对资源的消耗和对环境的影响，提高建筑的舒适性和可持续性。绿色建筑技术在高层办公建筑中的应用，可以在多个方面提高能源效率和节约成本，如提高能源效率、提升生态效益等，该技术的具体推广可从以下几方面入手。

1.1 环保意识的普及

目前，高层办公建筑节能优化过程中，每个人应该具备环保意识，只有强化人们的环保意识，明确建筑节能对城市发展的重要性，才可以更好推广绿色建筑技术。其主要应从以下几点入手：1)政府方面应针对高层办公建筑节能环保多开展宣传活动，向人们普及节能和环保知识，加强整个社会节能环保意识；2)借助城市企业和学校开展节能环保宣传活动，促使更多人参与其中，明确节能环保的重要性，学习如何利用绿色建筑技术，降低城市环境污染概率。另外，开展节能环保主题讲座或者展览会等，向更多人普及节能环保对城市发展的重要性，在高层办公建筑中应用绿色建筑技术，降低能源消耗，提升城市环境保护水平。

1.2 绿色建筑技术培训

高层办公建筑节能中，应用绿色建筑技术要想达到更好的效果，需要加大对绿色建筑技术的推广，并针对相关人员进行绿色建筑技术培训，主要从以下几点进行：1)针对城市中不同的职业群体，开展对应的绿色建筑技术培训课程。技术人员的培训课程，可以设置为绿色建筑设计原则以及技术的应用课程，针对建筑管理人员，课程内容可以设置为环保和能源等方面，培训课程中需要包括知识理论和实践课程，促使学员全方面掌握绿色建筑技术；2)制定完善的绿色建筑技术培训体系和管理体系，针对培训计划和资源以及教学管理三个方面，制定对应的管理制度，确保绿色建筑技术培训的有效性；3)为提升学员的积极性与主动性，应设置各式各样的绿色建筑技术培训课程，不仅开设线下的课程，还可以开设线上的课程，促使更多人员了解绿色建筑技术，扩展绿色建筑技术的应用范围。

2 实例分析

2.1 工程概况

以某高层办公建筑项目为例，总建筑面积为7万m2，共设有26层办公楼，地上25层，地下1层为设备用房和停车场，该高层办公建筑项目应用绿色建筑技术，主要的节能优化，分别从构建建筑信息环境模型、施工材料的实践应用、照明系统节能优化、自然通风系统节能优化、建筑围护结构节能优化、空调风系统节能优化等方面进行，充分体现了高层办公建筑的节能环保特点。

2.2 构建建筑信息环境模型

案例工程中，通过构建建筑信息环境模型，可以得出高层办公建筑标准和非标准的数据信息，主要包括建筑信息、施工材料信息以及外部形状和几何数据信息等，通过数据信息采样搭建高层办公楼信息环境模型。技术人员精准反映出高层办公建筑数据信息，借鉴多个省市和地级市的高层办公楼数据采样，以及收集高层办公建筑门窗高度、宽度以及门窗比例等参数，最终搭建完善的建筑信息环境模型[1]。

1)针对标准化的高层办公建筑，在庭院建筑过程中，采用多边形将庭院的平面包围，再重新调整平面图形的数据参数，将平面图形数据参数转变为形状数据参数，再进行一次深度调整，继而形成各种平台形状的高层办公建筑形态。因为通过深度调整数据参数，可以改变高层办公建筑的基本形状，生成不同深度和关系的状态模型。另外，高层办公建筑庭院平面空间形态，可以通过调整参数，形成圆形的建筑形态，促使庭院内部空间变得有趣，提升高层办公建筑模型对不同建筑要求的适应能力。搭建高层办公建筑环境模型后，可以根据高层办公建筑节能优化需求，对应调整模型数据，最后再确定模型数据的实际参数。

2)针对柔性非标准的高层办公建筑，在搭建环境模型过程中，应从高层办公建筑的平面形状和三维形状控制两个方面入手，需要对平面形状和三维形状进行数据信息集成后，再搭建高层办公建筑环境模型，平面形状控制过程中，应对高层办公建筑的中点和端点连接，继而控制高层办公建筑实际平面形状，确保每个点的数据参数具备独立性，再利用数据参数对不同点位调整与分割，提升高层办公建筑平面形状的灵活性。技术人员对各个控制点的数据参数调整，便会生成各种高层办公建筑平面形状，并且平面形状可以旋转和缩放。针对三维形态控制过程中，技术人员需要从梯度控制入手，利用梯度可以调整高层办公建筑的形态，可以对高层办公建筑形态进行缩放或者旋转。如果调整对象为自然层，技术人员需要对各个控制参数调整，再调整各个层平面形状，最终各个层连续渐变响应，通过此种控制方式，提升高层办公建筑的节奏感，可以精准反映出高层办公建筑的环境问题。另外，在高层办公建筑外窗控制过程中，技术人员应考虑日照方向，以及高层办公建筑能源消耗问题，继而制定对应的门窗尺寸。

2.3 施工材料的实践应用

案例工程中，施工材料作为高层办公建筑节能优化的关键，应使用绿色建筑施工材料，不仅提升城市环境水平，还可以促使高层办公建筑具备节能环保特点。施工单位在选择绿色建筑材料过程中，应按照高层办公建筑节能需求，从绿色建筑材料品牌、材质以及性能等方面入手，秉持着因地制宜采购原则。在案例工程中，施工单位在选择板材过程中，应选择绿色建筑材质的板材，例如氢氧化物板材，这种新型的绿色建筑材料，无论是性能和功能方面，对比传统施工材料，氢氧化物板材均具备明显优势，并且这种绿色建筑材料成本较低，并具备节能环保特点，所以，施工单位选择氢氧化物板材作为施工材料[2]。

针对墙体施工材料选择过程中，施工单位选择空心砖，有效解决施工材料运输问题，空心砖在烧制过程中，由于对原材料消耗较少，所以空心砖重量较轻，有助于提升高层办公建筑施工进度。

门窗在高层办公建筑中，属于室内和室外连接的窗口，主要负责高层办公建筑采光和保温，所以，在案例工程中，选择门窗材料过程中，施工单位考虑自然环境、气候条件以及保暖和采光需求等，选择对应的绿色门窗材料，并要求绿色门窗材料具备节能和采光特点。例如，在高层办公建筑表面，选择空心玻璃，不仅降低施工单位成本，还可以避免高层办公建筑热量流失，促使高层办公建筑室内达到恒温效果，降低空调和暖气使用次数。另外，门窗边框材料选择过程中，应选择铝合金断热材料，以及铝木复合材料，不仅提升门窗密封性，还可以提升门窗隔热能力。所以，在绿色建筑材料选择过程中，要想保证材料利用效果，应针对高层办公建筑材料进行节能优化，促使高层办公实现质量和成本双赢局面。

2.4 照明系统节能优化应用

案例工程中，施工单位对高层办公建筑楼全方面分析，考虑到只有扩大高层办公建筑楼采光区域，才可以保证高层办公建筑照明系统节能优化效果。所以，在照明系统节能优化过程中，施工单位合理设置采光区域，以及在工作区域设置照明区域，借助天然能源，在高层办公建筑中打造节能照明系统。

施工单位利用LED节能系统，在高层办公建筑中设置，再结合智能控制系统，以及红外线感应设备，制定LED灯具节能系统，通过此种方式，可以减少高层办公建筑能源消耗量。根据测量方法，对高层办公系统中的用电情况进行分析，LED灯具节能系统与其他照明系统相对比，LED灯具节能系统可以节省25%左右的电量[3]。

施工单位在高层办公建筑中，利用自然光缓解电量消耗问题，主要从以下几点入手：1)搭建水载体光媒系统，施工人员在高层办公建筑中选择合适的区域，安置水池，不仅对高层办公建筑中起到美化作用，还可以将自然光引入水池后，再通过水池将阳光引入地下，施工人员对采光玻璃设置后，水池中的阳光还可以引入二层区域，将自然光的作用充分发挥；2)在高层办公建筑节能优化中，施工人员搭建光导照明系统，利用采光器和导光管，形成一个光导照明系统，并且该系统具备节能环保特点，通过光导照明系统，可以将阳光引入地下空间，如果地下空间有照明需求时，可以利用光导照明系统，最大限度满足地下室照明需求；3)在高层办公建筑中，搭建反光板系统，在搭建反光板系统过程中，主要目的便是将自然光引入室内，满足室内照明需求，并且利用反光板对室内照明，可以满足高层办公建筑节能优化要求。另外，反光板系统与室内顶棚相结合，可以在室内办公区域引入阳光，再利用自然光可以照明整个办公区域，满足高层办公建筑照明设计要求。

2.5 自然通风系统节能优化应用

案例工程中，施工单位在进行自然通风系统节能优化过程中，为保证高层办公建筑舒适性，需要对高层办公建筑气象条件全方面分析，并根据分析的数据，对应设置自然通风系统，确保自然通风系统满足高层办公建筑舒适性要求，减少能源消耗量。按照立面风压的情况，需要对高层办公建筑中开窗方式进行调整，在设计过程中，需要制定完善的设计方案，并且对室内的风场规律以及风场分布位置详细分析，再按照风压的分布情况，对不同的窗口位置以及开窗形式对应调整，扩大外窗面积，确保窗口通风效果。另外，在案例工程中，设计人员将窗口设置成吕字形状，并对高层办公建筑自然通风环境深入调查，在明确风向后，以及高层办公压力分布后，在开窗设计过程中，将建筑外部的通风压力场两两相对。即使在夏季，也可以通过自然风，将高层办公建筑室内的热量带走，减少空调使用率，避免能源消耗，形成良好的自然通风系统节能优化效果[4]。

2.6 建筑围护结构节能优化应用

案例工程中，在建筑围护结构节能优化应用过程中，施工单位利用双层智能型幕墙，在双层幕墙设计中，按照玻璃温室的新型设计理念，在建筑围护结构中引入双层智能型幕墙，不仅可以改善高层办公建筑的环境，还可以打破高层办公建筑的环境限制。设计人员在双层智能幕墙设计中，融入铝合金窗，可以满足高层办公建筑节能要求，并且利用铝合金窗，可以避免室内阳光直射，人们产生眩晕或者辐射问题，为人们提供安全舒适的工作环境。另外，在外墙节能优化过程中，采用外墙复合系统，并制定多种保温隔热设计方案，例如，采用铝板聚苯板为外墙起到保暖作用，或者利用聚氨酯泡沫喷涂材料复合墙板，提升外墙的保温性，通过外墙复合系统，可以降低传热系数，即使在冬季，高层办公建筑室内依然保持温暖。

2.7 空调通风系统节能优化应用

案例工程中，施工单位考虑到空调长时间运行的情况下，便会产生大量能源消耗，所以，施工单位对空调风系统进行节能优化。主要从以下几点入手：1)调整空调风量，为控制空调系统运行，减少能源消耗，对不同办公区域的，以及不同的办公楼层风量重新调整，满足高层办公建筑楼层新风量需求。在案例工程中，空调风量调整后，全空气系统新风量为2500m3/h[5]。

2)回收排风热，由于空调在运行过程中，会产生大量能量，所以，为避免这一问题，需要将排风热回收与利用，就可以节约能源，提升高层办公建筑环境保护水平。另外，通过回收排风热，可以对高层办公建筑内部的新风和排风重新调整，促使二者集中热处理。并且还可以将空调新风和冬季产生的热量和冷量回收，对能源重复利用。空调中的热量回收过程中，需要重新在空调中注入新的排风，促使排风集中在各个楼层的指定位置，这需要工作人员提前对排风管道设置，缩小楼层使用面积。通过此种方式，可以避免办公区域热交换，还可以降低环境污染概率。目前，在对排风热回收过程中，技术人员采用液体循环的方式，不仅操作简单，还可以提升工作效率，最大限度满足空调风系统节能优化需求。

3 结语

近年来，人们对环境污染问题越来越重视，而高层办公建筑中，会消耗大量能源，对城市环境造成影响。为避免高层办公建筑能源消耗，应利用绿色建筑技术，按照高层办公建筑节能优化需求，采用绿色建筑材料，搭建照明节能系统和自然通风系统以及空调风能系统等，不仅提升高层办公建筑内部美观性，还可以降低节能优化成本，避免能源消耗，为城市环境提供保障。