摘? 要:辦公空間是人們?nèi)粘I畹闹匾獔鏊?。辦公空間設(shè)計是關(guān)系人們身心健康和社會可持續(xù)發(fā)展的重要問題。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,人們對辦公環(huán)境的要求日益提高,生態(tài)化設(shè)計的理念得到越來越多的重視?;谏鷳B(tài)化理念的辦公空間設(shè)計,以節(jié)能設(shè)計、通風(fēng)設(shè)計、照明設(shè)計等為角度,論述辦公空間的生態(tài)化設(shè)計策略。
關(guān)鍵詞:辦公空間;生態(tài)化設(shè)計;節(jié)能設(shè)計;照明設(shè)計;通風(fēng)設(shè)計
生態(tài)化設(shè)計是近年來出現(xiàn)的新理念,隨之衍生出“綠色設(shè)計”“自然設(shè)計”“可持續(xù)發(fā)展設(shè)計”等諸多理念。生態(tài)化設(shè)計指的是應(yīng)用生態(tài)學(xué)原則同時滿足人類要求和對環(huán)境友好的設(shè)計方法。能夠與自然環(huán)境相協(xié)調(diào),減少對環(huán)境破壞的設(shè)計方法都可以稱為生態(tài)化設(shè)計。
雖然生態(tài)化設(shè)計是新提倡的設(shè)計概念,但其實早在古代就能看到雛形。例如,古羅馬萬神廟在屋頂開洞,在室內(nèi)形成低氣壓將空氣引入室內(nèi);阿拉伯建筑則是設(shè)置斗形風(fēng)口,便于氣流進入室內(nèi);古希臘的廟宇周圍為了降溫和增加空氣流動而設(shè)置的柱廊。而在具有天人合一思想的中國,自古就有與自然環(huán)境和諧共處的傳統(tǒng)。中國的古代建筑園林無一不體現(xiàn)這一理念。隨著社會的進步,更多人意識到自然環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的重要性,越來越多的人開始尋求傳統(tǒng)建筑所具有的與自然共融的舒適體驗。生態(tài)化設(shè)計理念越來越得到人們的認(rèn)同和重視。
目前,我國的辦公空間設(shè)計缺乏生態(tài)意識,很少考慮到辦公環(huán)境的生態(tài)質(zhì)量。對大多數(shù)設(shè)計師來說,辦公空間的生態(tài)化設(shè)計無非就是在空間陳設(shè)上布置更多的綠植,這顯然是對生態(tài)化設(shè)計的淺顯理解。生態(tài)化設(shè)計大多還停留在理論層面,很少在設(shè)計實踐中體現(xiàn)?,F(xiàn)在的辦公空間表面看來越來越智能化,實則問題很多。大多數(shù)辦公空間缺乏充足的自然光線,人工照明幾乎完全取代自然光成為辦公空間的主要照明方式?,F(xiàn)代化全封閉寫字樓缺少自然通風(fēng),員工很難有機會呼吸到新鮮空氣,甚至出現(xiàn)空調(diào)病等問題,進而嚴(yán)重影響了工作人員的工作效率和身心健康。可見,辦公空間的生態(tài)化設(shè)計不應(yīng)只是一個設(shè)計潮流,更是關(guān)系人們身心健康和社會持續(xù)發(fā)展的重要途徑。辦公空間的生態(tài)化設(shè)計應(yīng)該貫穿整個辦公空間設(shè)計之中。
一、辦公空間的節(jié)能設(shè)計
眾所周知,辦公空間的能源消耗很大。有關(guān)研究表明,經(jīng)過節(jié)能設(shè)計的辦公空間可以減少75%的能耗。辦公空間的生態(tài)化設(shè)計既能提高能源的使用效率、減少污染,又能保護自然環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此,在設(shè)計中應(yīng)該盡可能采用可再生能源,提高能源的使用效率;使用再生材料,減少材料浪費,減少施工和使用過程中廢物廢水的排放,減輕對自然環(huán)境的污染。
在條件合適的情況下,許多清潔的可再生能源設(shè)計都可以用在辦公空間中。例如,太陽輻射能利用技術(shù)、地下冷熱能利用技術(shù)及其他可再生能源。對太陽能的運用可以分為主動利用和被動利用。被動式利用太陽能,包括利用太陽能采暖、采光和蓄熱,可以減輕對辦公空間供能系統(tǒng)的壓力。主動利用太陽能主要有太陽能發(fā)電和太陽能熱水。諸如太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能墻加熱技術(shù)、太陽能發(fā)電系統(tǒng)等。以柏林新國會大廈的設(shè)計為例,設(shè)計本身就貫穿了節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)化設(shè)計理念。建筑避免使用常見的不可再生能源,而是用菜籽油作為替代提供建筑的能源供給,這些油料都是可再生資源,不會對環(huán)境造成不良影響。另外,用菜籽油作為能源也降低了建筑的二氧化碳排放量。建筑屋頂也設(shè)計安排了許多太陽能電池板,專門為通風(fēng)輔助設(shè)備及遮陽調(diào)節(jié)系統(tǒng)供電。
玻璃幕墻一直是現(xiàn)代建筑最常見的標(biāo)志性元素,但由此而來的高能耗一直為人們所詬病。因此,應(yīng)采用生態(tài)化設(shè)計來降低玻璃幕墻帶來的相關(guān)能耗。在設(shè)計上選用具有節(jié)能效果的特種玻璃減少熱量輸入。節(jié)能鍍膜玻璃是在玻璃上貼多層的聚酯薄膜,起到防紫外線的作用;有保溫性能的鍍膜玻璃通過表面的低輻射物質(zhì)和金屬氧化物,吸收和反射長波紅外線,能夠減少室內(nèi)熱量損耗。選用中空玻璃可以提高辦公空間的隔熱、隔聲的能力。為了防止炫光和紫外線射入,也可以選用陶瓷玻璃。選用自潔凈玻璃則可以節(jié)省清潔玻璃幕墻所耗費的大量人力物力。自潔凈玻璃表面的酶能夠溶解灰塵,通過自然雨水和陽光來達到清潔的目的。
在辦公空間內(nèi)部,可以為玻璃幕墻設(shè)計熱緩沖空間,減少室內(nèi)受環(huán)境溫度影響的程度。在具有大面積玻璃幕墻的寫字樓,可以在幕墻和辦公空間設(shè)置緩沖空間,也可以將諸如樓梯和庫房等功能性空間設(shè)置在緩沖空間,這樣設(shè)計能減少空調(diào)的使用。選用可調(diào)節(jié)性的玻璃幕墻也可以起到降低空調(diào)能耗的目的。比如玻璃幕墻的底部是可以自由調(diào)節(jié),從完全封閉到完全打開。這種可調(diào)節(jié)性能夠在不同條件下選擇利用自然通風(fēng)而減少能源的消耗。
二、辦公空間的通風(fēng)設(shè)計
新鮮的空氣是人類生存和健康的基本要素。在空調(diào)必不可少的今天,辦公空間的通風(fēng)一直不為人們所重視。良好的通風(fēng)設(shè)計不僅能使工作環(huán)境更加舒適健康,而且能降低能耗、保護環(huán)境。
在辦公空間的設(shè)計過程中,首先在功能布局上就要考慮通風(fēng)問題??臻g的分隔和朝向應(yīng)該利于通風(fēng)。平面布局上不要設(shè)置進深過大的獨立空間。在可能的情況下,可以在室內(nèi)設(shè)置水景,能起到調(diào)節(jié)空氣流通的作用。過堂風(fēng)自古以來就是建筑室內(nèi)通風(fēng)降溫的重要手段。盡可能利用建筑的過堂風(fēng),在門的位置選擇,走廊的方向等方面都考慮促成過堂風(fēng)的形成。辦公空間的進出風(fēng)口的安排、大小尺寸、位置引導(dǎo)氣流的方向。設(shè)置天窗有利于增強室內(nèi)熱壓通風(fēng),開窗的位置選擇在建筑的北側(cè),利于進風(fēng)。避免風(fēng)向直吹辦公人員,以免造成不適之感。
不同地域氣候環(huán)境不同,加之人們對辦公舒適度的要求提高,現(xiàn)代辦公空間大多采用空調(diào)系統(tǒng)和機械通風(fēng),但由此也帶來諸多問題。在辦公空間的通風(fēng)設(shè)計上,應(yīng)該在機械通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)外盡可能采用自然通風(fēng)。目前,國外流行的設(shè)計方法就是人工通風(fēng)和自然通風(fēng)的混合模式。自然通風(fēng)由辦公大堂的管道效應(yīng)來達到通風(fēng)效果。同時,在空間頂部可以設(shè)置多個通風(fēng)口,使空氣可以在室內(nèi)更快地流通。利用熱質(zhì)量的作用,幫助辦公空間實現(xiàn)日間涼爽、夜間保溫的效果。
在強風(fēng)、暴雨、大雪等惡劣天氣的情況下,辦公空間難以利用自然通風(fēng),高空強風(fēng)會造成室內(nèi)的紊流和噪聲污染等問題。為了解決這些問題,設(shè)計上可以設(shè)置一些緩沖空間,通過緩沖空間阻隔強風(fēng)直吹,達到自然通風(fēng)的目的。盡可能利用最新的技術(shù)成果,如水冷天花板和地面送風(fēng)系統(tǒng)等來實現(xiàn)通風(fēng)效果。氣候炎熱區(qū)域的辦公空間設(shè)計,應(yīng)考慮設(shè)置架空層,增加空氣流動,便于熱空氣的排出,減少屋頂吸收的熱量,降低室內(nèi)溫度。
三、辦公空間的照明設(shè)計
辦公空間因照明需要消耗的電量非常大。據(jù)統(tǒng)計,照明電量平均能占到總耗電量的三分之一甚至一半。減少人工照明能有效降低能源的消耗。自然光是人們生理和心理的基本需求,也是衡量室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)。辦公空間的照明首先應(yīng)該考慮自然采光。
辦公空間的窗戶設(shè)計直接影響室內(nèi)的自然光照水平。主要考慮窗戶的朝向要和主要日照方向一致、窗戶開口面積影響光照量、窗戶遮光裝置的選擇要合適等因素。玻璃能直接影響光照強度,因此玻璃的選擇也是重要的考量因素。反射玻璃能減少陽光的熱量進入室內(nèi)。要因時因地選用合適的玻璃,因地制宜的設(shè)計才能達到節(jié)能目的。辦公空間的開窗位置和數(shù)量,都應(yīng)該根據(jù)光照和通風(fēng)的設(shè)計來決定。
遮光裝置可以用來遮陽和反射光線。光線直射室內(nèi)導(dǎo)致室內(nèi)溫度升高,因此可以將自然光線經(jīng)過反射調(diào)整射入的位置。利用光線的反射可以實現(xiàn)空間進深處照明問題。遮陽裝置的角度需要結(jié)合當(dāng)?shù)仃柟獾南亩瑑杉镜娜肷浣?,防止不同季?jié)光線射入量差距太大。
遮陽裝置類型分為水平遮陽、垂直遮陽、綜合遮陽。水平遮陽用于遮擋從窗口上方射來的陽光;垂直遮陽則用于遮擋從窗口兩側(cè)射來的低角度陽光;綜合遮陽則用于遮擋東西平射到窗口的陽光。常見的遮陽裝置形式分為遮陽板和遮陽百葉。遮陽百葉的優(yōu)勢在于空氣可以穿過百葉自由流通,熱氣流不會被裝置本身阻擋。遮陽百葉的形式更加靈活多變,可以根據(jù)氣候變化和現(xiàn)實狀況人為調(diào)節(jié)光線進入量達到空間照度的要求,也能夠防止陽光直射造成室內(nèi)溫度過高。活動遮陽裝置的形式有卷簾、百葉、遮陽篷等。遮陽裝置應(yīng)該只有固定點與墻體接觸,其余部分則與墻體保持間隔,這樣才有利于空氣流通。另外,遮陽裝置的材料應(yīng)該以白色或淺色為主,因為深色材料會吸收熱量,不利于降溫。
遮陽裝置材料選用應(yīng)與辦公空間的實際用途和所處環(huán)境直接相關(guān)。如果選用非透光材料會與自然采光采暖等方面的需求產(chǎn)生矛盾。所以在類似畫室、美術(shù)館、圖書館等空間可以選用玻璃遮陽裝置。而竹木等非常見的遮陽材料有時也是很好的選擇,既經(jīng)濟環(huán)保,又不會吸收過多熱量,因此在氣候炎熱地區(qū)應(yīng)該多加利用。另外,遮陽裝置在考慮實際情況的前提下盡可能固定在窗外,因為在窗內(nèi)和窗間的遮陽裝置都不可避免地把吸收的熱量傳遞到室內(nèi)空間。
有時因為現(xiàn)實條件的限制,依靠窗戶不能滿足自然采光的需要。此時可以考慮利用中庭采光和屋頂采光。自古以來傳統(tǒng)建筑就有利用中庭實現(xiàn)采光需求的例子,選用合適的中庭形式可以最大程度地利用自然光線。屋頂選用的材料和設(shè)計形式同樣影響光線的利用,屋頂遮陽可以使辦公空間免受陽光的暴曬,有效減少陽光對屋頂?shù)妮椛?,可以利用綠化遮陽、卷簾遮陽等方式。辦公空間的屋頂可以做成花園形式,頂面形式可以選用百葉造型,有利于熱空氣的流動。
辦公空間的人工照明應(yīng)該根據(jù)具體需求而定,根據(jù)不同辦公區(qū)域的實際需要確定方案。不同的空間需要采取不同的照明方式。既不能光線不足,也不能照明過度,浪費能源。利用新技術(shù)可以實現(xiàn)自動按時按區(qū)照明,節(jié)省能源。
人工照明的設(shè)計首先應(yīng)該把工作照明和非工作照明分開,進行區(qū)分控制。工作時間的不同,照明的強度也應(yīng)該不同,在照明設(shè)計中應(yīng)該進行分區(qū)控制,便于調(diào)節(jié)。根據(jù)光線條件,設(shè)定多種照明模式,根據(jù)工作要求設(shè)定多種光照模式。對非工作照明增設(shè)多級開關(guān)。采用光線感應(yīng)式設(shè)備和人體感應(yīng)式設(shè)備來控制照明開關(guān)和光線強弱,有人經(jīng)過時會自動亮起燈光。光線感應(yīng)器探測到光線達到預(yù)設(shè)照度時則關(guān)閉光源,或減弱光線強度。另外還可以設(shè)置定時設(shè)備配合感應(yīng)器達到更精準(zhǔn)的照明控制。
四、結(jié)語
近年來中國的經(jīng)濟和社會飛速發(fā)展,人們對辦公環(huán)境的要求不斷提高。過去只追求經(jīng)濟效益的辦公空間已經(jīng)不符合以人為本的時代要求。新型辦公空間不僅要滿足人們的辦公需求,也要滿足節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等新需求。辦公空間的生態(tài)化設(shè)計已經(jīng)成為辦公空間發(fā)展的必然趨勢。在追求功能和實現(xiàn)美觀的基礎(chǔ)上,辦公空間設(shè)計應(yīng)融入生態(tài)化理念,采用綠色環(huán)保的設(shè)計方法,才能最終實現(xiàn)全社會可持續(xù)性發(fā)展的共同愿景。
參考文獻:
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作者簡介:王植,碩士,東北大學(xué)藝術(shù)學(xué)院講師。