绿色节能技术在高层办公建筑中的应用论述.doc

1、绿色节能技术在高层办公建筑中的应用论述摘要：随着城市经济的发展，高层办公建筑越来越多，逐渐成为城市能源消耗的“大户” ，绿色节能是现代建筑发展的趋势，加强对高层办公建筑绿色节能技术的研究是十分必要的。本文结合某高层办公大楼来进行探讨绿色节能技术的应用，从照明设计、通风设计、维护结构、空调系统节能等方面对高层办公建筑的绿色节能方法进行了探讨。 关键词：绿色 节能 高层 办公 建筑 中图分类号：TE08 文献标识码： A 1 节能照明设计 对此建筑大楼的格局进行研究分析后发现，80%以上的办公区域的采光能够达到 0.2,工作照度在 300lx 以上，能够实现节能照明。 1.1 LED 节能系统的使

2、用。 由智能控制和红外感应结合所组成的 LED 灯具的节能系统在这座建筑的使用能够使得每年节约约 25%左右的能源。使用相关仪器对建筑现场用电进行测算后发现，照明符合国家的建筑照明设计的相关标准，可以使用。 1.2 利用自然采光 1.2.1 水载体光煤系统。 建筑大楼的东向入口处的水池不仅起着景观装饰的作用，同时还能够改善小区的区域环境，也可以用来为地下设备层提供自然光，是最好的光煤系统，再加上设置在负一设备层小中庭的两个类似于金字塔形状的玻璃采光窗户，能够和水池同时为负二设备层提供照明，最大化利用阳光资源。 1.2.2 光导照明系统。 光导照明系统是由漫射器、导光管和采光器组成的，光导照明系

3、统的使用能够使得建筑实现低碳生态设计理念，提高办公大楼的使用健康度。使用光导照明系统将明亮的阳光送入到潮湿阴暗的地下室，有效解决地下室的空间照明问题，让建筑空间的使用者即使身处于阴暗的地下室也能够体验到温暖的照明设计。 1.2.3 反光板系统。 反光板系统在建筑节能设计中的应用的核心理念就是利用多余的阳光实现室内照明。采用反光板将室外多余的照明进行适当的降低，再结合浅色顶棚将多余的日光向纵深照域反射，实现室内照明。 2 自然通风设计系统 在办公大楼的自然通风设计方面，我们首先要根据建筑的舒适性要求对当地的气象数据进行分析，选择使用 ECOTECT 软件里面的 Weather Tool 模块。通

4、过焓湿图对比分析发现，在本办公大楼建筑区域内采用夜间新风置换、自然通风技术和维护结构进行蓄热能够使得建筑的年热舒适性保证率提高约 30%，由原先的 3%上升到 34%，实现跨越性增长，过渡季提高到 60%，有效降低了空调的制冷负荷，大大提高了建筑的热舒适性。通过以上的研究和模拟，本办公大楼在自然通风技术方面采取了以下两种技术： 2.1 按照立面风压的分布选择不同的开窗方式。结合建筑室外的风场规律和不同的空间功能以及不同的位置，对建筑进行了精细化的设计，结合立面风压分布根据所在楼层的不同分别使用上悬窗、中悬窗以及平开窗等，同时需要确保外窗的可开启的面积大于 30%。 2.2“吕字形”平面布局。首

5、先需要研究建筑场地范围内的自然通风环境，经过研究后发现，建筑所在地区的冬季主导风向是东北偏北风，夏季风主导风向为东南偏南风。建筑的室外压力场在建筑的迎背风面形成了最低、最高、次高和次低压力区，且同时形成了“最低压力区”与“次高压力区” 、 “次低压力区”与“最高压力区”两两对应的局势。 3 建筑维护结构的节能设计 3.1 双层智能型幕墙。双层幕墙的设计概念起源于十九世纪幕墙骨架体系的发展以及“玻璃温室”建设的兴起。为了突破被动建筑提供给居住者有限的舒适环境的局限，双层智能型幕墙就被引入到建筑外围护结构以及外表皮的设计之中。此研究办公大楼使用三百窄腔的内呼吸连遮阳百叶双层智能型幕墙，并结合外窗使

6、用中空玻璃铝合金窗，这样的节能设计有效避免了靠近窗户外侧区域的眩光以及高辐射带给办公人员的不适感觉。 3.2 外墙复合系统。 此座办公大楼在外墙保温隔热方面使用了 3 种形式的措施，分别是外墙保温装饰板也即铝板加聚苯板、挤塑聚苯板复合墙板加挤塑式水泥聚苯板以及聚氨酯泡沫喷涂材料复合墙板加挤塑式水泥聚苯板等。采用此种绿色节能技术后，办公大楼的外墙热惰性指标 D 达到了 2.57W（/m2K） ，平均传热系数 K 达到了 0.69W（/m2K） 。 4 利用可再生能源 4.1 太阳能光伏建筑一体化技术的利用。经过对建筑大楼的日照强度进行详细分析后，分别在建筑大楼的东立面、南立面、西向以及屋顶部位采

7、用太阳能光伏建筑一体化技术。在建筑的屋顶部位采用单晶硅太阳能光电板，将单晶硅太阳能光电幕墙运用于建筑西向方位的双通道幕墙外侧，在建筑大楼的东立面和南立面使用透光比为 20%左右的光电幕墙。在建筑大楼里采用太阳能光伏建筑一体化技术后发现，太阳能发电板的效率大约是 0.1kWh/m2，此项工程一共使用两千平方米，每年的发电量大约为 45*104kWh，具有较强的应用可靠性。 4.2 风涡轮发电机和风能的利用。 通过对建筑进行风洞实验测试后发现，温度参数和风速会随着建筑高度的变化而变化，当在建筑的 10 米处时地面的风速约为 3 米每秒，当在建筑上空的 100 米处时风速能够达到 4 米每秒至 5

8、米每秒，而太阳辐射基本上保持不变。因此，可以使用风力发电技术。数据表明，使用风力发电大约能够节约 20%的能源，年发电量大约为 20*104kWh，较为可靠。 5 空调风系统 标准层单层办公空调面积约为 2000m2，外侧为玻璃幕墙结构，内区暂为开敞式大办公区，常年为人员、照明及办公设备等散热散失的冷负荷。经过综合比对全空气定风量系统，新风加风机盘管系统等空调形式空调形式后，决定在标准办公层选用变风量空调系统。变风量空调系统具有控制灵活、节能等特点，它可以根据空调区负荷的变化，自动改变送风量；随着系统送风量的减少，风机的输送能耗相应减少。单层空调夏季送风量根据室内显热量与送风温差的比值得到，考

9、虑到节省风机风量的要求，设定送风温差为 10，计算得单层送风量约为 36 000m3/h，校核房间的换气次数约为 10 次/h，可以满足办公建筑的舒适度要求。 5.1 新风量的修正 为了节省全空气系统的新风能耗，对各个空调区域的新风量进行修正，使得各房间在满足要求的新风量的前提下，系统的新风比最小，达到节约空调风系统能耗的目的。经过修正后单台空调箱的新风量约为2500 m3/h，新风比约为 15%。 5.2 排风热回收 空调区域排风中所含的能量十分可观，加以回收利用可以取得很好的节能效益和环境效益。空气热回收设备利用建筑物的排风与新风进行热交换，在夏季回收空调冷量、冬季回收空调热量，其形式主要

10、有板翅式、转轮式和热管式等类型，目前大部分热回收设备的效率大约在 60%左右。如果将各层的排风和新风集中后再引到楼层中的同一区域中进行热交换，则平面中的风管管道会非常占用空间，而且办公层排风均为各层公共卫生间的排风，若直接采用全热交换会带来卫生问题。为了解决矛盾，实际采用了热回收效率相对较低，但是应用灵活方便的液体循环式空气热回收方式回收排风显热。回收的排风冷/热量以预冷/热新风，从而达到节能的效果。 结语 本文通过节能照明设计、自然通风设计系统、建筑维护结构的节能设计、可再生能源的利用以及立体绿化设计系统对绿色节能技术在高层办公建筑中的应用进行阐述，得出一些对于发展绿色节能产业的有效技术经验，对我国今后的绿色节能建筑的深入、全面应用起到了很好的指导、借鉴作用。 参考文献 1王飞.绿色节能技术在大型公共建筑玻璃幕墙设计中的应用J.河北工业大学学报,2008（1）. 2沈芳亮.绿色节能技术在建筑改造中的应用研究J.天津大学学报，2008（9）. 3 王智明,郭云,尚捷. 混合励磁井下涡轮发电机设计及试验研究J. 石油机械. 2011(07)4 查晓礼. 工业建筑设计的几个特点J. 山西建筑. 2010(04)