對高層建筑低碳設計理念的思考

鄒波

摘 要：高層建筑設計環節是體現設計思想和價值取向的重點環節，在提倡節能和環保的社會共識中，高層建筑設計實現低碳理念是設計工作的重要方向，也是高層建筑設計工作實現自身變革和提升的主要途徑。該研究從高層建筑低碳設計工作出發，研討了低碳理念對高層建筑設計的重要價值，結合高層建筑圍護結構、風環境、建筑選址等關鍵部位設計，提出了低碳理念應用高層建筑設計的要點，希望為行業提升高層建筑低碳設計水平有所幫助。

關鍵詞：高層建筑 低碳設計 低碳理念 圍護結構 風環境 建筑選址

中圖分類號：TU972 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（b）-0081-01

低碳發展是當今社會的發展途徑和發展策略，在這樣的共識和認知條件下，建筑設計要將低碳理念落實在關鍵環節與關鍵要點之上。高層建筑設計是當前設計工作的熱點和焦點，應該在高層建筑設計中全面體現低碳理念，在把握高層建筑設計發展大方向的同時，利用設計工作獨特的優勢提升整個行業與社會低碳發展的層次和水平。應該在高層建筑設計的具體工作里正確認知低碳理念的價值，要從高層建筑的重點能耗和結構設計環節入手，強化高層建筑圍護結構、風環境、建筑選擇等方面的低碳設計，突破傳統建筑設計的高能耗和高排放障礙，構建高層建筑設計的精品。

1 低碳理念對高層建筑設計的重要價值

建筑行業能耗占據社會總能耗一直處于占比較大的地位，特別是城市化發展逐步加速，生活和生產水平提升的背景下，我國建筑能耗的占比在2013年已經上漲為30.14%，成為能源消耗和碳排放最大的行業。在促進建筑行業發展和改善人民生活的綜合發展目標社會環境中，建筑行業能耗和碳排放成為一道難題，發展離不開能源消耗，人民生活改善需要提高碳排放，而過高的能源消耗和碳排放反過來會導致環境的惡化和生活質量的下降，形成了相互關聯、相互嵌套的復雜矛盾。建筑設計是控制建筑能耗和碳排放的關鍵性工作，在建筑設計中體現低碳思想在今天已經刻不容緩，應該立足于建筑設計的主要部分——高層建筑設計工作，通過低碳理念的全面滲入和體現構建高層建筑低碳設計的新形式，在發揮高層建筑集約化和規?；瘍瀯莸那疤嵯?，控制能耗的迅速擴大，降低建筑行業碳排放的持續增加，取得人們生活改善、環境重建、產業振興等綜合的平衡點，在提升高層建筑低碳設計水平的同時，做到對社會、行業共同進步的加速發展。

2 低碳理念應用高層建筑設計的要點

2.1 做好高層建筑圍護結構設計

首先，應該做好高層建筑圍護結構的布局控制，一般在嚴寒區域選擇高層建筑的外部保溫維護結構，在南方可以根據高層建筑的風格和功能選擇內外結合的保溫維護結構。還應該做好高層建筑維護結構的材料控制，應該選擇質地較輕的外側保溫復合材料構成高層建筑圍護結構。當前的圍護結構材料存在著以下幾方面的缺點：整體性能較差、易松散、抗震能力比較差、不能承受裝修時或鑿或劉時的震動（剎斧石面層預留洞槽易出現冷橋）、不能承受外部裝修貼掛荷載（貼石材、安裝裝飾構件）、墻體的表面很容易出現裂紋。根據瀏定結果，高層建筑中出現的冷橋大約要占總體熱損失的5%～13%，正因為如此，這點非常受到設計者的重視，要采用有效的構造措施盡量使產生冷橋的可能性降到最低。除此之外，高層建筑外的圍護琦體消耗能源會比較多，大概占總體建筑能耗的25%。建筑外霉面積很主要的一個因素就形體變化。形體系數越大耗能也會越多，所以國外的很多高層建筑在設計時會設計成圓塔形。像是法國戴高樂機場的候機樓、美國洛衫磯的好運飯店，都是設計成了圓形或者橢圓形。眾所周知，圓的周長在相同面積的所有圖形當中是最短的，這樣能夠使建筑的外寡面積盡可能的小。所以說，為了減少能源損耗，高層建筑的形體變化不能太多，也不要過于復雜。

2.2 綜合考慮高層建筑的風環境

風環境對于高層建筑的能耗有著直接而重要的影響，在春夏季節里空氣流動會帶來高層建筑室內外空氣的交換，進而實現對室內空氣、濕度的調節，這有利于降低高層建筑的能耗。在冬季高強度的風力會帶來高層建筑室內熱量的損失，進而導致高層建筑能耗的增加。在高層建筑的特殊部位由于低溫，在風環境濕度過高的情況下會出現高層建筑結構冷凝水和滲水問題，不但影響高層建筑的壽命，而且也會增加高層建筑的能耗。高層建筑設計中要考慮到風環境正反兩個方面的影響，利用風環境中的積極因素做到對高層建筑能耗的控制，降低高層建筑的碳排放；移植和規避風環境中的不利因素，做到對高層建筑節能和減排目標的保證。在具體的高層建筑設計中應該結合風環境，建立起相互遮擋、相互掩映的新結構，使風力按照有利于高層建筑節能減排目標實現的方式流動，做到低碳理念在高層建筑設計中的深層次應用與體現。

2.3 改善高層建筑的選址

建筑選址是高層建筑設計的重要問題，要充分認識到地理環境對高層建筑的影響。應該在高層建筑設計中根據日常光照原理，以低碳理念為中心，準確選址高層建筑的方位，確定高層建筑的朝向，避免高層建筑之間出現遮蔽，使高層建筑最大數量和最大范圍接受更多的日光照射。在具體的設計里應該以夏季和冬季太陽的入射高度和角度為基礎，控制高層建筑選址，做到夏季高溫條件下日照量的最小化，做到冬季低溫條件下日照量的最大化，以此來控制高層建筑對溫度調節時能源的消耗，在充分保障室內的舒適性和宜居性，做到對低碳目標的保證。

3 結語

在低碳環保和綠色減排的社會共識條件下建筑設計要遵循節能和低碳的理念，特別在高層建筑設計工作中更應該時間低碳的思想，明確高層建筑低碳設計的策略，通過高層建筑選址、維護結構創新等低碳設計方法，將低碳設計作為高層建筑設計的核心思想加以執行，在提升高層建筑設計水平的同時，將高層建筑節能、高層建筑減排等具體目標做到全面落實，構建高層建筑低碳設計的新體系，以適應建筑設計和社會發展的潮流。

參考文獻

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