綠色建筑技術在高層辦公建筑節(jié)能優(yōu)化中的應用探索

康佳龍

(山西八建集團有限公司，山西 太原 030027)

伴隨著全球溫室氣體日益增加，環(huán)境污染問題越發(fā)嚴重，繼而引發(fā)能源短缺。高層辦公建筑作為城市標志性建筑之一，無論是環(huán)境保護，還是能源消耗方面均具有重要作用。基于此，高層辦公建筑節(jié)能優(yōu)化中，應利用綠色建筑技術，降低高層辦公建筑能源消耗，為人們提供舒適的環(huán)境，促進城市可持續(xù)發(fā)展。

1 綠色建筑技術在高層辦公建筑節(jié)能優(yōu)化中推廣策略

高層辦公建筑由于其高度、體量和功能的特殊性，往往需要消耗大量的能源，如電力、水、燃氣等，給環(huán)境和經濟帶來壓力。綠色建筑技術是指在建筑設計、施工和運營過程中，采用節(jié)能、環(huán)保、可再生和智能化的措施，以降低建筑對資源的消耗和對環(huán)境的影響，提高建筑的舒適性和可持續(xù)性。綠色建筑技術在高層辦公建筑中的應用，可以在多個方面提高能源效率和節(jié)約成本，如提高能源效率、提升生態(tài)效益等，該技術的具體推廣可從以下幾方面入手。

1.1 環(huán)保意識的普及

目前，高層辦公建筑節(jié)能優(yōu)化過程中，每個人應該具備環(huán)保意識，只有強化人們的環(huán)保意識，明確建筑節(jié)能對城市發(fā)展的重要性，才可以更好推廣綠色建筑技術。其主要應從以下幾點入手：1)政府方面應針對高層辦公建筑節(jié)能環(huán)保多開展宣傳活動，向人們普及節(jié)能和環(huán)保知識，加強整個社會節(jié)能環(huán)保意識；2)借助城市企業(yè)和學校開展節(jié)能環(huán)保宣傳活動，促使更多人參與其中，明確節(jié)能環(huán)保的重要性，學習如何利用綠色建筑技術，降低城市環(huán)境污染概率。另外，開展節(jié)能環(huán)保主題講座或者展覽會等，向更多人普及節(jié)能環(huán)保對城市發(fā)展的重要性，在高層辦公建筑中應用綠色建筑技術，降低能源消耗，提升城市環(huán)境保護水平。

1.2 綠色建筑技術培訓

高層辦公建筑節(jié)能中，應用綠色建筑技術要想達到更好的效果，需要加大對綠色建筑技術的推廣，并針對相關人員進行綠色建筑技術培訓，主要從以下幾點進行：1)針對城市中不同的職業(yè)群體，開展對應的綠色建筑技術培訓課程。技術人員的培訓課程，可以設置為綠色建筑設計原則以及技術的應用課程，針對建筑管理人員，課程內容可以設置為環(huán)保和能源等方面，培訓課程中需要包括知識理論和實踐課程，促使學員全方面掌握綠色建筑技術；2)制定完善的綠色建筑技術培訓體系和管理體系，針對培訓計劃和資源以及教學管理三個方面，制定對應的管理制度，確保綠色建筑技術培訓的有效性；3)為提升學員的積極性與主動性，應設置各式各樣的綠色建筑技術培訓課程，不僅開設線下的課程，還可以開設線上的課程，促使更多人員了解綠色建筑技術，擴展綠色建筑技術的應用范圍。

2 實例分析

2.1 工程概況

以某高層辦公建筑項目為例，總建筑面積為7萬m2，共設有26層辦公樓，地上25層，地下1層為設備用房和停車場，該高層辦公建筑項目應用綠色建筑技術，主要的節(jié)能優(yōu)化，分別從構建建筑信息環(huán)境模型、施工材料的實踐應用、照明系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化、自然通風系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化、建筑圍護結構節(jié)能優(yōu)化、空調風系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化等方面進行，充分體現(xiàn)了高層辦公建筑的節(jié)能環(huán)保特點。

2.2 構建建筑信息環(huán)境模型

案例工程中，通過構建建筑信息環(huán)境模型，可以得出高層辦公建筑標準和非標準的數(shù)據信息，主要包括建筑信息、施工材料信息以及外部形狀和幾何數(shù)據信息等，通過數(shù)據信息采樣搭建高層辦公樓信息環(huán)境模型。技術人員精準反映出高層辦公建筑數(shù)據信息，借鑒多個省市和地級市的高層辦公樓數(shù)據采樣，以及收集高層辦公建筑門窗高度、寬度以及門窗比例等參數(shù)，最終搭建完善的建筑信息環(huán)境模型[1]。

1)針對標準化的高層辦公建筑，在庭院建筑過程中，采用多邊形將庭院的平面包圍，再重新調整平面圖形的數(shù)據參數(shù)，將平面圖形數(shù)據參數(shù)轉變?yōu)樾螤顢?shù)據參數(shù)，再進行一次深度調整，繼而形成各種平臺形狀的高層辦公建筑形態(tài)。因為通過深度調整數(shù)據參數(shù)，可以改變高層辦公建筑的基本形狀，生成不同深度和關系的狀態(tài)模型。另外，高層辦公建筑庭院平面空間形態(tài)，可以通過調整參數(shù)，形成圓形的建筑形態(tài)，促使庭院內部空間變得有趣，提升高層辦公建筑模型對不同建筑要求的適應能力。搭建高層辦公建筑環(huán)境模型后，可以根據高層辦公建筑節(jié)能優(yōu)化需求，對應調整模型數(shù)據，最后再確定模型數(shù)據的實際參數(shù)。

2)針對柔性非標準的高層辦公建筑，在搭建環(huán)境模型過程中，應從高層辦公建筑的平面形狀和三維形狀控制兩個方面入手，需要對平面形狀和三維形狀進行數(shù)據信息集成后，再搭建高層辦公建筑環(huán)境模型，平面形狀控制過程中，應對高層辦公建筑的中點和端點連接，繼而控制高層辦公建筑實際平面形狀，確保每個點的數(shù)據參數(shù)具備獨立性，再利用數(shù)據參數(shù)對不同點位調整與分割，提升高層辦公建筑平面形狀的靈活性。技術人員對各個控制點的數(shù)據參數(shù)調整，便會生成各種高層辦公建筑平面形狀，并且平面形狀可以旋轉和縮放。針對三維形態(tài)控制過程中，技術人員需要從梯度控制入手，利用梯度可以調整高層辦公建筑的形態(tài)，可以對高層辦公建筑形態(tài)進行縮放或者旋轉。如果調整對象為自然層，技術人員需要對各個控制參數(shù)調整，再調整各個層平面形狀，最終各個層連續(xù)漸變響應，通過此種控制方式，提升高層辦公建筑的節(jié)奏感，可以精準反映出高層辦公建筑的環(huán)境問題。另外，在高層辦公建筑外窗控制過程中，技術人員應考慮日照方向，以及高層辦公建筑能源消耗問題，繼而制定對應的門窗尺寸。

2.3 施工材料的實踐應用

案例工程中，施工材料作為高層辦公建筑節(jié)能優(yōu)化的關鍵，應使用綠色建筑施工材料，不僅提升城市環(huán)境水平，還可以促使高層辦公建筑具備節(jié)能環(huán)保特點。施工單位在選擇綠色建筑材料過程中，應按照高層辦公建筑節(jié)能需求，從綠色建筑材料品牌、材質以及性能等方面入手，秉持著因地制宜采購原則。在案例工程中，施工單位在選擇板材過程中，應選擇綠色建筑材質的板材，例如氫氧化物板材，這種新型的綠色建筑材料，無論是性能和功能方面，對比傳統(tǒng)施工材料，氫氧化物板材均具備明顯優(yōu)勢，并且這種綠色建筑材料成本較低，并具備節(jié)能環(huán)保特點，所以，施工單位選擇氫氧化物板材作為施工材料[2]。

針對墻體施工材料選擇過程中，施工單位選擇空心磚，有效解決施工材料運輸問題，空心磚在燒制過程中，由于對原材料消耗較少，所以空心磚重量較輕，有助于提升高層辦公建筑施工進度。

門窗在高層辦公建筑中，屬于室內和室外連接的窗口，主要負責高層辦公建筑采光和保溫，所以，在案例工程中，選擇門窗材料過程中，施工單位考慮自然環(huán)境、氣候條件以及保暖和采光需求等，選擇對應的綠色門窗材料，并要求綠色門窗材料具備節(jié)能和采光特點。例如，在高層辦公建筑表面，選擇空心玻璃，不僅降低施工單位成本，還可以避免高層辦公建筑熱量流失，促使高層辦公建筑室內達到恒溫效果，降低空調和暖氣使用次數(shù)。另外，門窗邊框材料選擇過程中，應選擇鋁合金斷熱材料，以及鋁木復合材料，不僅提升門窗密封性，還可以提升門窗隔熱能力。所以，在綠色建筑材料選擇過程中，要想保證材料利用效果，應針對高層辦公建筑材料進行節(jié)能優(yōu)化，促使高層辦公實現(xiàn)質量和成本雙贏局面。

2.4 照明系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化應用

案例工程中，施工單位對高層辦公建筑樓全方面分析，考慮到只有擴大高層辦公建筑樓采光區(qū)域，才可以保證高層辦公建筑照明系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化效果。所以，在照明系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化過程中，施工單位合理設置采光區(qū)域，以及在工作區(qū)域設置照明區(qū)域，借助天然能源，在高層辦公建筑中打造節(jié)能照明系統(tǒng)。

施工單位利用LED節(jié)能系統(tǒng)，在高層辦公建筑中設置，再結合智能控制系統(tǒng)，以及紅外線感應設備，制定LED燈具節(jié)能系統(tǒng)，通過此種方式，可以減少高層辦公建筑能源消耗量。根據測量方法，對高層辦公系統(tǒng)中的用電情況進行分析，LED燈具節(jié)能系統(tǒng)與其他照明系統(tǒng)相對比，LED燈具節(jié)能系統(tǒng)可以節(jié)省25%左右的電量[3]。

施工單位在高層辦公建筑中，利用自然光緩解電量消耗問題，主要從以下幾點入手：1)搭建水載體光媒系統(tǒng)，施工人員在高層辦公建筑中選擇合適的區(qū)域，安置水池，不僅對高層辦公建筑中起到美化作用，還可以將自然光引入水池后，再通過水池將陽光引入地下，施工人員對采光玻璃設置后，水池中的陽光還可以引入二層區(qū)域，將自然光的作用充分發(fā)揮；2)在高層辦公建筑節(jié)能優(yōu)化中，施工人員搭建光導照明系統(tǒng)，利用采光器和導光管，形成一個光導照明系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)具備節(jié)能環(huán)保特點，通過光導照明系統(tǒng)，可以將陽光引入地下空間，如果地下空間有照明需求時，可以利用光導照明系統(tǒng)，最大限度滿足地下室照明需求；3)在高層辦公建筑中，搭建反光板系統(tǒng)，在搭建反光板系統(tǒng)過程中，主要目的便是將自然光引入室內，滿足室內照明需求，并且利用反光板對室內照明，可以滿足高層辦公建筑節(jié)能優(yōu)化要求。另外，反光板系統(tǒng)與室內頂棚相結合，可以在室內辦公區(qū)域引入陽光，再利用自然光可以照明整個辦公區(qū)域，滿足高層辦公建筑照明設計要求。

2.5 自然通風系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化應用

案例工程中，施工單位在進行自然通風系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化過程中，為保證高層辦公建筑舒適性，需要對高層辦公建筑氣象條件全方面分析，并根據分析的數(shù)據，對應設置自然通風系統(tǒng)，確保自然通風系統(tǒng)滿足高層辦公建筑舒適性要求，減少能源消耗量。按照立面風壓的情況，需要對高層辦公建筑中開窗方式進行調整，在設計過程中，需要制定完善的設計方案，并且對室內的風場規(guī)律以及風場分布位置詳細分析，再按照風壓的分布情況，對不同的窗口位置以及開窗形式對應調整，擴大外窗面積，確保窗口通風效果。另外，在案例工程中，設計人員將窗口設置成呂字形狀，并對高層辦公建筑自然通風環(huán)境深入調查，在明確風向后，以及高層辦公壓力分布后，在開窗設計過程中，將建筑外部的通風壓力場兩兩相對。即使在夏季，也可以通過自然風，將高層辦公建筑室內的熱量帶走，減少空調使用率，避免能源消耗，形成良好的自然通風系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化效果[4]。

2.6 建筑圍護結構節(jié)能優(yōu)化應用

案例工程中，在建筑圍護結構節(jié)能優(yōu)化應用過程中，施工單位利用雙層智能型幕墻，在雙層幕墻設計中，按照玻璃溫室的新型設計理念，在建筑圍護結構中引入雙層智能型幕墻，不僅可以改善高層辦公建筑的環(huán)境，還可以打破高層辦公建筑的環(huán)境限制。設計人員在雙層智能幕墻設計中，融入鋁合金窗，可以滿足高層辦公建筑節(jié)能要求，并且利用鋁合金窗，可以避免室內陽光直射，人們產生眩暈或者輻射問題，為人們提供安全舒適的工作環(huán)境。另外，在外墻節(jié)能優(yōu)化過程中，采用外墻復合系統(tǒng)，并制定多種保溫隔熱設計方案，例如，采用鋁板聚苯板為外墻起到保暖作用，或者利用聚氨酯泡沫噴涂材料復合墻板，提升外墻的保溫性，通過外墻復合系統(tǒng)，可以降低傳熱系數(shù)，即使在冬季，高層辦公建筑室內依然保持溫暖。

2.7 空調通風系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化應用

案例工程中，施工單位考慮到空調長時間運行的情況下，便會產生大量能源消耗，所以，施工單位對空調風系統(tǒng)進行節(jié)能優(yōu)化。主要從以下幾點入手：1)調整空調風量，為控制空調系統(tǒng)運行，減少能源消耗，對不同辦公區(qū)域的，以及不同的辦公樓層風量重新調整，滿足高層辦公建筑樓層新風量需求。在案例工程中，空調風量調整后，全空氣系統(tǒng)新風量為2500m3/h[5]。

2)回收排風熱，由于空調在運行過程中，會產生大量能量，所以，為避免這一問題，需要將排風熱回收與利用，就可以節(jié)約能源，提升高層辦公建筑環(huán)境保護水平。另外，通過回收排風熱，可以對高層辦公建筑內部的新風和排風重新調整，促使二者集中熱處理。并且還可以將空調新風和冬季產生的熱量和冷量回收，對能源重復利用?？照{中的熱量回收過程中，需要重新在空調中注入新的排風，促使排風集中在各個樓層的指定位置，這需要工作人員提前對排風管道設置，縮小樓層使用面積。通過此種方式，可以避免辦公區(qū)域熱交換，還可以降低環(huán)境污染概率。目前，在對排風熱回收過程中，技術人員采用液體循環(huán)的方式，不僅操作簡單，還可以提升工作效率，最大限度滿足空調風系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化需求。

3 結語

近年來，人們對環(huán)境污染問題越來越重視，而高層辦公建筑中，會消耗大量能源，對城市環(huán)境造成影響。為避免高層辦公建筑能源消耗，應利用綠色建筑技術，按照高層辦公建筑節(jié)能優(yōu)化需求，采用綠色建筑材料，搭建照明節(jié)能系統(tǒng)和自然通風系統(tǒng)以及空調風能系統(tǒng)等，不僅提升高層辦公建筑內部美觀性，還可以降低節(jié)能優(yōu)化成本，避免能源消耗，為城市環(huán)境提供保障。