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摘要: 绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、舒适和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。本文以商业办公楼为研究对象，分析其主要特点，试构建绿色建筑设计的整体思路。
关键词:绿色建筑；商业办公楼；建筑设计
Abstract: Green building refers to the whole building life cycle, to maximize the conservation of resources (energy, land, water saving, material saving), protect environment and reduce pollution, provide healthy, comfortable and efficient use of space for the people, and the natural harmonious coexistence of architecture. Based on commercial office building as the research object, analyze its main characteristics, and tries to construct the whole idea of green architecture design.
Key words: green building; commercial office building; architectural design
中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：
1 商业办公楼的主要特点
商业办公楼与住宅相比，有很多不同之處，受篇幅所限，本文仅从室外环境和能源分布两方面进行比较。
1.1 室外环境
通常，商业办公楼会选址在较繁华的地带，在其施工及使用过程中会对周围产生较大的环境污染。所以，在设计过程中应该重点考虑和避免建筑布局或体形对周围环境的不利影响，特别需要避免对周围环境的光污染和对周围居住建筑的日照遮挡。同时，在施工过程中还应考虑防噪、防光、防污等问题，采取有效的控制扬尘、噪声、眩光等措施。
1.2 能源分布
商业办公楼约50%～60%的能耗用于空调制冷与采暖系统，20%～30%的能耗用于照明系统。采暖空调能耗中，约20%～50%由建筑围护结构传热所消耗。而住宅建筑中，热工参数对建筑的整体能耗影响较大。
从时间分布情况看，办公楼人员、设备和照明的作息以及空调的运行时间比较有规律；从负荷分配来看，室内人员、设备及照明的发热量较大。所以，同样
的围护结构， 商业办公楼的冷负荷指标要大于住宅，热负荷指标要小于住宅。
2 商业办公楼的绿色设计思路
2.1 项目定位及地理环境
任何设计都需要明确的定位。在确定建筑的整体风格后，还应该分析建筑所在地的气象及地理位置特点，包括干球温度、相对湿度、风速分布、太阳辐射情况、周边环境质量、交通状况等。这些都是设计的基础数据，也是进行绿色建筑设计的必备内容之一，应该根据不同的项目制定不同的绿色设计方案。
2.2 高舒适度标准
商业办公楼室内的舒适度直接影响业主租赁房屋的市场情况。因此，在设计过程中可采用计算机模拟技术优化建筑形体，合理利用自然通风降低空调负荷，提高室内外舒适度与空气质量。
2.2.1 室外环境质量设计策略
GB/T 50378-2006《绿色建筑评价标准》规定，建筑物周围人行区1.5m高处风速宜低于5m/s，以保证人们在室外的正常活动。此外，通风不畅还会严重阻碍风的流动，在某些区域形成无风区和涡旋区，不利于室外散热和污染物的消散。通过计算机模拟技术，对大厦周边的风环境进行模拟，预测建筑物所在区域的空气流动情况，从而对规划区气候作出合理评价，指导建筑布局设计，有效改善建筑布局，为最大效率地利用通风等自然力进行节能设计提供有力依据，在创造良好室外环境的同时达到降低空调与采暖能耗的目的。
2.2.2 室内环境质量设计策略
室内环境质量控制包括：室内热环境的控制、室内风环境的控制、室内光环境的控制、室内声环境的控制、室内空气品质的控制等。利用CFD模拟软件对室内的PMV、PPD、温度、湿度及平均空气龄进行模拟分析，来判断室内的空气是否符合设计要求。
2.2.3 加大室内自然通风效果
通过对室内自然通风效果进行模拟，合理调整优化建筑布局。通过合理开窗和室内布局有效引导自然通风，达到良好的自然通风效果，从而达到降低空调能耗，提高人体舒适度，改善室内空气质量的目的。在过渡季节尽量利用自然通风达到降低能耗的效果。中庭依靠热压自然通风模式见图1。
2.2.4 加大室内天然采光效果
通过计算机模拟技术对室内自然采光进行模拟，提出合理的开窗形式和导光方法。在满足室内照度要求的前提下，最大限度地利用天然光，避免眩光，创造良好的室内光环境，降低全年照明能耗。室内照明设计，就是在充分利用自然光的基础上，运用现代人工照明手段，为人们的工作、生活、娱乐等创造一个优美舒适的灯光环境。建筑环境是创造灯光环境的基础和前提，灯光因素是满足照明要求的关键，二者相辅相承，建筑环境影响并决定室内照明，室内灯光的运用又对创造室内环境气氛提供了条件，起到强化和补充的作用。因此，在建筑设计阶段处理好日照遮阳与自然采光，既是实现建筑节能的根本环节和重要措施，又是改善室内光环境的重要手段。
2.2.5 提高室内综合环境指标
室内的温度、热感觉、空气质量、工作日及员工的情绪都严重影响员工的工作效率。室内各环境指标对员工工作效率的影响见图2。
2.3 提高建筑的节能减排指标
建筑节能主要分为被动式节能和主动式节能。被动式节能方面：自然通风、自然采光及高效的围护结构子系统设计在一定程度上可降低建筑本体能耗；主动式节能方面：余热回收（包括新风回收）、水泵及风机的变频调速、高效节能灯具、能源的梯级利用、能源的合理运营与管理等都需要认真考虑。例如，水泵的变频调速技术不仅应考虑水泵及风机的负荷变化情况，还应考虑变频技术会对电网产生一定的谐波冲击。
2.3.1 建筑节能技术的研究与应用
建筑节能技术包括：主动式节能技术的综合应用和被动式节能技术的综合应用。一般公共建筑所采用的节能技术见图3。
2.3.2 新能源的开发利用
利用可再生能源可以减少或完全代替常规能源，达到节能减排的效果，是建造绿色建筑的一项重要内容。可再生能源的利用不仅要符合当地的气象条件，还应该根据实际情况综合考虑。例如，太阳能和风力发电技术的应用，不仅要考虑当地的太阳辐射强度、日照天数、风场分布等气象参数，还要考虑安装位置及建筑的美观要求。地源热泵系统的应用应考虑当地的地质条件及地下换热器的安装面积等。
2.4 现代化的智能建筑
无线网络系统实现公共领域全覆盖。信息化基础设施非常齐备，无线网络覆盖整个中庭等公共区域，可随时随地掌控世界资讯，轻松收集所需信息，使办公、会议、商务洽谈等更加便捷。全面实现5A智能化系统。包括：设备管理自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）、通信自动化系统（CAS）、安全防卫自动化系统（SAS）和防火灾自动化系统（FAS）。同时配备24h电子监控、电子巡更，确保人身财产安全。
2.5 节能与经济性挂钩
新技术在其应用过程中难免存在一些不足。以太阳能技术为例，特别是太阳能光电技术，尽管运行费用可以忽略不计，但初投资却十分惊人。一般光电系统的单位产值造价在45元/W左右，假设1W的电灯照明1年，每天照明10h，大概可提供1×365×10÷1000=3.65kWh的电力。以1度电1.0元/（kWh）计算，功率为1W的普通照明年运行费用为3.65元。所以，与普通照明相比，使用太阳能照明系统的回收周期约为45/3.65=12.33年。
3 结论与启示
本文从室外环境及能源分布两方面对商业办公楼的主要特点进行了分析，提供了商业办公楼的主要绿色设计思路，通过分析，得出如下几点结论与启示：
（1）绿色建筑设计涉及广泛，不仅包含技术问题，还包含社会问题。
（2）绿色建筑设计要考虑当地的气象条件及地理位置，进而选择适宜的绿色技术。
（3）对于一些商业性的办公建筑，由于地理位置有限，是否大面积使用可再生能源要根据实际情况而定。
（4）通过对实例的经济性分析，采用绿色技术并不会增加太大成本，且回收周期一般为5～7年，相对于建筑使用寿命而言，经济效益比较明显。
（5）绿色建筑设计首先应该以人为本，在保证舒适度的基础上应用节能技术。
（6）绿色建筑设计不能单纯考虑绿色技术，还需考虑整体的经济性指标。
总之，绿色建筑设计是一个系统工程，不仅要对所采用的绿色技术有一定的把握，还应注意项目的经济性。只有符合在建筑全寿命周期内最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、舒适和高效的使用空间，与自然和谐共生，同时具有一定经济价值的建筑，才能称得上是绿色建筑。
关键词:绿色建筑；商业办公楼；建筑设计
Abstract: Green building refers to the whole building life cycle, to maximize the conservation of resources (energy, land, water saving, material saving), protect environment and reduce pollution, provide healthy, comfortable and efficient use of space for the people, and the natural harmonious coexistence of architecture. Based on commercial office building as the research object, analyze its main characteristics, and tries to construct the whole idea of green architecture design.
Key words: green building; commercial office building; architectural design
中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：
1 商业办公楼的主要特点
商业办公楼与住宅相比，有很多不同之處，受篇幅所限，本文仅从室外环境和能源分布两方面进行比较。
1.1 室外环境
通常，商业办公楼会选址在较繁华的地带，在其施工及使用过程中会对周围产生较大的环境污染。所以，在设计过程中应该重点考虑和避免建筑布局或体形对周围环境的不利影响，特别需要避免对周围环境的光污染和对周围居住建筑的日照遮挡。同时，在施工过程中还应考虑防噪、防光、防污等问题，采取有效的控制扬尘、噪声、眩光等措施。
1.2 能源分布
商业办公楼约50%～60%的能耗用于空调制冷与采暖系统，20%～30%的能耗用于照明系统。采暖空调能耗中，约20%～50%由建筑围护结构传热所消耗。而住宅建筑中，热工参数对建筑的整体能耗影响较大。
从时间分布情况看，办公楼人员、设备和照明的作息以及空调的运行时间比较有规律；从负荷分配来看，室内人员、设备及照明的发热量较大。所以，同样
的围护结构， 商业办公楼的冷负荷指标要大于住宅，热负荷指标要小于住宅。
2 商业办公楼的绿色设计思路
2.1 项目定位及地理环境
任何设计都需要明确的定位。在确定建筑的整体风格后，还应该分析建筑所在地的气象及地理位置特点，包括干球温度、相对湿度、风速分布、太阳辐射情况、周边环境质量、交通状况等。这些都是设计的基础数据，也是进行绿色建筑设计的必备内容之一，应该根据不同的项目制定不同的绿色设计方案。
2.2 高舒适度标准
商业办公楼室内的舒适度直接影响业主租赁房屋的市场情况。因此，在设计过程中可采用计算机模拟技术优化建筑形体，合理利用自然通风降低空调负荷，提高室内外舒适度与空气质量。
2.2.1 室外环境质量设计策略
GB/T 50378-2006《绿色建筑评价标准》规定，建筑物周围人行区1.5m高处风速宜低于5m/s，以保证人们在室外的正常活动。此外，通风不畅还会严重阻碍风的流动，在某些区域形成无风区和涡旋区，不利于室外散热和污染物的消散。通过计算机模拟技术，对大厦周边的风环境进行模拟，预测建筑物所在区域的空气流动情况，从而对规划区气候作出合理评价，指导建筑布局设计，有效改善建筑布局，为最大效率地利用通风等自然力进行节能设计提供有力依据，在创造良好室外环境的同时达到降低空调与采暖能耗的目的。
2.2.2 室内环境质量设计策略
室内环境质量控制包括：室内热环境的控制、室内风环境的控制、室内光环境的控制、室内声环境的控制、室内空气品质的控制等。利用CFD模拟软件对室内的PMV、PPD、温度、湿度及平均空气龄进行模拟分析，来判断室内的空气是否符合设计要求。
2.2.3 加大室内自然通风效果
通过对室内自然通风效果进行模拟，合理调整优化建筑布局。通过合理开窗和室内布局有效引导自然通风，达到良好的自然通风效果，从而达到降低空调能耗，提高人体舒适度，改善室内空气质量的目的。在过渡季节尽量利用自然通风达到降低能耗的效果。中庭依靠热压自然通风模式见图1。
2.2.4 加大室内天然采光效果
通过计算机模拟技术对室内自然采光进行模拟，提出合理的开窗形式和导光方法。在满足室内照度要求的前提下，最大限度地利用天然光，避免眩光，创造良好的室内光环境，降低全年照明能耗。室内照明设计，就是在充分利用自然光的基础上，运用现代人工照明手段，为人们的工作、生活、娱乐等创造一个优美舒适的灯光环境。建筑环境是创造灯光环境的基础和前提，灯光因素是满足照明要求的关键，二者相辅相承，建筑环境影响并决定室内照明，室内灯光的运用又对创造室内环境气氛提供了条件，起到强化和补充的作用。因此，在建筑设计阶段处理好日照遮阳与自然采光，既是实现建筑节能的根本环节和重要措施，又是改善室内光环境的重要手段。
2.2.5 提高室内综合环境指标
室内的温度、热感觉、空气质量、工作日及员工的情绪都严重影响员工的工作效率。室内各环境指标对员工工作效率的影响见图2。
2.3 提高建筑的节能减排指标
建筑节能主要分为被动式节能和主动式节能。被动式节能方面：自然通风、自然采光及高效的围护结构子系统设计在一定程度上可降低建筑本体能耗；主动式节能方面：余热回收（包括新风回收）、水泵及风机的变频调速、高效节能灯具、能源的梯级利用、能源的合理运营与管理等都需要认真考虑。例如，水泵的变频调速技术不仅应考虑水泵及风机的负荷变化情况，还应考虑变频技术会对电网产生一定的谐波冲击。
2.3.1 建筑节能技术的研究与应用
建筑节能技术包括：主动式节能技术的综合应用和被动式节能技术的综合应用。一般公共建筑所采用的节能技术见图3。
2.3.2 新能源的开发利用
利用可再生能源可以减少或完全代替常规能源，达到节能减排的效果，是建造绿色建筑的一项重要内容。可再生能源的利用不仅要符合当地的气象条件，还应该根据实际情况综合考虑。例如，太阳能和风力发电技术的应用，不仅要考虑当地的太阳辐射强度、日照天数、风场分布等气象参数，还要考虑安装位置及建筑的美观要求。地源热泵系统的应用应考虑当地的地质条件及地下换热器的安装面积等。
2.4 现代化的智能建筑
无线网络系统实现公共领域全覆盖。信息化基础设施非常齐备，无线网络覆盖整个中庭等公共区域，可随时随地掌控世界资讯，轻松收集所需信息，使办公、会议、商务洽谈等更加便捷。全面实现5A智能化系统。包括：设备管理自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）、通信自动化系统（CAS）、安全防卫自动化系统（SAS）和防火灾自动化系统（FAS）。同时配备24h电子监控、电子巡更，确保人身财产安全。
2.5 节能与经济性挂钩
新技术在其应用过程中难免存在一些不足。以太阳能技术为例，特别是太阳能光电技术，尽管运行费用可以忽略不计，但初投资却十分惊人。一般光电系统的单位产值造价在45元/W左右，假设1W的电灯照明1年，每天照明10h，大概可提供1×365×10÷1000=3.65kWh的电力。以1度电1.0元/（kWh）计算，功率为1W的普通照明年运行费用为3.65元。所以，与普通照明相比，使用太阳能照明系统的回收周期约为45/3.65=12.33年。
3 结论与启示
本文从室外环境及能源分布两方面对商业办公楼的主要特点进行了分析，提供了商业办公楼的主要绿色设计思路，通过分析，得出如下几点结论与启示：
（1）绿色建筑设计涉及广泛，不仅包含技术问题，还包含社会问题。
（2）绿色建筑设计要考虑当地的气象条件及地理位置，进而选择适宜的绿色技术。
（3）对于一些商业性的办公建筑，由于地理位置有限，是否大面积使用可再生能源要根据实际情况而定。
（4）通过对实例的经济性分析，采用绿色技术并不会增加太大成本，且回收周期一般为5～7年，相对于建筑使用寿命而言，经济效益比较明显。
（5）绿色建筑设计首先应该以人为本，在保证舒适度的基础上应用节能技术。
（6）绿色建筑设计不能单纯考虑绿色技术，还需考虑整体的经济性指标。
总之，绿色建筑设计是一个系统工程，不仅要对所采用的绿色技术有一定的把握，还应注意项目的经济性。只有符合在建筑全寿命周期内最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、舒适和高效的使用空间，与自然和谐共生，同时具有一定经济价值的建筑，才能称得上是绿色建筑。