绿色办公建筑节能设计及效益分析

绿色办公建筑节能设计及效益分析

谢婕妤

广东八千纵横建筑设计有限公司广东肇庆526000

摘要：本文主要针对绿色办公建筑的节能设计及效益展开了分析，通过结合具体的工程实例，对规划布局及主要的技术措施作了详细的介绍，并系统论述了项目创新点、推广价值和综合效益的分析，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词：绿色办公建筑；节能设计；效益

0引言

现代绿色建筑节能随着环保的重视也引起了人们的逐步重视，节能材料的广泛运用带动了环境的日益改善，并使得绿色建筑的施工越来越广泛，其中更以绿色办公建筑为主。所以，为了绿色办公建筑的施工质量及节能效益，我们就需要做好相应的设计工作。基于此，本文就绿色办公建筑的节能设计及效益进行了分析，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1规划布局

该项目的总体规划除满足规划的各种指标要求之外，将城市空间与场地内环境设计融为一体，现代性风格的建筑外观与舒适的建筑内部环境整合设计，充分反映现代建筑和企业的文化。在布局设计上充分考虑了外在环境条件与建筑的功能性，在简洁现代的时代感中表达出设计的前瞻性。在场地道路规划时将内部道路和建筑、外部道路形成15°的倾斜角，力求突出建筑的活力。并使得主楼的沿路界面根据视点的移动有一定的变化。

设计注重建筑轮廓、建设空间设计；造型及色彩设计应独具现代特色，功能设计上要充分考虑现代化、环保化、智能化、节能化，重点突出的是公司的企业形象。交通组织按城市规划

一期的总部办公大楼在建筑单体设计上，主楼部分为5层，1层层高5.1m，其他办公空间为4.5m，可以达到舒适的空间感。总建筑高度控制在24m以内，主楼内部主要为办公区域，以及相应的辅助用房。

地下室主要为设备用房和车库，地上1层为公司门厅、展厅和报告厅等。地上2～4层为办公研发。建筑主楼内部设置了便于上下交通联系和通风采光的弧行楼梯，南侧形成层层退台，创造了良好的办公环境。建筑外立面以组合幕墙为主。南立面由大面积的光伏玻璃组成。光伏玻璃既能为整栋大楼带来清洁能源，又是内部办公空间的遮阳。北侧外墙由每个面积为6m2的玻璃钢采光圆洞组成，与北部外墙之间有2m的间隔，形成一个自然的双层呼吸幕墙。建筑的屋面设置了5个玻璃钢导风筒，通过温度差形成的风压，来实现建筑内部的自然通风。

2主要技术措施

2.1节地与外部环境

(1)外部环境:在基地范围内无危险源，如电磁辐射、火、爆、有毒物质等，并且没有对人体产生伤害的物质。

(2)对外交通:基地出入口与公共交通站点距离未超过500m，且有多条公交线路到达。

(3)植物绿化的本土化:场地内设置了符合地域性气候及土壤条件的乡土植物，同时还考虑维护成本低、耐候性强及对人无害的绿化种类，并采用乔灌复合绿化的方式。

(4)透水面积:红线范围内绿地面积为10275m2，室外地面面积16676m2，室外透水地面面积比为61.62%。

(5)地下空间利用:地下建筑面积与建筑占地面积之比为211.03%，其中建筑基底占地面积为3064m2，地下建筑面积为6466.11m2。

2.2能源利用与节能设计

2.2.1节能设计

项目节能率设计目标达到66.52%。

(1)屋面做法:钢筋混凝土(50.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)+聚氨酯(屋面保温)(48.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)+钢筋混凝土(120.0mm)+石灰水泥砂浆(20.0mm)，太阳辐射的吸收系数为0.70。

(2)外墙做法(含不透明幕墙):聚氨酯(外墙外保温)(20.0mm)+ALC加气混凝土砌块(200.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)，太阳辐射的吸收系数为0.50。

(3)外窗:6中透光Low-E+12氩气+6透明隔热金属型材多腔密封窗。

(4)高效能设备和系统:空调末端采用吊顶式诱导器，诱导式通风，无风机。

采用变频风机及水泵，项目风机的单位风量耗功率均达到节能标准要求，另外项目的冷热水系统的输送能效比为:0.0241，满足节能标准要求。

2.2.2节能高效照明

(1)主要灯具:T5直管荧光灯，电子镇流器，灯具效率＞75%，照明功率因数补偿＞0.9。办公室等主要功能区域还采用LED灯照明。

(2)车库、普通办公、会议室采用灯控系统，走道、流动区域采取人体感应控制。

2.2.3可再生能源利用

(1)地源热泵系统:本系统地源热泵产热水仅作为预热水，使用空调的夏季由地源热泵机组WHP-1～2提供免费热水，其他季节由地源热泵热水机组WHP-W-1提供热水。

(2)光伏发电系统:本项目设计中采用了太阳能光伏发电系统。在建筑的各层屋面檐口及1层走廊顶部装置太阳能光伏组件，总发电量342kW，通过并网的方式提供给该楼用电设备。发电效率为77%，年发电量约为311650.6kW•h。

(3)风光互补型太阳能路灯:在建筑南侧车行道旁设置了5个风光互补型太阳能路灯，灯具功率为250W，按每天工作10h计算，年耗电量为4562.5kW•h。所以，采用风光互补型太阳能路灯，年可节约电量4562.5kW•h。

2.3节水与水资源利用

(1)水系统规划设计:在水系统的规划设计中，综合统筹利用各种水资源，特别是非传统水源。本项目的最大日生活用水量52.86m3/d。水源:市政引入管为一路，管径为DN150，水表井2座，共设1只DN100生活水表和1只DN150消防水表；市政给水管网压力按0.20MPa考虑。2层及以下的生活给水由市政管网直供；3层及以上的生活给水采用恒压变频加压供水；泵房内设1个组装式不锈钢生活水箱，贮存生活用水50m3。水质净化设备设置在水箱旁，共设1套生活变频给水设备。冲厕用水由回用雨水供给。

(2)节水措施:采用雨水回收系统，回收的雨水可以用于景观、绿化浇灌、道路冲洗、冲厕、洗车及冷却塔补水。采用防漏管道及高性能阀门。

(3)非传统水利用:结合设计的实际状况，对建筑的屋面及基底内的雨水进行综合收集。收集的雨水经过净化后可以再利用，水量不足时，引入项目边河道水进行补水。非传统水源利用达到54.84%。

(4)绿化节水灌溉:项目采用滴灌的节水灌溉方式。

(5)雨水回渗:项目室外透水面积占室外总面积的比例达到60.14%，并合理规划地表与屋面雨水径流途径，利于雨水入渗，降低了地表雨水径流。

2.4节材与材料资源利用

(1)造型简约:项目有少量装饰性构件，其功能是公司LOGO。根据项目装饰性构件造价比例计算，装饰性构件造价占工程总造价的0.146%。

(2)预拌混凝土的使用:项目中全部采用了预拌混凝土材料。

(3)土建与装修一体化设计与施工:项目装修提前介入，实现了土建装修一体化设计与施工。

(4)灵活隔断:项目办公采用轻钢龙骨+脱硫石膏板隔墙，可变换功能的室内空间采用灵活隔断的比例为76.02%。

2.5室内环境质量

(1)日照、采光、通风:项目高度为23.45m，项目主入口设置在1#楼的南面，南侧设置了玻璃幕墙，且从2～5层采用退台式的布局，有利于冬季建筑内部有足够的日照。

(2)建筑北侧2～4层设置了3个与室外联通的露台，以及与北侧外墙相隔2.1m的通风墙，设置了2个圆梯，并在圆梯顶部设置了可开启天窗。这些措施一是改善了建筑室内自然通风，二是改善了地上部分室内自然采光。

(3)窗户开启角度为30°情况下，各楼层室内自然通风效果较好，风速在0～1.4m/s范围之内，室内温度低于29.2℃，空气在室内滞留时间不超过1000s，能够在过渡季为使用人员提供舒适的空间环境。并设置了可开启天窗，当室外风速较小时，反而有利于热压通风。

(4)围护结构保温隔热设计:围护构件的性能完全满足了DGJ32/J96—2010《公共建筑节能设计标准》的要求，围护结构均采用保温措施，降低室内外温差，避免了冬季外围护结构内表面结露现象的出现。

(5)室温控制:采用AHU全空气处理低速送风系统，室内末端为吊顶式诱导器。每个功能空间均可对所在区域温度进行调节。

(6)可调节外遮阳:项目东、西立面采用电动外遮阳，有效改善室内热环境。同时，南立面每层均设置了太阳能光伏电板，在起到发电功能的同时，也有固定外遮阳的作用。

(7)室内空气质量监控:地下室每台送、排风(烟)风机均配置1台智能控制柜。平时通过车库内CO等废气的浓度控制风机的启停，以有效降低地下车库内废气的浓度，使地下车库的空气品质得到提高，并达到节能的目的。1层180人大培训教室、会议室及各层大空间开敞办公区均设CO2浓度监测，根据CO2浓度控制设于屋顶AHU空气处理箱的新风电动调节风阀，以调节新风量，达到节能的目的。AHU空气处理机组新风侧设置新风量检测仪。

3项目创新点、推广价值和综合效益分析

3.1项目创新点

(1)地源热泵系统:采用了带热回收的螺杆地源热泵热水机组，在提供空调冷热源的同时，制备生活热水。

(2)太阳能光伏发电系统:在南立面各层檐口及1层走廊顶设置了3720m2的太阳能光伏电板，年发电量315083kW•h。

(3)风光互补型太阳能路灯:在南侧车行道旁设置了5个风光互补型太阳能路灯，灯具功率为250W，按每天工作10h计算，年耗电量为4562.5kW•h。所以，采用风光互补型太阳能路灯，年可节约电量4562.5kW•h。

(4)活动外遮阳系统:在建筑东、西立面设置了活动外遮阳系统。

(5)雨水回收系统:设计中考虑屋面及场地内雨水的收集，可用于景观中、以及绿化灌溉体系、道路冲洗、及冷却塔补水等功能，非传统的水源利用比率可达到54.84%。

(6)室内空气质量监控系统:地下室设置CO浓度监控系统，与排风系统联动；地下1层所有设备用房及非机动车库的送、排风机均设温感及时间控制；1层的180人大培训教室、会议室及各层大空间开敞办公区均设CO2浓度监测，根据CO2浓度控制设于屋顶AHU空气处理箱的新风电动调节风阀，以调节新风量，达到降低新风能耗的目的。

(7)室外透水铺装:室外采用了大面积绿地，透水地面面积比达到了60.14%。

(8)智能照明控制系统:公共场所(包括走廊、楼梯间、门厅等)的照明采用了集中式灯控系统，并根据建筑的使用要求和具体自然采光条件状况采用分区，分组控制。办公场所按照与侧窗平行分列控制，在适当情况下，根据环境光来控制分组照明的亮度或开关会议室，报告厅等场所按照与主席台远近分组控制。

(9)自然采光优化:在地下室设置了14套光导管，改善地下室采光；地上部分设置2个圆梯，从1层通到5层，顶上设置玻璃天窗，改善室内自然采光。

(10)自然通风优化:主入口设置在项目的南面，避开了冬季主导风，有利于夏季主导风进入南面主入口。同时，在建筑北侧2～4层设置了3个与室外联通的露台，以及与北侧外墙相隔2.1m的通风墙，设置了2个圆梯，并在圆梯顶部设置了可开启天窗，室外风速较小时，利于建筑内部形成热压通风。

3.2项目推广价值

项目设计理念是“以被动节能为主、主动节能为辅，打造高标准的绿色建筑”。

在被动节能方面，项目在总平面布局及建筑内部布局上采用了大量诸如可开启采光天窗、室外露台、通风墙、光导管等优化自然通风、自然采光的措施；项目为乙类公建，但围护结构节能按节能65%设计，外窗传热系数更是做到低至2.1W/m2•K；屋面除去设备占地外，100%采用屋顶绿化；同时，项目在东、西立面设置了电动外遮阳系统，南立面的太阳能光伏电板也起到了固定遮阳的作用，项目节能率达到了66.52%。

在主动节能方面，采用了地源热泵、太阳能光伏发电、风光互补型太阳能路灯等可再生能源系统，其中太阳能光伏发电系统年发电量可达315083kW•h，很有效地节约了建筑电耗；空调末端采用吊顶式诱导器，无风机，节约了大量末端风机能耗；项目收集了建筑屋面及基底内的雨水，经净化后用于景观、绿化体系、道路清洗、洗车机、冷却塔补水等用途，其中的非传统水源的利用率达到54.84%。

4结语

综上所述，绿色节能建筑不仅可以降低能耗，还可以节约能源，同时具有良好的经济效益。为了可持续发展的目标，我们应在各类建筑项目中大大推广，同时积极加强绿色节能建筑的研发力度，为在我国推广绿色节能建筑做出应用的贡献。

参考文献

[1]王勇.绿色办公室建筑节能设计探讨[J].城市建筑.2011（03）.

[2]张士瑾.办公建筑节能设计中相关要点探讨[J].建筑知识.2013（B05）.