【办公环境生态设计策略的应用】生态设计的策略

办公环境生态设计策略的应用

办公环境生态设计策略的应用 摘 要:针对当今节约型建筑的发展要求,本文以郑煤集 团办公楼方案设计为例,围绕“生态办公环境”的营造,从建筑前期方案入手, 尝试将自然采光、自然通风、绿化等设计策略运用于建筑设计当中,切实将“人 -建筑-自然”三者之间和谐统一,以营造出高品质、宜人的办公环境。

Abstract:In accordance with the development requirements of today"s conservation-oriented architecture,the topic of this articleisto try to use natural lighting and natural ventilation, and green design strategiesin architectural design, to make “people――Architecture - natural ”be harmonious unity in practically and to create a high-quality, pleasant office environment on creating“eco-office environment”from the early construction program stage in example of Zheng Mei Group office building Design. Key words:Office environment;

Ecological Design;

Application 随着城市化进程的加快,人口的剧增,能源成为当前和今后相当长一个时期 内,制约经济和社会发展的“瓶颈”。抓紧发展生态建筑,是社会发展的紧迫要 求。建设领域、生态与区域、城市规划、建筑设计相结合的思想和方法不断涌现。

欧洲的一些建筑师诸如托马斯・赫尔佐格、伦佐・皮亚诺、诺曼・福斯特、理查 德・罗杰斯、尼古拉斯・格雷姆肖等纷纷创作了一批具有探索性、代表性的生态 高技术建筑,给予人们许多经验和启示。生态建筑的成功实践丰富了生态设计方 法,提高了建筑师在处理生态问题上的主动性,再次增强了人类解决自身发展问 题的信心和能力。在我国,绿色办公建筑的生态设计仍然是一个新的研究课题。

而在新的形势下,建设高舒适、低能耗的生态节能办公建筑,是我们进一步研究 和探索的大课题和新任务。

国际上,生态建筑有两种发展趋势:一是利用技术构造手段,达到低能耗,减少污染,达到可持续性发展的目标;
二是在深入研究室内的热工环境(光、声、 热、气流等)和人体工程学(人体对环境生理、心理的反映)的基础上,创造健 康舒适而高效的办公环境。在中国,建筑的生态设计正处于起步阶段,2005年7 月1日,国家颁布并执行的《公共建筑节能设计标准》,是一个历史性的进步, 但关于其中公共建筑节能50%的规定也只是从规范上对公共建筑耗能问题予以强 调,设计师处于被动设计状态,而真正创造生态办公环境设计应首先从观念入手, 在关注建筑形象的同时,切实将生态策略应用到建筑设计中,实现人工与自然的 良性循环,从关注人的健康出发,在追求舒适的同时,消除因建筑设计的不当而 引起的病变。郑煤集团办公楼设计正是在经济条件允许的情况下,从建筑设计的 角度对一些生态设计策略进行尝试。

1项目概况 郑州煤炭工业(集团)有限责任公司集团办公楼方案设计(以下简称郑煤集 团办公楼)为郑煤集团新建办公区方案投标设计。该项目选址位于郑州西部行政 文化中心核心区,基地西侧隔70m绿化带毗邻大型市政广场。南侧隔30m绿化带为 城市主干道,北侧规划为住宅区。用地规模39433m2,总建筑面积近5万平方米, 建筑层数为地上22层,地下2层,建筑控制高度90m。(图1) 方案设计以人、建筑、自然之间构建和谐关系为出发点,突破传统办公空间 及模式,充分利用自然,从室内环境设计入手,以塑造良好的室内办公环境为目 的,完成人与自然的对话,构筑高品质办公环境,从而带来办公室的“休闲革命”。

2室内环境设计 在人类消耗了大量不可再生资源的同时,太阳、风、热等自然资源正周而复 始、源源不断地充盈着我们的生活。如何尽可能多地利用自然资源将是建筑发展的有益尝试,也是生态设计的关键。

2.1充分利用自然采光 郑州地处中原,四季分明,光线充足,合理利用自然光源,减少人工照明是 节约能源的有效手段。外窗的设置无疑是最简单有效而自然的方式。建筑南北向 布局,中央设置核心筒,将主要办公空间布置在主要朝向。中央核心筒的布局常 见于规模较大的高层建筑,一方面便于管线的集中设置和有利于结构的布置,另 一方面避免对采光面的侵占,使周围房间尽可能地得到直接采光与通风。同时, 在需要的情况下,每层楼根据需要还可划分为开放式、组合式或独立单元的办公 室,每个工作区都可得到相似的空间质量。但中央核心筒的布局通常带来的一个 不利因素就是内部走廊的封闭性。针对这一点,本项目在设计中通过中庭的设置 来补充部分自然光线,中庭占据三层高空间,并沿主楼呈“之”字形交错上升, 使标准层每一层中部均能得到中庭提供的自然光线,从而打破传统内走廊的印象, 形成开敞,舒适的交往场所。(图2) 2.2自然通风设计 在自然通风的基础上节省能源和创造舒适的室内环境是本建筑设计所遵从 的基本原则。在此方面,诺曼・福斯特在法兰克福商业银行设计中的应用可谓经 典。福斯特将塔楼设计成一个中空的三角形塔楼,由三个角的核心空间组成支撑 体系,中庭每12层为一段,每8层为一个办公单元,同时将三角形的一边设计成 四层高的花园,沿塔楼螺旋形排列。办公室可向中庭开窗,一年中的大部分时间 都可以采用自然通风。(图3) 福斯特的这种高技派生态设计手法是值得称道与学习的,但在现实经济与技 术条件下,为达到这一理念,本设计采用同样的设计理念,运用中庭的设计策略, 通过中庭高差产生热压,以起到良好的调节气温的作用,并将之作为本次方案的 重点与特色。

建筑裙房共三层,主要布置公共活动空间。裙房中部结合展示空间设置三层 通高的中庭,使人们更容易直接接受阳光,营造与自然交融的气氛。在冬季,中庭是一个封闭的大暖房,在“温室作用”下,成为办公建筑环境的热缓冲空间, 起到保温节能的作用;
春秋过渡季节,中庭是一个开敞空间,能促使室内良好的 自然通风;
在夏季,由于中庭南向的内凹及屋顶飘板的遮阳有效地遮蔽直射阳光, 使中庭成为一个巨大的凉棚,对办公空间起到热缓冲的作用,中庭顶部还设有天 窗作为拔风口,利用“烟囱效应”使自然风在建筑内部循环起来。(图4) 建筑主楼共19层,简单的通高中庭会造成空间尺度的失调,同时缺乏空间趣 味性,不利于使用者与建筑间的互动,自然通风效果不佳。设计中受到法兰克福 商业银行空中花园的启发,将中庭设计成了三层通高的空间,南北向交错布置, “之”字形盘旋上升,南北中庭每隔两层联通在一起,结合中部电梯厅的开敞空 间形成休息厅,布置休息茶座和绿色植物以营造良好的共享空间,使办公人员步 移景移,形成通透的景观视线。通过这种方式将整个空间在竖向上贯通起来,打 破传统办公建筑各层独立的消极做法,形成整体的空间体系。同时,同样利用热 压原理加强建筑自然通风,玻璃幕墙设置可开启悬窗,下部设为进风口,上部为 排风口,阳光照射中厅的玻璃,加热其中的空气,热空气从排风口排出,新鲜空 气又被从下部吸入,从而使自然风游走于建筑之中,不断改善着室内环境。(图 5) 通过这种方式,建立与自然界的沟通,依靠自然通风来满足工作环境的要求, 不但可以节省大量的空调能耗,还能塑造一种更加健康的工作环境,保证人在低 能耗的条件下获得高度的舒适性。

同时方案还通过外墙推拉窗的设置,以及房门顶部可开启亮子的设计使房间 内空气形成对流,引入新鲜空气,改善空气质量,达到自然通风的目的。

2.3立体绿化的渗透 生态建筑的内涵,其实就是“以人为本”、“人-建筑-自然”三者之间的和 谐统一,也就是“天人合一”,既是中国建筑的发展趋势,也是世界建筑的发展 趋势。本次设计中将绿色植物作为重要设计元素引入,使人们时刻掩映在绿色之 中,将生态性、人性化的因素融入到建筑之中。2.3.1裙房屋顶绿化 在现代办公建筑中植被屋面已被越来越多地采用,设计中将裙房屋顶布置成 空中花园,种植各种耐寒常绿的草坪花卉,办公人员可以在屋顶远眺、交流,形 成优美的室外办公环境。绿色植被屋面还可以通过植物的吸收和反射作用降低燥 热,同时植被本身吸收的热量通过蒸发散失,从而降低能耗。屋顶花园为人们在 喧闹的城市上空提供一片净土,会客、洽谈乃至小型部门会议都能搬到空中花园 里别开生面地举行。

2.3.2竖向绿化 绿化设计应贯穿于整座建筑当中,提供全方位的绿色感受。建筑主楼种植绿 树随中厅交错布置,绿化交织渗透了建筑的每一层。良好的自然采光、自然通风 促进了植物的生长,绿色植物又为建筑内部带来了新鲜的空气,改善了室内环境, 将人与自然结合到了一起。

同时,建筑山墙面的处理也考虑到自然界的不利影响,并将之变为方案中的 特色。办公层在东西侧利用中部开口设置会议室或大空间办公,为避免太阳直射 对办公空间的影响,建筑引入阳台这一元素,每两层为一通高单元从而形成建筑 的边厅。通高阳台种植绿色植物,既能有效阻挡夏季阳光对两侧办公空间的直射, 又改善了室内小气候,创造了良好的视觉环境和开阔的视野,为室内办公环境营 造一片绿意。(图6) 3小结 办公环境的生态设计不仅能提供舒适健康的办公环境,还能提高员工的工作 效率,改善员工健康状况,提升企业形象,节约建筑设备投资运行成本。对于生 态环境的营造,建筑师将发挥极其重要的作用,通过充分利用自然采光与自然通 风,将绿化引入室内等设计策略来实现办公环境生态化是现阶段较为行之有效的 基本手段。在中国这个发展中国家,许多项目的建设一味追求奢华铺张,大肆表 面包装却未能从实际上改变现状,耗费了国家宝贵的资源和能源。当代建筑师应该从小处着眼,从基本着眼,推动生态建设的发展,为人们提供良好的室内环境。


[1] 帕高・阿森西奥著,侯正华译.生态建筑.江苏科学技术出版社,2001. [2] 清华大学建筑学院、清华大学建筑设计研究院.建筑设计的生态策略. 中国计划出版社,2001. [3] 中华人民共和国国家标准.GB 50189-2005 公共建筑节能设计标准[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2005. [4] 杨维菊,徐尧,吴薇.办公建筑的生态节能设 计.http://www.jskj.org.cn/jzjn.aspx,2007-03-20.