现代绿色办公建筑的生态技术策略

（一）提高外围护结构的保温隔热性能

建筑外围护结构的能耗有三个方面：外墙、门窗、屋顶。在大面积的墙体做围护结构的办公建筑中，能耗方面外墙是主要的，现在多采用复合墙体，主要分为外墙内保温和外墙外保温。其中外墙外保温的做法比较好，可防止冷热桥。另外，屋顶的保温和隔热也是不容忽视的。在现代的办公楼中很多采用大面积的玻璃幕墙，这种透明围护结构容易产生冷热桥作用，增大建筑的能耗，设计中可采用“双层玻璃幕墙”作为主要节能手段。

1.被动式节能设计—双层玻璃幕墙

被动式节能建筑就是指在完全不使用其他能源的基础上实现建筑的隔热与保温。双层幕墙，也称为双层皮幕墙、热通道幕墙、呼吸式幕墙等。20世纪90年代在欧洲出现，并逐渐得到应用，它对提高玻璃幕墙的保温、隔热、隔声功能有很大的作用。

（1）双层呼吸式幕墙的通风类型。主要分为外循环自然通风、外循环机械通风、内循环机械通风三种。

（2）双层呼吸式幕墙的构造层次。由内、外两层玻璃幕墙组成，两层幕墙中间形成一个通道，外层幕墙同时设置通风口和出风口。其构造层次包括：a.外层幕墙（外层皮）：外层幕墙一般采用隐框、明框和点式玻璃幕墙，通常采用强化的单层玻璃，而且可以全为玻璃幕墙，也可以是玻璃百叶，能够打开也可完全密闭。b.内层幕墙（内层皮）：内层幕墙一般为明框幕墙或铝合金门窗，采用隔热双层中空玻璃单元（白玻、Low-E玻璃、镀膜玻璃等），这层可以不完全是玻璃幕墙；内层皮的窗可开启，带动房间内的通风。对于通风气流，内侧幕墙有时采用推拉窗或悬窗结构形式，有的顶部设置通风器。c.空气间层：可以是自然通风或机械通风，宽度根据功能而定，至少200mm，宽的可到2m以上，这个宽度会影响立面的维护；空气间层内设可调节的遮阳系统。

（3）双层玻璃幕墙的优点。主要有以下四点：① 良好的保温、隔热、绝热性能。利于冬季保温，夏季隔热，改善了室内环境。② 空气间层在水平和垂直两个方向上被划分，使得其内部的气流循环互不干扰，有利于防火；即使地处闹市也能较好地阻隔噪音。③ 良好的遮阳性能。能选择性地利用自然采光，遮阳系统可根据天气状况调节。④ 良好的通风性能。办公区可以自然通风，因为空气间层内的对角气流使得室内办公空间的空气静压小于双层幕墙空气间层的空气静压，从而形成一个空气压力差值，迫使室内不新鲜的空气被抽出，从而提高工作空间的空气质量，减少室内综合征的发生，也可降低能源消耗。

2.使用Low-E节能玻璃

Low-E玻璃也叫作低辐射镀膜玻璃，是一种表面镀有极低表面辐射率的金属或其他化合物组成的多层膜层的特种玻璃。Low-E玻璃是绿色、节能、环保的玻璃产品，具有良好的阻隔热辐射透过的作用。普通玻璃的表面辐射率在0.84左右，Low-E玻璃的在0.25以下。冬季，它对室内暖气及室内物体散发的热辐射，可以像一面热反射镜一样，将绝大部分反射回室内，保证室内热量不向室外散失，从而节约取暖费用；夏季，它可以阻止室外地面、建筑物发出的热辐射进入室内，节约空调制冷费用。此外，由于Low-E玻璃的可见光反射率一般在11%以下，与普通白玻璃相近，低于普通阳光控制镀膜玻璃的可见光反射率，可避免造成反射光污染。

3.屋面的节能设计—“种植屋面”

屋面不仅具有遮挡和绝缘作用，还具有采光、通风、遮阳、收集雨水和太阳能集热、发电等作用。屋顶构造一般由钢筋混凝土板、防水层、保温层和屋顶环保系统组成。屋顶环保系统包括种植屋面、蓄水屋面、架空通风屋面等。种植屋面具有较好的适应性，可以美化环境调节微气候。

（二）尽量利用自然通风和自然采光

理想的办公建筑的采光首先应该充分考虑自然采光，还要考虑自然采光与人工照明的互动，光线不仅应该符合各种类型工作的要求，而且应该能够激发员工的工作激情和灵感。

办公建筑应缩短办公区的进深，使工作区域内都能得到良好的自然采光，光线不足时才辅以人工照明；可以通过窗户的形状、室内材料表面的反射性能来提高室内采光照明，外窗开得越大，室内照明越好。如柱子、顶棚、地面应采用浅色明亮的材料作为装饰完成面，窗框采用浅色表面能降低室内外光线明暗对比，有利于舒缓人的眼睛。

诺曼·福斯特设计的柏林议会大厦改建项目，斜置的卵型伦敦市政厅竖立于泰晤士河滨，主体结构为钢网架，外覆玻璃，既轻盈又通体透明，将室内光线与阴影精心优化，将适宜的自然光和外部河景引入室内。在南边顺势形成有节奏的错层，上层的挑出部分可以为下一层遮阳。改建后，其上部通透的玻璃体穹顶结构同时采用了发热发电及热能回收的尖端技术，其为中央议会大厅的“呼吸”通道，它具备良好的自然通风和采光的作用，另外，其内部的旋转观景平台为市民旁听议会提供了便利，这体现了政府的新形象—民主、开放和公开性，如图5-12所示。

图5-12　柏林议会大厦改建项目(www.xing528.com)

（三）避免眩光及采用有效的遮阳系统

1.避免眩光及采取外墙遮阳装置

为了降低空调能耗和办公室眩光，往往需要在建筑物南向和东、西向设置遮阳装置。但是不恰当的遮阳设计会造成冬季采暖能耗和照明能耗的上升。因此，外窗遮阳方案的确定，应通过动态调整的方法，综合考虑照明能耗和空调能耗，最终得到最佳的外遮阳方案。

2.玻璃幕墙的遮阳

在大面积的玻璃幕墙的办公建筑中，有效的遮阳是很重要的降低夏天能耗的措施。具体措施如下：（1）使用双层幕墙，在双层幕墙空气间层内集成地设置一个遮阳系统，可以全面地保护整个建筑，防止室内办公空间失控性地被晒热。（2）空气间层内设置可下拉的金属百叶，可以防止过强的阳光照射。（3）遮阳系统是灵活的，可以单独调节。（4）考虑人的心理因素，与室外良好的视觉联系是很重要的，金属遮阳百叶在被拉下的情况下也能保证内外视线的联通。

（四）提高能源系统与能源利用效率

1.办公建筑的主要能源问题

（1）常规能源利用效率低，可再生能源利用不充分；（2）无组织新风和不合理的新风的使用导致能耗增加；（3）冷热源系统方式不合理，冷冻机选型偏大，运行维护不当；（4）输配电系统由于运行时间长，控制调节效果差，导致电耗较高；（5）照明及办公设备用电存在普遍的浪费现象。

因此，在优化建筑围护结构、降低冷热负荷的基础上，应提高冷热源运行效率，降低输配电系统的电耗，使空调及通风系统合理运行，降低照明和其他设备电耗，这一系列无成本、低成本的措施可以有效降低建筑能耗。

办公空间有潜在的高使用率和办公机器得热，人体散热和机器散热这两部分的内在热辐射不容忽视。实践证明，这两部分得热加上日照辐射热、地热以及建筑的高密闭性，就可为建筑提供充足的热量。此外，热回收可利用建筑通风换气中的进、排风达到能量回收的目的，这部分能量往往至少占30%以上。新风与排气组成热回收系统，是废气利用、节约能源的有效措施。

2.可再生能源利用

太阳能和地热能取之不尽、清洁安全，是理想的可再生能源。太阳能光电、光热系统与建筑一体化设计，既能够提供建筑本身所需电能和热能，又可以减少占地面积。地热系统是利用地层深处的热水或蒸汽进行供热，并可利用地层一定深度恒定的温度对进入室内的新风进行冬季预热或夏季预冷。

3.水能源回收与利用

办公建筑用水量主要体现在使用人数和使用频率上，主要包括饮用水、生活用水、冲厕水以及比例较小的厨房用水。（1）节水。节水不仅仅要求更新节水设备，更要求每位使用者养成节水的习惯。（2）中水的回收利用。中水的回收利用已经是较成熟的技术，但在单个建筑设置中水回收不仅造价高而且并不一定有效，这就需要城市提供建筑节能绿色的基础设施系统。雨水经屋顶收集处理后可用于冲洗厕所，可以浇灌植被。