时间：2022-05-03 03:43:17
一、高层办公楼建筑设计的原则
办公楼建筑中聚集了很多企业员工，其在办公的时候可能会产生一定的噪音与污染，这对周围环境会有一定的影响，所以，提高高层办公楼建筑设计质量的首要任务，就是对建筑场地的选择。在选择的过程中，要使办公楼建筑符合城市规划的要求，还要与市政设施相匹配，这样才能使高层办公楼建筑的建设更加和谐，才能尽量避免打扰周围群众的正常生活。办公楼的设计需要考虑到租赁人的变动问题，要使建筑具有较强的适应性，还要增加建筑的功能，在设计的过程中，可以增加停车场、实验室、医务室、餐饮厅等功能的设施，这样可以大大增加建筑的价值，还可以为企业员工日常的办公提供极大的便利性。高层建筑中一般都设有电梯，提高电梯设计的质量，可以为员工节约一定时间，也可以有效的增加高层建筑的安全性。
二、高层办公楼建筑设计
1、外部形象设计
高层办公楼建筑外形的类型比较多，根据不同的企业性质，建筑外部形象设计需要根据不同的要求进行改变。比如政府部门的办公楼与企业部门的办公楼外形方面就有较大的差异，这些建筑设计的差异性，大大增加的建筑辨识度。在设计建筑方案时，设计人员还需要实地考察，要了解施工场地的土质特点以及地基环境等，这样才能使建筑设计符合因地制宜的原则。建筑设计的考察工作还包括对周围环境的检测，在施工的过程中，不能破坏周围的环境，要通过增加建筑外形的美观性，美化周围的环境，使高层办公建筑成为当地一道亮丽的风景。建筑设计是城市建设的一部分，通过提高建筑设计的质量，可以使建筑更具美感，还可以使建筑与周围环境更加和谐，这也是设计的重点内容。
2、内部空间设计
高层办公楼建筑设计是一项综合性工作，其包含的内容比较多，而且这个建筑需要具备多种功能，还要根据使用性质的差异性，改变建筑的内部空间结构。性质不同的企业，其办公楼的风格也有一定的差别，在高层建筑中，建筑的结构比较复杂，而且建筑的功能需要比较多，这也给建筑设计提出了更高的要求。相关设计人员在对建筑进行平面布局设计时，要将行政办公区与技术房区分开，增加建筑结构平面布局的灵活性，这也有利于扩展建筑空间面积，提高建筑空间的美感。高层办公建筑由于楼层比较高，在进行建筑设计时，要注意保证建筑结构的稳定性，可以在建筑的集中中心设置一个中枢结构，这样可以使建筑的功能更好的发挥，还能提高建筑结构的整体性。人流量大的空间（比如多功能报告厅）可布置在建筑首层，在院内设单独入口，第一步，重视生态环境设计。对于办公建筑，创造舒适、健康的空间爱你环境是永恒的话题。这部分可以提高项目品牌形象，吸引高端公司人住。第二步，重视节约能耗设计。节约能耗设计并不是项目最终的目的，二是降低客户的运营成本，同时提高项的目的同类产品在市场上的竞争地位。第三步，提高室内健康舒适度，提高健康舒适度一方面能提高工作效率，另一方面能减少生病缺勤率，增加对客户的吸引力。
3、办公楼的建筑节能设计
和办公楼首先在布局朝向上，应该考虑建筑节能设计，并控制开窗面积。保证各部分维护结构的合理厚度及构造，做好屋面保温，给水排水、采暖通风空气调节、动力等所有带热和低温的管道均采取保温措施，以降低能耗。采暖通风空气调节设计应合理确定室内设计参数，减少冷却和加热空气所需要的能量，选配能效比高的暖通空调设备，减少运行能耗等。
三、高层办公楼建筑设计的节能性
1、自然通风
自然通风是炎热地区节能的一个重要手段。利用自然通风可以减少空调的能耗，自然通风还能为室内提供更多的新鲜空气，减少因长期封闭房间，室内滋生的细菌和建筑材料释放的有害气体对人体健康的危害。在本楼设计中，我们利用中庭顶部加开大面积天窗和南北各层走廊的尽端开敞，加强自然通风，使房间尽可能形成穿堂风。带走室内的热空气，而污浊的空气从中庭顶部的天窗排出，形成室内舒适的小气候。
2、立体化、多层次的绿色空间
大量的环境学、心理学研究表明透过玻璃观赏植物等被动活动，能使人心情舒畅，提高工作效率。办公室可以说是员工的第二个家，我们要使室内空间环境具有归属感，植物绿化景观的融入无疑是最美妙的调味剂。它可以起到减轻眼部疲劳、提神醒脑的作用。除了美化作用，绿色植物景观还具有吸收周围环境中的化学物质，并将其降解的作用，这已为许多实验所证明。绿色植物通过呼吸作用，向空气中释放出水汽，可以大大增加室内环境的湿度。
3、使用环保型材料
环保型材料是指对自然资源破坏较低、对环境污染较小、有利于人体健康、耐久或可再生的材料。建筑材料的生产过程会破坏自然资源，会排放有害物资污染环境，危害人体健康。此外，建筑的耐久性也是“环保”性能的一个重要指标，材料的耐久性差直接导致建筑的寿命降低。环保型材料既可以直接使用自然材料制造，又可以通过人工合成。
四、结语
高层办公楼的建筑设计使得其建筑风格更加现代化，高层建筑一般发生安全事故的概率比较大，为了避免这一情况，相关建筑设计人员一定要提高专业的技术与能力，在设计前，先对施工场地的地质以及地基环境进行考察，这样才能使建筑设计更符合因地制宜的原则，才能大大提高建筑设计的可行性与合理性。高层办公楼建筑在满足实用性的同时，还要增加建筑外观的美感，这样还可以起到美化周围的环境的作用。在建筑施工的过程中，要选择节能环保的建筑材料，这样可以使企业员工办公的环境更加健康，还能对生态环境起到一定的保护作用。
作者：赵金龙 单位：中国能源建设集团黑龙江省电力勘察设计研究院
一建筑特点初步分析经过初步分析
在原建筑设计的特点上也存在先天性难点，结合建筑特性初步分析如下。
（1）建筑基本呈长方形结构，在1-2层建筑左右两侧及南向各有局部裙楼，采用框架柱网结构，走廊区是密布柱网，首层中间部分为凸字形两层共享空间大堂。不仅空间不大气，而且缺少优秀的主题立面，且服务间储物间及贵宾接待室都直接从大堂出入，贵宾接待室也显得狭长小气，对此要有合理的解决方案。
（2）首层大会议室及调度大厅高度只有5米，空间压抑，建议通过建筑方案的优化解决，要通过室内设计方案的优化其先天缺陷。
（3）电梯厅在建筑后部的中间区域，电梯数量与巯散通道都满足需求，但首层电梯厅北向设计了出口，没在雨棚等缓冲空间、对建筑的空间气场感觉也不好。
（4）各楼层的平面功能布局很概念化，有些布局造成黑房间，需要提前做出调整。所有楼层没有设置残疾人专用厕，也没有设置行政专用卫生间，对于国际标准的人性化设计感觉也有差距。
（5）建筑外立面采用了玻璃幕墙，建筑设计没有提示室内采用何种护栏，强制性规范要求有护栏设计，但护栏的设置必然影响室内空间的美观，这是一个较难问题，需要业主与装修设计研究解决方案。
二设计概念初探
1基本设计原则
（1）风格协调，既要端庄气派，又要表现出现代大型企业的勃勃生机。重点部位要大气、豪迈，细部处理要灵活、新颖，具有现代气息。总体思路要把握安全经济，美观大方、功能齐全、使用方便、突出重点。
（2）整体设计必须满足企业的业务特点和功能需求，力争布局合理，满足功能需求，垂直与平面交通组织合理，后勤服务功能齐全，并适当预留发展空间。
（3）按照现代国际化企业的特点，设计理念必须新颖、独特。要有较高的风格特色和时代品位，满足选材简约、布局和谐，空间设计、布局、家具设计等要有鲜明的主题与特色，富有企业特有的文化底蕴和丰富内涵，力求突出企业个性与风格，做到与周边环境与建筑的和谐统一。
（4）设计方案必须符合国家颁布的现行的各项设计规范及标准。特别是近两年国家修订及推出了一系列包括设计、施工、材料等多方面的新规范，一定要在本次设计中得以遵守和执行。
（5）设计方案应考虑为建设单位节约投资，所以如何通过设计概算，准确控制施工预算，是本次设计要解决的一大问题。
2设计指导思想
（1）室内装饰风格建议采用以纯建筑美学的表现手法尽量注重发挥结构本身的形式美，但同时充分利用企业文化特有的基本风格用现代简约的表现手法，尽可能的表达企业特色、现代时尚风情和国际化理念的融合。
（2）装饰设计要体现人与自然的和谐。要突出“以人为本”的指导思想。在推行绿色环保，以人为本的新世纪理念时代，努力营造人与环境充分和谐统一空间。
（3）企业是在改革开放和市场经济大潮中发展壮大的，就必然根据其自身的经营特点，在整个室内设计中，要努力体现企业的这一特点。
（4）独特与创新，创意与发展是本次设计应努力去表现的优秀概念。
（5）方案设计应突出实用性，合理利用空间，充分发挥空间效应，努力推广数码时代的空间布置。
3设计理念风格与创意初探
（1）确认一组设计优秀主题词，是指导整个室内设计的优秀理念。项目业主在跨越式发展过程中，积累了一整套企业文化内容应该成为室内设计理念的基础与源泉，而我们的设计师希望能够通过与企业的充分交流去感知企业文化，认知企业优秀价值观，进而找到设计的优秀主题词。
（2）高标准、高起点组织设计。主题设计基调应该是融合现代感和时尚见简约特色，主格调是高雅、大方、气派和豪迈。
（3）室内设计的主体艺术观应该是走国际化的办公空间主导理念。采用的文化主题应该体现既有优秀理念，又有时代创意的发展，并力争在不同功能空间溶入与其功能相对于的最具不同风格的创意，恰到好处的将个性溶入共性之中。
4具体的设计基本方针
（1）设计方案构思应体现以人为本的原则，要求合理、科学地考虑内部布局与流程，充分满足使用要求；
（2）将完美的建筑功能、灵活的室内空间、生机勃勃的当代设计及创新的技术结合在一起，营造出现代而充满活力的综合办公空间，充分体现当代美学思想与办公功能需求的完美结合；
（3）设计风格应新颖、富有创意，体现出空间流畅、流线清晰、简洁明快的特点，能较好的表现出现代企业建筑的内涵和高科技的时代精神，具有一定的超前意念；
（4）要求设计方案应能体现原建筑设计特点，重视室内绿化设计.通过选择合适的植物品种，运用合理的搭配，营造良好的绿化环境；
（5）色彩设计上应采用适合企业文化的色调，并处理好各种空间的过渡协调；
（6）应充分考虑当地的气候特征，利用自然采光和自然通风。采用合理有效的措旋，尽力降低能源消耗，体现生态思想和节能观念，满足可持续发展的需要。4初步合理化建议通过对原建筑设计平面与空间理念的初步了解，公司多次参与大型企业集团办公楼装饰设计的经验和参与修改功能布局设计的实际经验，对办公环境功能的现状及发展方向的预测，对3A智能化建筑现状及发展的关注，以及装饰与环境的以人为本，绿色环保概念的研究，就本工程的有关设计提出以下合理化建议。
4.1对办公楼建筑设计的一些合理化建议
（1）作为企业办公大楼，首先在平面功能上要满足不同部门的具体需求、也要考虑部门之间的平衡，还要准确把握不同部门的差异化使用需求对建筑空闻与室内设计的不同要求，但同时还要力求保持整体的基本一致性与不同个性空间的调性，建议办公楼在建筑设计之初，就要认真研究将来进驻部门的功能需求及编制各部门的人力资源发展规划，使得建筑设计能够针对需求做出设计。
（2）建议建筑设计方案完成后，提前确认室内设计单位，从细致的室内空间布局视觉上提出建议，对完善建筑设计及后期室内与建筑的配合都有益处。
（3）本项目建筑层高除去首层部分为5.1米，主塔楼只有6米，由于要满足机电管道设备的安装高度，使得室内装饰完成后走廊高度只有2.2米，办公室内净高也只能达到2.5米，空间感觉较压抑。目前国内的高端写字楼，建筑标准层层高都达到5米。一般也在9-2米之间，在目前建筑总高度没有超过100米的情况下，建议新建筑标准层层高调高至9米。
（4）新办公大楼建议一定要参照新的国家绿色建筑标准，解决好各项建筑标准的落实，其中包括建筑保温、建筑节能、残疾人通道、人性化设计等标准的落实。
（5）传统的电梯轿厢高度都是2.2米，现在随着褛层高度的提升，电梯轿厢一般也将高度大幅提升，顶级写字楼轿厢可高达9米。最少也要达到2.8米。这是写字楼标准的一个重要标志。
（6）建筑设计要提前考虑并同时兼顾多专业安装设计交叉组合，提前考虑解决好装饰效果特别是天花及空间高度与专业安装相结合的问题.尽量保障完成装饰后的空间高度。
（7）建筑设计要体现人与自然的和谐，要突出“以人为本”的指导思想。在推行绿色环保，以人为本的新世纪理念时代，努力营造人与环境充分和谐统一的空间。建议适度考虑一些共享空间或灰空间。
（8）建筑设计应充分考虑当地的气候特征，利用自然采光和自然通风，采用合理有效的措施，尽力降低能源消耗，体现生态思想和节能观念，满足可持续发展的需要。
4.2关于企业文化与室内装饰相结合的思考与建议
（1）作为企业总部的办公搂，在总体风格的把握上，如何处理好企业文化与独特的装饰设计这两者之间的关系，是在进入实质性设计之前必需加以解决的主要设计理念。如何选择一个既有企业文化的主导主题，又具备较强的亲和力，让你的客户自然的接受并喜欢的主题元素，作为贯彻设计的要素，这是需要反复推敲的。
（2）可以考虑以企业的CI、VI设计为基本元素，提供适度变形或不同的材质与装饰设计手法，而溶入装饰设计也是需要认真研究的设计难题。
（3）企业文化是否要融入室内设计?如何适度表现?包括主导风格与主体元素的运用，以及主题元素在细节设计中的连续性运用两大部分，都要在设计之初做出基本决策。
（4）对于面向世界的外向型企业。其接待空间有时要考虑接待对象的不同层次与不同文化背景造成的不同心理感受。
4.3装饰与配套设计的建议
（1）应在装饰设计的同时，结合其它专业设计作好配套协调。其理念建议是，以消防设计为基础，在基本不作调整的前提下，以装饰的平面空间概念为主，适当修改照明、空调等配套设计，尽量融为一体化。
（2）装饰设计应同时考虑智能化综合布线，建议适度超前。有可能对计算机系统采用单独配电系统并接双路电源，信息点同时结合宽带网的设置而给予足够的预留，并通过设计加以艺术性和实用性相结合的装饰处理。
（3）公共空间应强调舒适性和简洁明快相结合，满足照度要求和室内空气循环。
（4）卫生间应作为装饰重点，在“以人为本”的理念下，可适度超前。在通风、排气、防水为前提的基础上，通过装饰展示文明程度。
（5）建议采用现代的装饰手法，适度引入高科技概念。材料选用应注重传统与新兴材料相结合，自然材料与现代金属材料相结合，并应以耐久性作为取材标准。
（6）由于传统的石膏板天花其质量通病难以彻底解决，建议尽量采用高防火等级的金属板天花。室内六面体的装饰材料也要将高等级防火标准作为先决采用条件。
（7）卫生间防水工程应与装饰、洁具安装配套进行，以便一次性解决防水防漏问题。每一项室内设计，根据其空间类型和使用功能，可以从不同的构思概念进入设计。对设计项目深入认真的分析，往往不仅会使设计取得成功而且达到事半功倍的效果。
作者：黄令环单位：广东省建筑装饰工程有限公司
1设计原则
1)整体性原则。我们的设计本着整体大于局部的中心思想展开设计，不应该将它看做成一栋孤立的建筑物，而是应该从建筑物周边的环境出发，考虑此建筑对周围环境的影响和对周边建筑规划的关系。它的建成应能将现有的建筑整合，使周围杂乱无章的建筑环境得以归纳成为一个整体。
2)功能使用的高效性与灵活性。高效性是现代办公楼的追求，办公楼的功能尤其是多种部门在同一栋大楼中办公时，就更要求功能布局简单合理，交通流线组织便捷高效，使用方便。办公楼的总布局应考虑多种方式的使用，具有较强的灵活性和适应性。
3)建筑形式与建筑内容的统一。新建成的凯嘉能源集团公司综合办公楼将代表凯嘉能源集团企业的形象和风采，其办公楼应与其建筑性质相适应。
2建筑设计
1)总平面布局。凯嘉能源集团公司综合办公楼建设用地面积约40000m2，建设用地整体基本为长方形，东西长边约150m，南北长边约280m，地势较为平整，南临史公路(纬四路)，东面距城市道路三贤大道还有宽约70m的绿化带。作为凯嘉能源集团重要形象的门户型建筑，行政办公楼既要有代表企业现代化的建筑外形又要保证其庄重、大气的建筑形象。基于对以上考虑，对总平面进行如下设计:我们在基本方正的用地中把办公楼放在建设场地距南边用地红线70m的位置，与基地形成一个较为宽阔的前广场，由史公路上通过前广场进入办公楼，作为办公楼的主入口;办公楼后面留出长约100m预留用地作为公司的二期建设用地。办公楼采用一字型双走道，中间布置中庭;南面为主入口，东西两侧为辅助入口，北面两端为裙房多功能厅及餐饮、后勤入口;停车采用地上地下相结合，建筑前广场采用环路中间结合广场绿化布置停车位，建筑地下1层为停车库，由建筑北面左右两端进入地下车库。
2)空间布局。本方案为地下1层，地上9层。地下1层为停车场，地上1层～9层为接待、档案、服务性办公及行政办公室，会议室。多功能厅及餐饮活动作为裙房分别布置在办公楼的左、右两侧，平面上形成建筑沿中轴左右对称的布局。建筑主体:我们在思考办公楼使用寿命和使用周期的发展和它的空间变化设计的时候，将这个建筑的内部的公共使用部分，例如卫生间、楼梯间和一些设备间等放在整个建筑物的主体的中心位置，将办公的区域放在靠近外墙布置在整个建筑的四边位置，这样就充分保证了所有的办公室都可以拥有较好的采光环境。主楼在1层两侧布置了两个交通优秀，分别设计了两部电梯，对人流的组织和疏散起到了很好的作用。完善合理的功能布局是我们对本次设计的基本要求，我们的设计要提供给人们丰富宜人的办公环境，创造赏心悦目的办公空间，在建筑中通过“厅”的运用，将建筑空间进行了丰富的划分。在建筑中部，交通优秀之间，1层进入办公楼设计了空间较大的大厅，可兼做陈列展览，展示企业形象;大厅贯穿1层～6层，7层及以上为领导办公，中间设置大会议室及采光厅;在建筑的东西1层，2层中间设计了办公培训教室，3层以上两侧各设计了一个侧厅，两边每3层共享一个侧厅，共设计了四个侧厅，通过侧厅将建筑上下相连通，既分又和，实现建筑中部“下虚上实”，两侧“下实上虚”，在东西中庭处都设计了高低不同的绿化、休息景观平台，这些平台与侧厅巧妙结合，很好的满足了空间、景观、通风等多方面的要求，成为了本次方案布局的特点和亮点。
3)建筑形象。在建筑形象上，我们从造型、色调、空间围合等多个方面入手，力求表现出这个建筑物独特的气质，展现整个办公楼应该有的一些的整体的气势。建筑物的主要立面用一些独特的机理表现出来，用一些平直但是线条感极强的方式处理了整体效果，同时利用窗槛、窗台和立柱有序地凹凸变化，形成丰富的光影效果，强化了立面造型的序列感。充分结合了整个办公楼的里面的空间布局以及功能的布置，在建筑的立面造型中加入了一些玻璃幕墙的造型，使建筑造型没有了呆板单一的效果，更使建筑的整体造型变得灵动，独特，多变。建筑的主入口采用凸凹有致的玻璃幕墙结合的门头，强化了建筑入口，彰显办公楼的另一面庄重气势。由于凯嘉能源集团公司综合办公楼对建筑形象的标志性要求成为了建筑形象的重点和难点，根据总平面及建筑平面布局，我们运用现代手法将建筑设计为1层大玻璃求“虚”，2层及以上求“实”，立面做成“鼎”状，建筑伸展、延长，展开双翼由中间两个厚实有力交通筒的撑起，底部又是一层轻盈通透的玻璃，建筑厚实而又轻盈;两个交通筒破屋顶而出，“挤”出一个玻璃盒子，可供大空间使用;立面除一层大玻璃外均为整齐划一的竖线方格洞窗，增强了建筑的雕塑感，我们力图将建筑设计为一个尺度宏大、形象简洁、既轻盈又有力同时又不失建筑细部的建筑形体。整个建筑的立面设计材料选用庄严厚重的天然的灰色花岗岩干挂石材搭配一些凹凸有致具有光与影子的效果的玻璃造型，为建筑整体的立面效果创造了丰富，多变，独特的建筑效果，使之整个建筑物的雕塑感瞬间提升。在建筑的整体上强化了整个办公楼简约、大气、浑厚，而且以引领者的姿态形成独特的建筑哲学。
3结语
随着国民经济的不断增长，办公楼建筑也是各具特色，不断变革，办公楼不断的发展为上班族提供了安心，舒适的工作环境。建筑设计也逐步褪去了华丽、权利和等级的外衣，更注重满足各级员工和客户的需求，以追求快速高效的发展理念。
作者：翟帅奇 单位：山西省建筑设计研究院
一、高层办公楼建筑设计的原则
办公楼建筑中聚集了很多企业员工，其在办公的时候可能会产生一定的噪音与污染，这对周围环境会有一定的影响，所以，提高高层办公楼建筑设计质量的首要任务，就是对建筑场地的选择。在选择的过程中，要使办公楼建筑符合城市规划的要求，还要与市政设施相匹配，这样才能使高层办公楼建筑的建设更加和谐，才能尽量避免打扰周围群众的正常生活。办公楼的设计需要考虑到租赁人的变动问题，要使建筑具有较强的适应性，还要增加建筑的功能，在设计的过程中，可以增加停车场、实验室、医务室、餐饮厅等功能的设施，这样可以大大增加建筑的价值，还可以为企业员工日常的办公提供极大的便利性。高层建筑中一般都设有电梯，提高电梯设计的质量，可以为员工节约一定时间，也可以有效的增加高层建筑的安全性。
二、高层办公楼建筑设计
1、外部形象设计高层办公楼建筑外形的类型比较多，根据不同的企业性质，建筑外部形象设计需要根据不同的要求进行改变。比如政府部门的办公楼与企业部门的办公楼外形方面就有较大的差异，这些建筑设计的差异性，大大增加的建筑辨识度。在设计建筑方案时，设计人员还需要实地考察，要了解施工场地的土质特点以及地基环境等，这样才能使建筑设计符合因地制宜的原则。建筑设计的考察工作还包括对周围环境的检测，在施工的过程中，不能破坏周围的环境，要通过增加建筑外形的美观性，美化周围的环境，使高层办公建筑成为当地一道亮丽的风景。建筑设计是城市建设的一部分，通过提高建筑设计的质量，可以使建筑更具美感，还可以使建筑与周围环境更加和谐，这也是设计的重点内容。
2、内部空间设计高层办公楼建筑设计是一项综合性工作，其包含的内容比较多，而且这个建筑需要具备多种功能，还要根据使用性质的差异性，改变建筑的内部空间结构。性质不同的企业，其办公楼的风格也有一定的差别，在高层建筑中，建筑的结构比较复杂，而且建筑的功能需要比较多，这也给建筑设计提出了更高的要求。相关设计人员在对建筑进行平面布局设计时，要将行政办公区与技术房区分开，增加建筑结构平面布局的灵活性，这也有利于扩展建筑空间面积，提高建筑空间的美感。高层办公建筑由于楼层比较高，在进行建筑设计时，要注意保证建筑结构的稳定性，可以在建筑的集中中心设置一个中枢结构，这样可以使建筑的功能更好的发挥，还能提高建筑结构的整体性。人流量大的空间（比如多功能报告厅）可布置在建筑首层，在院内设单独入口，第一步，重视生态环境设计。对于办公建筑，创造舒适、健康的空间爱你环境是永恒的话题。这部分可以提高项目品牌形象，吸引高端公司人住。第二步，重视节约能耗设计。节约能耗设计并不是项目最终的目的，二赵金龙中国能源建设集团黑龙江省电力勘察设计研究院黑龙江哈尔滨是降低客户的运营成本，同时提高项的目的同类产品在市场上的竞争地位。第三步，提高室内健康舒适度，提高健康舒适度一方面能提高工作效率，另一方面能减少生病缺勤率，增加对客户的吸引力。
3、办公楼的建筑节能设计和办公楼首先在布局朝向上，应该考虑建筑节能设计，并控制开窗面积。保证各部分维护结构的合理厚度及构造，做好屋面保温，给水排水、采暖通风空气调节、动力等所有带热和低温的管道均采取保温措施，以降低能耗。采暖通风空气调节设计应合理确定室内设计参数，减少冷却和加热空气所需要的能量，选配能效比高的暖通空调设备，减少运行能耗等。
三、高层办公楼建筑设计的节能性
1、自然通风自然通风是炎热地区节能的一个重要手段。利用自然通风可以减少空调的能耗，自然通风还能为室内提供更多的新鲜空气，减少因长期封闭房间，室内滋生的细菌和建筑材料释放的有害气体对人体健康的危害。在本楼设计中，我们利用中庭顶部加开大面积天窗和南北各层走廊的尽端开敞，加强自然通风，使房间尽可能形成穿堂风。带走室内的热空气，而污浊的空气从中庭顶部的天窗排出，形成室内舒适的小气候。
2、立体化、多层次的绿色空间大量的环境学、心理学研究表明透过玻璃观赏植物等被动活动，能使人心情舒畅，提高工作效率。办公室可以说是员工的第二个家，我们要使室内空间环境具有归属感，植物绿化景观的融入无疑是最美妙的调味剂。它可以起到减轻眼部疲劳、提神醒脑的作用。除了美化作用，绿色植物景观还具有吸收周围环境中的化学物质，并将其降解的作用，这已为许多实验所证明。绿色植物通过呼吸作用，向空气中释放出水汽，可以大大增加室内环境的湿度。
3、使用环保型材料环保型材料是指对自然资源破坏较低、对环境污染较小、有利于人体健康、耐久或可再生的材料。建筑材料的生产过程会破坏自然资源，会排放有害物资污染环境，危害人体健康。此外，建筑的耐久性也是“环保”性能的一个重要指标，材料的耐久性差直接导致建筑的寿命降低。环保型材料既可以直接使用自然材料制造，又可以通过人工合成。
四、结语
高层办公楼的建筑设计使得其建筑风格更加现代化，高层建筑一般发生安全事故的概率比较大，为了避免这一情况，相关建筑设计人员一定要提高专业的技术与能力，在设计前，先对施工场地的地质以及地基环境进行考察，这样才能使建筑设计更符合因地制宜的原则，才能大大提高建筑设计的可行性与合理性。高层办公楼建筑在满足实用性的同时，还要增加建筑外观的美感，这样还可以起到美化周围的环境的作用。在建筑施工的过程中，要选择节能环保的建筑材料，这样可以使企业员工办公的环境更加健康，还能对生态环境起到一定的保护作用。
作者：赵金龙 单位：中国能源建设集团黑龙江省电力勘察设计研究院
1工程概况
某办公建筑平面呈长方形，长为156m，宽为29m，地上五层，局部六层，总建筑面积21511m2。建筑内部空间主要为大空间的办公区域，因为需要营造绿色生态的办公环境，整栋建筑物内有大量的绿化面积，并且分布在不同楼层。首层入口处有8根“7字形”装饰柱，柱子高度为五层楼高，支承在五层的一根30m跨的横梁上；另外有一个高出屋面约25m，平面呈正方形的拔风塔，塔中央有一根准800直径的圆柱。
2结构选型
国家规范《绿色建筑评价标准》和《广东省绿色建筑评价标准》中均给出在保证安全、耐久的前提下，采用资源消耗低和环境影响小的建筑结构体系的要求，规范指出符合要求的结构体系主要包括轻钢结构体系、砌体结构体系和木结构体系。因此该工程在方案阶段确定结构体系时，根据建筑使用功能要求，进行了多方案的比较：方案1：木结构体系。工程所在地区不是木材出产地，需要从外地运进木材，这样规模的商务办公楼，如果采用了木结构，一方面会消耗大量的森林资源，另一方面，单纯的木结构也不能完全满足建筑的使用功能要求。这个方案不可取。方案2：砌体结构体系。工程所在地区属于抗震设防烈度7度区，该结构体系对于纵横墙间的距离是有要求的不能太大，同时墙体的开窗面积是有限定的。这样就很难满足现在建筑的功能要求，而且这种体系的抗震性能较差，因此不采用该方案。方案3：钢框架与钢筋混凝土组合楼盖结构体系。根据过往的设计经验，在多层建筑中采用框架结构既能很好满足建筑功能要求，又对抗震设防方面有利，同时又是合理、适用的体系。采用钢结构可以减少对周边的环境影响，满足绿色建筑的要求。但是这个方案又存在一个问题：因为存在大量的绿化面积，给钢结构防水措施提出了更高的要求，在这方面的材料消耗相应增多；也会增加使用阶段的维护成本，不符合规范在建筑全寿命周期内，最大限度地节约资源的要点，该方案不是绿色建筑最佳的结构方案，因此也未被采用。方案4：钢筋混凝土框架与部分钢结构组合体系。该方案是在方案3的基础上把钢框架改为钢筋混凝土框架结构，保留部分结构采用钢结构。对照规范的内容综合各方面的因素，因地制宜，进行多方案比较，确定符合规范要求的结构体系，达到经济、合理、适用、节约资源的目标，并且根据工程实际情况，尽可能采用可再利用的建筑材料。通过方案比选，本工程选用方案4：钢筋混凝土框架与部分钢结构组合体系。
3结构设计要点
①入口处的8根“7字形”装饰柱以及其连接的横梁，8根柱子建筑要求外观尺寸为700×1300，有16m高，横梁跨度为30m，建筑外观尺寸要求为800×1500，结构设计上构件采用钢结构，一方面构件自重轻，可以减小地震作用，另一方面在处理横梁与框架柱的连接节点上也变得容易。在工程成本上，采用钢结构较现浇钢筋混凝土结构，能够节省人工、外脚手架、模板及支撑系统费用，另外工期效益显著。②中庭屋盖部分，建筑设计为不上人的采光屋面，该屋面跨度为30m，三边支承。一方面因为跨度比较大，如果采用钢筋混凝土，其自重必然较大，其次从建筑空间效果来看，在二层平台花园以及其他各层均可以看到该屋盖，如果采用钢筋混凝土结构，不够轻盈。所以设计结构设计上决定采用钢网架结构。网架结构平面布置图如图7所示。③对于两处从二层平台花园上三、四楼的楼梯，因为建筑要求做成悬臂形式，中间不加柱子，从节省材料以及造型美观考虑，把它做成钢木组合楼梯（钢骨架木踏步楼梯），从而达到既美观轻巧又相对省材的目的。
4优化设计
结构专业在绿色建筑设计中最突出的内容是节材，因此该工程在设计图纸出来以后，根据绿色建筑的要求，为了达到进一步节材的目标，对主体钢筋混凝土结构部分的设计图纸作了进一步的优化，其中优化的内容主要是通过调整次梁的布置，相对原设计一个房间三道次梁改为两道次梁，从而增大板的跨度，使其在尽量不增加截面厚度以及钢筋量的基础上，达到最大优化值。优化前与优化后的18～28轴三层结构平面布置图如图8、图9所示。根据结构计算得出，前后两个设计成果在混凝土用量上基本持平，而在钢筋用量上，前一个含钢量为35.63kg/m2，而后一个为33.40kg/m2，这一优化节省了6%钢筋用量；同时因为减少了一道次梁，在建筑模板方面也会相应减少材料损耗。另外，拔风塔中央的准800直径的圆柱也作了优化，由原来C25,配18根25钢筋的混凝土柱改为准800×10的钢管柱，这样既节省混凝土8.8m3，钢材量用量也从原来的1.35吨，减少为0.434吨，并且节省人工、模板及支撑系统费用，工期效益显著。综上，优化后的本工程符合国家规范《绿色建筑评价标准》和《广东省绿色建筑评价标准》中，对建筑工程提出的资源消耗低和环境影响小的要求，节省了钢筋用量，减少材料损耗。
5结语
结构专业在进行绿色建筑设计时，除了满足国家相关规范要求外，在确定结构体系进行多方案比较时，应对照绿色建筑的标准和要求，综合各方面的因素，因地制宜，采用经济、合理、适用与节约资源的最佳方案。并应重视对设计进行优化，使结构设计达到资源消耗和环境影响小的目标。本工程对照《绿色建筑评价标准》中与结构专业有关的内容，做到符合规范的要求，为项目获得国家公共建筑三星级绿色建筑设计标识，结构专业起到了应有的作用。
作者:孔德欣 单位:广东启源建筑工程设计院有限公司
1．高层建筑电气节能设计应坚持的原则
1．1满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。
1．2考虑实际经济效益
节能应考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
1．3节省无谓消耗的能量
节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，而量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。因此，高层建筑节能设计应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
2．高层建筑电气节能设计的措施
2．1变电所位置的选择
高层建筑因为楼层多，负荷分散，为保证配电干线最大电压降不超过允许值，减少电能损耗，变配电室的位置选择十分重要，一般变电所的位置有以下几种设置方式：
1）将变压器设在地下室或辅助建筑物内；
2）在地下室内和最高层设置变压器；
3）分别在地下室、最高层和中间层设置变压器；
4）仅在中间层设置变压器；
5）主变压器分设在底层与上部各层。
究竟采用何种方式，除了考虑经济、设备条件和施工方便等因素外，还要考虑经营和管理因素。
2．2变压器设备的选择
变压器设备的选择，重点考虑减少变压器的有功功率损耗。变压器应选用节能型的，如S9、SL9及SC8等型号的油浸变压器或干式变压器，它们都是采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁场方向接近一致，以减少铁芯的涡流损耗；450倾斜接缝结构，使接缝密合性好，以减少漏磁损耗。
为减小变压器损耗，当容量大而需要选用多台变压器时，在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器。例如需要装机容量为2000kVA，可选2台1000kVA，而不选4台500kVA，因为选用前者可节能。在变压器设备选择中。能掌握好上述二点要求。即满足了节约能源、经济合理的原则/
2．3导线截面的合理确定
线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减小线路电阻。线路电阻与电导成正比，与线路截面成反比，与线路长度成正比，因此减少线路的损耗应从以下几方面入手：
1）应选用电导率较小的材质做导线。铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。因此，在负荷较大的高层建筑中宜采用铜导线。
2）减小导线长度。首先，线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度；其次，低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失；第三，低压配电室应*近竖，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象。亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。
3）增大导线截面。首先，对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，所增加的费用为M，由于节约能耗而减少的年运行费用为m，则M/m为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。一般导线截面小于70mm2，线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次，利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。
在设计中，认真落实上述三条措施，就可减少线路上的能量损耗，达到线路节能的目的。
2．4提高系统的功率因数
提高系统的功率因数，减少无功在线路上传输，以达到节能的目的。前项RP2/UL2为线路上传输有功功率而引起的功率损耗，后项RQ2/UL2为线路上传输无功功率而引起的功率损耗。有功功率是满足建筑物功能所必须的，因此是不可变的。系统中的用电设备，如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功，需要从系统中引入超前的无功相抵消，这样超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备，在线路上就产生了有功损耗，而这部分损耗是可以改变的。
2．5电动机在运行过程中的节能
在高层建筑电气中的电动机都是与暖通、水道、建筑等工种的设备相配套，由设备制造厂商统一供应。因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中，除了上述的用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。
2．6照明部分的节能
因为在高层建筑中照明用量大而面广，因此，照明节能的潜力很大，应着重从下列几方面着手：
1）采用高效光源。白炽灯过去用得最广泛，因为它便宜，安装维护简单，它致命的弱点是发光率太低。因此，目前常被各种发光率高，光色好，显色性能优异的新光源取代。
2）尽量利用自然采光，*近室外部分的建筑面积，应将门窗开大，采用透光率较好的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分照明，可采用按照度标准检测现场照度，进行灯光自动调节。
3)对气体放电灯，采用灯光无级自动调节，即调节灯丝从而达到调光的目的。但其代价太高，在工作照明中采用这种调光方案是不可取的。
照明节能中，除了满足照度、光色、显色指数外，应采用高效光源及高效灯具，对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式，可达到照明节能的效果。
3．结语
高层建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。
本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）
一、办公建筑属于公共建筑的一部分，其空间的组成可分为主要使用部分、辅助部分和交通联系部分。
办公建筑设计空间组合的基本原则
1、办公楼常以走廊、过厅等空间形式作为交通联系手段，组织各个办公室、辅助房间，以构成办公建筑空间的整体性。走廊的宽度主要根据功能要求、防水规定、自然采光和人对空间的感觉来确定。一般情况下，办公建筑走廊的宽度取1.5~2.4m。
2、办公建筑的楼梯位置和数量应根据功能要求和防火规范的要求，安排在各层的过厅、门厅等靠近交通枢纽的部位。
3、办公建筑空间组合应考虑功能分区的内外关系。各个办公用房基本是对内的，而接待、传达、收发等科室的功能主要是对外的。
二、建筑设计：
（1）平、立、剖设计：平面设计图，立面设计图，剖面设计图；
（2）详图设计：楼梯详图，节点详图；
（3）完成内容：总平面图及施工说明，平面设计图，立面设计图，剖面设计图，楼梯详图，
三、结构设计应满足安全性、适用性、耐久性要求。
近百年来，土木工程的结构材料主要还是钢材，混凝土，木材和砖石。21世纪在工程材料方面希望有较大突破。
（1）传统材料的改性：混凝土材料的应用很广，且耐久性好，但其强度低，韧性差，建造工程笨重易开列。为了改善韧性，加入微型纤维的混凝土，塑料混合混凝土正在开发运用之中。对于钢材，主要问题是易锈蚀，不耐火，必须研制生产耐锈蚀的钢材，生产高效防过涂料用于钢材和木材。（2）化学合成材料的运用：目前的化学合成材料主要用于门窗，管材，装饰材料，今后的发展方向是向大面积维护材料及结构骨架材料发展。一些化工制品具有耐高温，保温隔声，耐磨耐压等优良性能，用于制造隔板等非承重功能构件很理想。目前碳纤维以其轻质，高强，耐腐蚀等优点
设计资料
（1）设计标高：室内设计标高±0.000,室内外高差450mm.
（2）墙身做法：采用加气混凝土块，用M5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803”内涂料两度。外墙采用贴面砖，1：3水泥砂浆底厚20mm。
（3）楼面作法：楼板顶面为水磨石地面，楼板底面为15mm厚白灰砂浆天花抹面，外加V型轻钢龙骨吊顶。
（4）屋面作法：现浇楼板上依次铺20mm厚水泥砂浆找平层、300mm厚水泥珍珠制品隔热找平层、20mm厚水泥砂浆找平层和SDC120复合卷材，下面依次为15mm厚白灰砂浆天花抹面和V型轻钢骨龙吊顶。
（5）基本风压：ωo=0.3KN/m2(地面粗糙度属C类)。
（6）基本雪压：S0=0.3KN/m2。
（7）抗震设防烈度：八度（0.2g）第二组，框架抗震等级为二级。
（8）地质条件：
由上至下：
人工添土：厚度为1m
粉质粘土：厚度为7m，地基承载力特征值为500KPa
中风化基岩：岩石饱和单轴抗压强度标准值为3.6MPa
建筑场地类别为Ⅱ类；无地下水及不良地质现象。
活荷载：上人屋面活荷载2.0KN/m2，办公室楼面活荷载2.0KN/m2,走廊楼面活荷载2.5KN/m2,档案室楼面活荷载2.5KN/m2。
二、结构布置及结构计算简图的确定
结构平面布置如图1所示。各梁柱截面尺寸确定如下：
主梁：取h=1/9l=1/9×7200=800mm，取h=800mm,取b=350mm，
次梁：取h=1/16l=1/16×7200=450mm，取h=500mm,取b=250mm，
柱子：取柱截面均为b×h=600×600mm，现浇板厚为100mm。
取③轴线为计算单元，结构计算简图如图2所示，根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为500mm，由此求得底层层高为4.7m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2中，其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2I0（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。梁柱均采用C30混凝土。由于后面梁的组合弯矩过大，相对受压区高度超过了界限受压区高度，所以改用C40混凝土，因为梁柱刚度成比例增加，不会引起后面分配系数的改变。地震作用下的弹性侧移将更小，一定符合要求。
12种方案的初投资与运行经济性比较
1.1设备投资情况分析根据市场询价，方案1动力站内设备总投资约为510万元，方案2设备投资约为230万元。按照当地收费标准，公共建筑仅冬季供热使用时市政管网配套费为52元／m2，冬夏两季均使用时市政管网配套费为142元／m2。方案1夏季设备耗电功率为1176．5kW，冬季耗电功率为88kW；方案2夏季耗电功率为202kW，冬季耗电功率与方案1相同。方案1夏季需增加1台1250kV•A的变压器，并且由于用电量增加需多缴纳电力配套费，共约550万元。两方案投资对比如表3所示。方案1中投资费用全部由建设单位承担；方案2建设单位仅承担管网配套费610．6万元，其余的换热站内设备投资及配电系统投资250万元由供热公司承担。由此可见，采用方案2建设单位的初投资比方案1少673万元。换热站由建设单位提供场地，供热公司负责管理，换热站内的水电费用全部由供热公司承担。该工程换热站面积为300m2，建设单位可节省地下室建筑面积约350m2另作他用。
1.2运行费用比较夏季：空调运行时间为7—9月，按90d计算。每天运行10h。空调同时使用系数为90％，满负荷系数为0．7。冬季：空调运行时间为11月中旬至次年3月底，按135d计算。每天运行10h。空调同时使用系数为90％，满负荷系数为0．8。当地电价按0．8元／（kW•h），热价按0．35元／（kW•h）计算。供热费用按冬季热负荷为4670kW进行计算确定。由于该项目实施初期缺少当地物价局核定的夏季供冷收费价格，经双方协商，供冷价格暂按单位空调面积16元／m2计算。从表4可以看出，2种方案冬夏季运行费用相差较少。但由于方案2中耗电费用由供热公司承担，建设单位每年承担的空调运行费用为227．67万元。采用方案2时换热站的全部数据通过网络传输到总站，阀门、水泵等完全自动控制，无人值守。如果为自建动力站，应有操作人员，按3人考虑，计算人工费及其他费用，每年约为30万元。经计算，采用方案2时建设单位每年可节约费用21．41万元。可见采用集中供冷供热的方式，无论初投资还是运行费用，都有较大幅度的下降。
2项目实施与运行情况分析
该项目2008年设计，采用了集中供冷供热的方案，2010年冬季投入使用。2011年和2012年的运行费用如表5所示。其中供热费用按热量表读数计算得出。由于夏季供冷按空调面积收费，所以2年的费用相同。2011年和2012年，该建筑实际运行费用分别为181．24万元和178．67万元，均少于预算的建设单位要承担的运行费用（227．67万元），运行费用2年共减少95．43万元，比自建空调动力站方案减少138．25万元。根据供热公司的监测数据统计，该建筑单位建筑面积冬季能耗指标为23W／m2，夏季能耗指标为25W／m2，远低于该地区公共建筑的平均能耗。这源于该项目的节能设计、运行管理与空调控制水平较高。该项目采用了以下空调节能与控制技术：1）换热站全部采用自动控制，数据远程传输，无人值守。主要有换热器二次水温度自动控制，即根据监测到的空调系统的回水温度及气候补偿器检测的室外温度进行对比计算，自动调整一次水回水管上的电动调节阀的开度来调节水系统的流量；根据集、分水器之间的压差，控制水泵变频运行。室内风机盘管采用温度控制和风量控制，根据室内温度自动调整空调水系统的流量。整栋大楼的空调末端设备如风机盘管、柜式空调机组等均纳入大楼的自控系统，可以实现下班和节假日统一关闭等功能。2）该建筑新风系统采用新风换气机，新风先与排风进行换热，回收部分排风热量后送到各个办公室；办公室排风经由走廊集中回到新风换气机房，经过热量回收后排到室外。新风换气机的热回收效率达65％左右。3）换热系统不分区，共用一套系统，4台水泵并联工作，空调系统的水量可在10％～100％的范围内调节，系统运行更灵活、更节能。
3结论
3.1办公类建筑应充分考虑建筑的特点，空调负荷的计算应准确。办公建筑的空调系统运行时间相对比较固定，制冷主机夜间基本处于停机状态，能耗很小。而在白天工作时间内，制冷主机大部分时间又在部分负荷下运行，这是因为在空调系统设计时各房间同时使用系数取值较大，人员数量取值偏于保守，再加上考虑了其他附加系数，从而导致装机容量偏大、管径偏大、水泵选型偏大、末端设备偏大。这些现象导致初投资增加和后期运行能耗增大。所以空调系统设计过程中设备应合理选择，否则会对后期的运行能耗造成较大影响。根据实际运行情况，方案2的换热站中水泵与板式换热器选型也偏大，夏季最大负荷时水泵实际运行3台，低负荷时1台水泵运行就可满足要求。
3.2按照每年的实际运行费用统计，采用市政管网供冷供热的方案比自建空调动力站每年可减少运行费用69万元左右。该方案投资少，运行费用低，管理方便，应大力提倡与推广。
3.3该工程夏季供冷依旧是按空调面积收费，没有按照用冷量进行收费，这是需要改进的地方。推行冷热计量收费，可以进一步促进建设单位的节约意识，降低运行成本，低碳环保，利国利民。
3.4办公类建筑设计中应加大节能技术、自控技术的应用。
3.5实现冷热联供，可以提高热电厂的一次能源利用率和室外管网的利用率，特别是对于城市行政办公、商业等比较集中的区域，优势明显。该项目为该地区采用冷热联供的首个项目，有示范与带动作用，经过2年多的运行，建设单位取得了较好的收益。该项目的成功运行带动了周边用户，热电厂的供冷效益也在逐步增加。
作者：乔玲敏梁美凤单位：烟台大学烟台大地同创建筑设计院有限公司
随着社会社会经济的不断发展以及城市化进程的推进，就业人数不断增加，极大地带动了超高层办公楼的建设，使得超高层办公楼成为新时期建筑建设的主要楼群之一。鉴于高层的办公楼往往建设在人口密集、经济繁荣、交通便捷的地带，而且在体型方面不同于其他建筑楼群，设计人员在进行设计的过程中，便不能将其他高层建筑的设计方案以及思路原封不动的应用于高层办公楼的设计工作中。近年来，设计人员为了完善高层办公楼这类项目的设计方案，纷纷展开了对其设计中常见问题以及具体设计环节等工作的研究，为目前开展设计工作提供了有益的参考。
1超高层办公楼建筑设计要点
1.1平面构成
超高层办公楼在平面构成上可分为线生形和形生形两种。其中，线生形是以基本线型的组合发化，可生出无穷发化的平面形式。基本线型有两种：直线、曲线。而形生形是以基本形为构形基础要素，创造新形体的构形方式。基本形有：正方形、矩形、正三角形、园形、菱形等。基本形经渐变、弯曲、切割、错叠、群化、减切、伸展、拉压等，可产生各种新的形式。而将原形作交合、取舍，也可产生许多新形式。不同的平面组合构成不同的建筑形体，从而形成极具特征及标志性的写字楼产品。
1.2体型研究
办公楼在功能方面的定位较为简单，设计人员在进行建筑体型设计时，一般不需要过多地考虑建筑内容与功能等问题。但是，由于办公楼常处于繁华地段，代表着某个区域的整体风貌，其体型设计必须实现与城市建设的总体规划、城市地域特点、周围环境等方面的协调。因此，设计人员必须在设计中对超高层建筑的各个角度进行完善处理，以保证建筑的圆融性。同时，超高层办公楼的建设在某种程度上代表着时代的风貌、社会的特征，在设计体型时，设计人员还应当尽量地结合当前时代以及社会环境，通过应用新型节能的材料、技术、工艺等，使建筑在体型及外立面，凸显出对于生态化、人本化的设计理念。
1.3标准楼层技术参数
标准层主要由优秀筒、办公区域、走道三部分组成，其中优秀筒主要包括客用电梯、后勤服务电梯（兼消防梯）、疏散楼梯、卫生间、茶水间、空调机房、机电管井等。优秀筒面积对标准层的实用率起着决定性作用，在精细化设计中应注意尽量压缩优秀筒面积，对机电管井及设备用房进行多方案比选，控制面积。办公区域进深主要根据室内采光、结构、朝向及景观、家具布置等方面决定，常规做法为8~12m。
1.4垂直交通体型
超高层办公楼垂直交通以电梯为主，楼梯为辅。影响电梯厅尺度的因素主要有以下几个方面：①写字楼的定位是超甲级还是准甲级、甲级，不同的定位对电梯厅公区尺度要求不同；②电梯轿厢深度决定电梯厅的最小宽度，对于单侧布置和双侧布置应满足规范及空间舒适度的要求；③可以利用高区电梯厅在低区设置辅助功能（如卫生间、空调机房等）以提高利用率。
1.5消防设计
设计人员为超高层办公楼设计消防装置，要考虑到消防通道、消防出口、防火分区、疏散楼梯以及灭火设备等几个方面的问题，同时要做好对于消防控制中心的设计。具体而言，在进行消防设计时，要保证不同功能分区入口的独立设定，并采用防火卷帘、隔墙、防火门等分隔不同防火分区，还要做好对于防火分区疏散宽度的控制。每个分区要分成不同的防烟分区，而各防烟分区的面积要在500m2以下，可用结构梁作为防烟分区的划分界限。此外，必须设置简单明了畅通的疏散楼梯，除了疏散楼梯方面的设计要求外，还要做好对于相邻的安全出口之间的最大距离设定。
1.6机电设备
机电系统划分应根据物业类型、产权模式、营销定位等方面综合确定。机电系统分为空调系统、强电系统、弱电系统、消防系统。空调系统一般分为风机盘管加新风系统、变风量全空气系统、多联机系统；强电系统主要从以下几个纬度重点考虑：负荷主要为生活给水、通风系统、公共照明系统等，发电机房负荷主要考虑消防；弱电系统应根据业态定位结合智能化统一考虑，常用的系统有智能监控、信息网络、停车智能化、公共空间灯光控制系统等；消防系统主要分为室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、气体灭火系统。
2案例分析
太古汇，为大型综合性建筑，座落于广州天河路。主体建筑分为五部分，包括一栋212m高的42层办公楼1，一栋166m高的29层办公楼2，一座132m高的28层五星级酒店，一座文化中心，以及裙楼商业。两座办公楼及酒店，均为超高层建筑。各组成分别位于用地四角，利用裙楼商场把各部分联合起来。地下共四层，地上的第三层裙楼屋面为一公众文化广场。屋面花园提供市民休闲场所，为城市作出贡献，与城市相互依存。整体构思是以功能各异的塔楼，分别坐落于用地四角，因其高度、体量、朝向的差异，形成效果丰富的群体。如璀璨的长方体水晶，从稳重的石材基座生长出来，各塔楼向外的角部对角切出球面弧线，形成的弧面与城市空间友善对话，塔楼之间也姿态亲和。
3结束语
随着大城市土地资源的稀缺，超高层办公楼建筑将会随着经济的发展和科学技术的进步而不断增加，这是社会和经济发展的必然。当然，我们也必须充分地意识到，超高层办公楼建筑的发展给我们带来了标志、形象、空间、容量，但同时也带来了社会、生态、防灾、安全、维护、管理等等的负面影响。所以，超高层办公楼建筑建设至今，一直争议不断，特别是当前世界能源和经济的不景气，使人们对超高层办公楼建筑越来越持怀疑态度，引发了众多的讨论，这些是每个建筑师都需思考的问题。
作者:吴彬彬 单位:广州中交南沙置业有限公司
摘要：本文采用SIMATIC S7-200 PLC、WINCC 6.0和PC Access等产品设计了变风量办公楼新风控制系统，并建立了其主从网络控制结构。采用总风量控制方法，基于限幅P1D控制算法对风机转速进行快速调节，得到了系统送风量的最优控制策略。通过Simulink进行了仿真，仿真实验表明，该控制方法简单、易行，可以快速稳定地实现新风控制。
关键词：变风量控制系统；限幅P1D控制；主从控制
引言
变风量空调系统（VAV）是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的需求。变风量空调系统有节能、系统可控性好、能实现分区控制等优点。随着我国各类商业办公建筑的大批建设，VAV空调系统逐渐得到了更多的应用。
对新风系统的各点位进行监控，可以有效地节约能源。根据末端新风量的需求，合理地设计所需新风量。图1是新风系统监控原理图。
1 控制系统构成
1.1 网络结构
考虑系统可靠性要求及规模大小，此办公楼新风系统的控制网络采用PPI通信。PPI通信协议中S7-200 CPU 226和S7-200 CPU 224采用主从方式进行通信，主设备是S7-200 CPU226，它有26路数字量输入、1 6路数字量输出端口，可以满足本项目的需求，从站设备是S7-200 CPU 224，它有1 4路数字量输入，10路数字量输出端口。其通信过程是按照PPI主从通信格式，用一定格式的数据向PLC发送通信命令。S7-200CPU 226用顺控的方式读取16个从站的数据和向16个从站写数据以及对数据进行处理。如命令数据格式无误，则从站PLC向主站发出表示命令正确的初步应答信号，主站在收到初步应答信号后，再向从站PLC发送确认命令。从站收到确认命令后，执行命令响应。网络组态结构原理图如图2所示。
S7-200PLC控制器是整个控制系统的优秀，它通过模拟量输入通道（A1）和数字量输入通道（D1）采集实时数据，然后按照一定的控制规律进行运算，最后发出控制信号，并通过模拟量输出通道（AO）和数字量输出通道（DO）直接控制设备的运行。
PC Access可以用于连接西门子或者第三方支持OPC技术的上位软件。WINCC是视窗控制中心，它是一个过程监视系统，通过组态画面读取各层新风系统的相关参数及运行状态。由主界面可进入工作日历，根据工作日历提前设置每天风机的工作状态（工作或者休息），操作者可根据需要对风机进行自由设置。
1.2 基于限幅PID的总风量控制方法
总风量控制方法是基于VAV末端风量求和的一种控制方法，变风量空调机组控制器读取本系统所有末端的需求风量，得出总需求风量。风机风量与转速是一个近似的正比关系，可在初调时通过实测得到。
中央空调末端控制面板上对应着低、中、高三个档位，每个档位对应着不同送风量需求。假定低、中、高档分别对应的风量需求为∑1、∑2和∑3。其中∑1对应的送风量为30%，∑2对应的送风量为60%，∑3对应的送风量为90%。本文的最K目的就是要保证各个房间所需的送风量都可以达到，并考虑留有15%的余量，当房间所需风量发生变化时，总送风量也会随之发生变化。假定有n个末端，其中有n1个房间开启低档，有n2个房间开启中档，有n3个房间开启高档，考虑到给定风量要满足所有末端的风量需求，不至于波动太大，要留有一定余量Qy=1S%Q，Q为总送风量。
通过检测末端各房间开启空调的模式，再由上式确定总送风量，平稳的调节风机的转速，这样既节约的能源，又降低的风机的损耗。
我们还可以对总送风量进行优化调节，从而满足各末端的变化。优化调节有两种方式：1）当送风量的变化AQ>20%时，控制中心会对总送风量的设定值进行重新设定；2）每10分钟就对总送风量的给定值进行调节。这两种调节方式的并行运用，能更好的满足末端风量需求的变化，从而达到最优的状态。
通过对压力无关型变风量末端的分析得出了设定风量作为控制变量，进而提出了变风量系统总风量控制方法。系统总送风量控制通过调节风机转速来维持风机保持在较小的耗能范围。风量控制方式主要有两种策略：静压控制方式和总风量控制方式。但由于受到系统设计、施工及风机选型等因素的影响，管道中静压设定点的静压检测值会产生较大的波动，会对压力测量产生影响，故本文采用总送风量控制方法。
风机总风量控制方法是基于压力无关型的VAV末端研究出的一种新的简单易行的空调系统的控制方法。风机控制环节的控制线路如图3所示。通过此控制环路的分析，发现了设定总风量是一个很有价值的量，根据各末端所需风量，并对各末端风量求和得出总送风量，达到系统希望达到的风量状态。
随着各房间所需风量的变化，其变化波动较大，但是在实际中为了达到给定风量需要不停的调节风机，这样会使风机的损耗过大，这时就需要我们对给定风量进行一些优化控制，使系统处于相对平稳的状态。
常用的线性PID控制策略必须使控制器工作在线性区。为保证控制器的输出不超出限幅，可以选用限幅足够大的控制器，而限幅大的控制器价格也较昂贵；也可以通过调整PID参数，使控制器的输出始终小于限幅。本文将控制器的限幅考虑在内，即在PID控制器与被控对象间插入一个饱和环节，如图4所示。使用位置式数字PID控制算法，设采样周期为T，控制器的限幅为um，其控制规律为：
2 仿真及结果分析
根据ziegler-Nichols整定公式，对文中被控对象进行simulink仿真。经测量取Ka=78.75，T=63。采样周期Tc=0.1s，控制器的限幅Um=10，系统指标取绝对误差积分指标JITAE。在没有人为经验的情况下，用穷举法搜索PID参数。为保证搜索的广度和精度，搜索分为两步进行：第一步，在[0，50]的范围内以1为步长搜索PID参数；第二步，在第一步得到的最优点附近以0.1为步长进行搜索。搜索耗时20分15秒。线性区最优PID参数为：Kp=1.28、Ki=0.0、Kd=0.68；全局最优PID参数为：Kp=14.1、Ki=0.1、Kd=15.8。系统单位阶跃响应如图5所示。
从图5中可以看出，全局最优PID参数对应的限幅PID控制策略，在初始时段控制器以最大量输出，使得系统的响应速度更快，调节时间更短，使超调量不至于过大，并且具有相对较高的稳定性。
3 结论
本文提出的基于限幅的PID控制策略很好的利用了控制器的输出限幅，既发挥了传统PID控制器的能力，又体现了PID控制器良好的鲁棒性。在参数整定时，使用高效的搜索算法可以快速地搜索到最佳的PID参数，使得项目能够快速顺利的进行。在项目实际调试过程中，西门子PLC产品的灵活性、开放性，尤其是WINCC强大的脚本功能使现场调试时间得到了有利保证。
摘 要 随着无线局域网（WLAN）的普及，移动互联网用户呈线性增长趋势，移动数据则是以近乎指数式模式倍增。不管是校园、医疗、商贸、会展，或是酒店、无线城市等行业，无线的市场规模都呈现出需求量大，要求高，响应快等特点。文章以万舜云商办公楼为例，对无线网络覆盖设计出一套比较完善的建设方案，方案中涉及到AP的统一管理、Wi-Fi认证、以及优秀设备的双机热备等策略，通过工程实践、网络试运行后，发现网络方案合理可行，网络运行良好，且具有高度稳定性和可靠性。
【关键词】无线网络 IRF 可靠性
1 万舜云商的网络需求分析
万舜云商新办公楼位于东方广场4号楼，办公面积约3000平方米，18-20三个楼层，公司员工400多人，公司设有商品部，投资部，财务部，客服部，技术部，策划部，运营部，理赔部，秘书部，经理部等10个部门，公司具有公司门户网站、云商平台、办公系统、以及FTP等服务。因此，办公网络的运行状况直接影响着公司业务的正常运行，因此万舜云商对网络提出更高的的需求，所有办公楼区域所有用户都可以随时随地在手机、PAD、电脑上观看云商平台数据，实现网络的全覆盖，且要求网络具有高可靠、高度冗余。
2 万舜云商网络的整体架构
根据万舜云商的网络需求，公司网络采用典型的三层网络架构模型，即接入层、汇聚层、优秀层。接入层、汇聚层、优秀层之间分别采用双链路互连，并使用端口聚合技术将互联端口捆绑在一起，形成一个聚合组，以实现超负荷的数据在各成员端口中的分担，同时也提供了更高的连接可靠性，公司网络拓扑结构如图1所示。
接入层选用H3C S5110-10P-PWR交换机，该交换机支持PoE+供电，PoE好处是灵活布线，节省成本，AP不需要使用单独电源，只需要使用网线与PoE端口连接，PoE供电距离一般不超过90米。
优秀层上使用H3C 5800-EI交换机，该交换机支持虚拟化技术IRF。IRF（Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构）是H3C自主研发的虚拟化技术。其优秀思想是将多台设备通过IRF端口连接在一起，虚拟化成一台“IRF设备”。万舜云商网络中，可以组建编号为1的IRF组，其中优秀-1成员编号是1，即Master，负责整个系统的运行的，优秀-2成员编号是2，即Slave，是对Master的补充，某个时段Master出现故障时，整个系统是要从Slave中重新选举新的Master来继续为整个系统工作。
为了保障公司数据的安全性，公司要求严格控制公司员工的Internet数据类型，所以公司网络中选用了深信服AC-1400-lc设备，该设备支持行为管理，可以有效规范公司的Internet数据类型，如限制QQ、飞信、P2P、各类视频等软件的使用。
3 万舜云商无线网络覆盖方案
在有线主干网设计的基础上，结合公司办公楼的具体特点，公司网络可以选用H3C WA5320 系列室内放装型AP，该设备是H3C自主研发的新一代基于 802.11ac wave2 MU-MIMO技术的超千兆高速无线接入设备，支持千兆以太网接口，双以太网接口支持PoE供电，且该设备支持胖模式和瘦模式。
胖模式AP，需要每台AP单独进行配置，无法进行集中配置，管理和维护比较繁琐，而且胖模式AP在进行漫游切换时延时较大，只适用于小型网络。
瘦模式AP，不需要为AP做任何配置，瘦AP需要AC（无线控制器）进行管理、调试和下发配置信息，不能够独立工作，必须与AC联动。万舜云商网络AC选用H3C WX3500H系列无线控制器，该设备具有大容量、高可靠、业务类型丰富等特点，完全可以满足公司的需求。
1工程概况
该工程为某企业办公大楼，于2011年6月设计完成，原设计为地上8层，地下1层，总建筑面积为8080m2，建筑高度为29．85m。地下部分主要以设备用房为主，地上部分主要以办公、会议为主。设计采用钢筋混凝土框架结构，基础为梁板式满堂红基础，楼(屋)面为现浇钢筋混凝土梁板结构。2013年，由于企业规模扩大，原有办公大楼的办公面积无法满足现在企业的使用要求。根据甲方要求在原办公楼顶增标准办公楼层(约1加2层800m2)，以满足企业人员的办公需求。
2设计原则
1)加固设计要对原结构进行力学分析，了解原结构的受力形式，以确定设计时的力学计算方向。结构加固时的力学计算通常对于单一杆件进行，而且通常是基于强度要求进行加固的，所以运用材料力学，结构力学进行分析与计算是加固设计的理论基础。通过力学计算，可以明确原结构的弱点所在，进而确定设计的思路，选定加固方法。2)对加层以后的整体结构进行力学分析，明确所加部分对原结构的影响程度，以确定在现有的加固方法下，原结构是否能满足加层后的整体结构强度要求。因为无论哪种加固方法对结构承载力的提高都是有限的，所以加层后的原结构构件强度差值必须是在现有的加固方法的可提高范围之内。3)在加固过程中会对原结构造成一定的破坏，所以加固方法的选用应在尽可能少破坏原有结构的原则下进行。
3设计思路
1)在满足使用功能的前提下，尽量减轻上部新加层的荷载。将荷载较大的房间放到底层，上部新加层则以荷载较小的办公、会议为主;另外，减小新加混凝土构件的断面，内部采用轻质隔墙板进行房间分割。同时，尽可能保持上下柱网尺寸不变，使平面布置更加灵活。2)经计算分析，增加2层后，地震力对原结构的影响明显增大。为了减小地震力对原框架的不利影响，可在结构适当的位置增加一些剪力墙，使结构体系由原来的钢筋混凝土框架结构改为框架—剪力墙结构。这样可以有效的减少原框架所承担的地震力，使整体结构的地震周期、位移等重要指标满足规范要求。3)地基和基础的问题:本工程采用天然地基，基础落于卵石层上，根据地质报告该层卵石的地基承载力特征值为300kPa，满足加层后的地基承载力要求。且经过两年的使用及地基的压密效应，地基承载力可提高20%左右，有一点的安全度。所以本工程地基可不做加固处理，只需对基础梁板进行强度加固。
4加固方法
1)基础加固:该工程采用钢筋混凝土梁板式满堂红基础，基础梁断面为500×1000，筏板厚度为600mm。通过对基础梁截面的验算，基础梁斜截面抗剪承载力满足设计要求，正截面抗弯承载力存在不足:a．基础梁上部跨中弯矩较大，原配筋不能满足要求，可在基础梁顶部两角外包L100×10角钢，两角钢之间采用－40×4的缀板连接，并用d12的膨胀螺栓固定角钢，角钢与基础梁采用结构胶粘牢;b．基础梁底部负弯矩较大，原配负筋不能满足要求，由于在基础梁底部采取加固措施难度较大，可在梁顶支座负弯矩处加250×1000的混凝土斜向腋角，以增加梁底负弯矩承载力。2)框架柱加固:框架柱在整个结构中承担大部分的竖向荷载和水平地震荷载，本工程框架柱在4层以下断面为700×700，4层以上断面为600×600。通过加层后的结构整体计算，框架柱承载力不足主要有两种情况:a．在较大的竖向荷载作用下，混凝土抗压承载力不足，柱子轴压比超过规范限值，可采用增大柱截面的方法进行加固，在原框架柱四周浇筑一层混凝土外壳，并在这层混凝土外壳内配置计算所需的钢筋，这种方法不仅可以提高柱子的抗压承载力，还可以提高柱子的抗弯刚度;b．框架柱抗压承载力满足要求，而抗弯承载力不足，可以采用外包角钢的方法进行加固，在框架柱四角包角钢，并在横向用缀板连接成整体，角钢与混凝土柱之间用结构胶充分粘结，这种方法对构件的截面尺寸增加不多，但混凝土柱的承载力可以有较大的提高。3)梁板加固:梁是框架结构的主要构件，且数量较多。本工程中梁承载力不足主要是由于加层后地震力增大，造成部分框架梁弯矩增大，配筋不足;还有一些是因为房间功能改变，荷载增大造成的配筋不足。针对以上问题，可采取两种方法进行加固补强:a．粘钢板加固，用结构胶将钢板粘贴于梁的上下受力表面，以补充梁的钢筋量不足，达到提高梁受弯承载力的目的，并用d10的锚栓进行附加锚固;b．粘碳纤维布加固，用结构胶将碳纤维布粘贴于梁的上下受力表面，以补充梁的钢筋量不足，达到提高梁受弯承载力的目的，并用“压结钢片+射钉”进行附加锚固，碳纤维布可根据计算粘1层～2层。一般来说楼板加固比较容易，且受地震力的影响较小，可采用粘碳纤维布的方法进行加固，用结构胶将200mm宽碳纤维布在需加固楼板的双面双向粘贴，间距根据计算确定。为了提高碳纤维布的耐久性，所有碳纤维布均采用“压结钢片+射钉”进行附加锚固。4)剪力墙加固:本工程剪力墙为新加构件，以分担框架所承受的水平地震力。新加剪力墙与原有构件的连接处，钢筋采用植筋锚固。
5加固构造要求
1)新旧混凝土的连接。新浇混凝土强度应比原构件设计混凝土强度提高一级;为了增加新旧混凝土间的结合能力，原构件结合面应进行凿毛处理，凿去一切风化疏松层、碳化锈裂层及严重油污层，直至完全露出坚实的基层为止，并在此基础上凿毛，使表面凸凹差不小于4mm，然后用水冲洗干净;混凝土浇筑前，原混凝土表面应涂刷界面结合剂一道，随涂随浇。2)植钢筋。钢筋植入前应除锈，锚孔应采用钻孔成形，不得用手凿，孔内应采用压缩空气吹净并用水冲洗，植筋用胶粘剂应饱满并使钢筋有可靠的锚固;植筋用的胶粘剂必须采用改性环氧类或改性乙烯基脂类的胶粘剂;植筋时应根据现场实际情况和图纸要求放线，利用钢筋定位仪测试钢筋位置，确定植筋的位置;采用植筋锚固时，其锚固部位的原构件混凝土不得有局部缺陷，若有局部缺陷，应先进行补强或加固处理后再植筋;当植筋的直径大于20mm时，应采用A级胶;钢筋植入孔内，建议孔径见表1。3)外粘钢。用磨光机打磨原构件混凝土粘合面，除去2mm～3mm表面，直至露出混凝土新面，然后用空气泵吹除粉粒，表面应清洗干净，并将原构件截面的棱角打磨成半径不小于7mm的圆角;采用外粘钢加固混凝土构件时，应采用改性环氧树脂胶粘剂进行充分灌注，并用夹具将钢板或型钢夹紧;外粘型钢的注胶应在型钢构架焊接完成后进行。4)外粘碳纤维布。碳纤维布粘贴前应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层，并用修复材料表面修复平整;加固所选用的碳纤维布均为高强度Ⅰ级碳纤维布，其抗拉强度标准值不小于3400MPa;在受弯加固时，应使碳纤维布的纤维方向与被加固构件轴线方向一致;在受剪加固时，应使碳纤维布的纤维方向与被加固构件轴线方向垂直;粘结碳纤维布的胶粘剂必须是专门配制的改性环氧树脂胶粘剂及表面防护材料;其粘贴部位混凝土含水率不应大于4%。5)需加固的混凝土结构。其长期使用的环境温度不应高于60℃;必须先进行加固施工，等加固施工全部结束构件达到设计强度后方可进行上部加层部分施工;构件在加固过程中不得在其上部加任何荷载;加固过程中不得破坏加固范围以外的结构;植筋钻孔时不得破坏原构件中的钢筋;对使用胶粘方法加固后的构件，应定期检查其工作状态，检查的时间间隔不应迟于10年。
6结语
以上是本人对工程加固技术的一些认识和设计心得。该工程现已全部完工，并投入使用，效果良好。现代社会飞速发展，技改工程、提标项目越来越多，加固技术必将在工程设计中得到更加广泛的应用。
作者：马瑞斌 单位：煤炭工业太原设计研究院
1概况
青岛在建外资化工项目，按业主要求，对位于厂区西南边的一幢建筑面积为1200平方米的二层办公建筑，推行环保节能设计，力争做到二氧化碳零排放。该建筑主要包含敞开的办公室、独立办公间、实验室、淋浴房、收发室、会议室等。
1.1建筑物总体概况
1.2设计能耗指标
2设计过程
2.1空调系统方案设计
地源热泵是利用了地球土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的冷暖空调系统。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的均衡。地源热泵中央空调系统是一种从地下土壤资源中提取热量的高效、节能、环保、再生的供热（冷）系统。该系统是成熟的热泵技术、暖通空调技术配套地质勘察技术于一体，在相对稳定的土壤温度下高效、稳定、经济的运行。地源热泵中央空调系统是由末端（室内空气处理末端等）系统、地源热泵系统和地下埋管系统三部分组成。为用户供热时，地源热泵系统从地温中提取低品位热能，通过电能驱动的地温热泵中央空调主机（热泵）“泵”送到高温热源，以满足用户供热需求。为用户供冷时，地源热泵系统将用户室内的余热通过地源热泵主机（制冷）转移到地温中，以满足用户制冷需求。
下图为地源热泵系统原理框图（图1）。图中，地埋管系统回水管中的循环水通过循环水泵进入机组并进行能量提取后进入地埋管进水管。机组提取地埋管系统循环水的低位能量并将其聚变为高位能量，然后输送给冷暖水循环系统(用户末端)。整个系统仅消耗电能，无任何污染。由于地埋管系统循环水循环使用无损耗也不提取地下水，因此也不会造成地层沉降。设计选用一台（EM）HRHH0512制冷量/制热量：161.7/166.0Kw；输入功率(冷/热):36.0/44.4Kw制冷工况：空调进出水温度12/7℃，冷凝器侧进出水温度30/35℃制热工况：空调进出水温度40/45℃，蒸发器侧进出水温度12/7℃室内空调系统参照国家规范设计，使用风机盘管侧送风或顶送风。室外利用土壤为冷热源，采取垂直地埋管方式，地下换热器选用垂直换热器。地埋管孔取深60m，孔距6m，垂直管DN32，孔径110mm，HDPE100聚乙烯管阵分布。
2.2热水供应
设计要求为员工提供日常洗浴用热水，要求定时供水，定时增压补水，用水时间为1小时，每天供应40℃以上热水7吨设。设计考虑使用太阳能热水器。太阳能系统安装在浴室楼顶，水箱放在屋面上，控制系统拟放在二楼楼梯间边设备间内，水箱淋浴龙头高度差约2米，共有12个龙头。实际采用皇明公司JPS-30TX21-33°型三高集热站、CMS智控系统（包括传感器）、水箱等主要设备；在屋面安装JPH-50TT18-33°型三高集热站14组型，总集热面积为106.4m2，采用1个7吨水箱。在不低于年日均辐照量Jt＝13325KJ/m2，太阳保证为0.55的条件下，分别能提供温升32℃（18℃～50℃）的热水7吨，不足部分以及在太阳辐照不好时由辅助电加热系统保证终端用水需求。自动上下水、温差循环、定时管路增压、防冻循环与加热、高温断续循环等智能控制功能由皇明公司配套。
2.3照明
严格按照《建筑照明设计标准>>(GB50034—2004)，执行绿色照明理念，设计时选用库柏公司生产的LED高效节能灯，采用就地控制与区域控制相结合的技术，实际照明功率密度验算值为：办公室与实验室为7.5W/m2，其他区域为3.5W/m2。
2.4太阳能光伏发电系统设计
按照由于业主提出零碳排放设计要求，设计时考虑安装一套60KW太阳能光伏发电系统。系统原理图及原理如图2。白天系统自动监测太阳能电池板阵列电压，达到设定值时，并网发电系统自动启动运行；并网逆变器将太阳能电池阵列所提供的直流电转换为与系统并网接点电气特性一致的交流电给负荷使用，在没有太阳照射下或夜晚时，系统监测到太阳能电池阵列的输出在设定值以下时，并网发电系统自动停止运行，负载改由市电提供电力。60KW太阳能并网发电系统发电量推算如图3。
3总结
该办公楼通过在设计阶段采用先进的地热泵空调系统、太阳能热水供应系统、太阳能光伏发电系统等先进技术，同时选用高效节能环保灯具，绿色环保外墙材料等高新技术产品，密切联合克莱门特中央空调、皇明太阳能、日本京瓷太阳能等高新技术企业，力争实现其零碳排放目的。目前该项目已完成大部分设计工作，土建施工已全面展开，具体能耗指标与技术性能评价待项目最终完成后进行。
