高層建筑設計中的低碳設計理念探析

張曉東

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摘要：隨著人們生活質量的提升，人們的環保意識也不斷增強。在高層建筑工程中，如果不采取合理的設計，會造成能源浪費、成本增加，加重地球的負擔。而高層建筑自身又具有規模大、互相遮蓋、建筑材料要求高等特點，所以高層建筑設計中的低碳設計是尤為重要的。運用低碳設計理念的高層建筑，能滿足人們對生活質量的要求，為人們提供良好的、和諧的、舒適的生活及辦公環境。

關鍵詞：高層建筑；低碳設計；設計理念；建筑設計；節能

中圖分類號：TU972 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）14-128-02

引言

在建設可持續發展型社會的大環境下，我國建筑行業節能環保、低碳設計必不可少。目前我國建筑行業對能源的消耗占總能耗的很大比例，并逐年上漲。高層建筑是隨著經濟的快速發展而發展起來的，它能反應一個城市的發展水平并促進我國的經濟發展。要想讓高層建筑長久的可持續發展下去，必需改進建筑設計理念，落實低碳設計，促進經濟和環境的共同發展。

1高層建筑設計中低碳設計理念的必要性

目前我國建筑行業與其他發達國家相比，還存在很多問題，我國建筑行業對能源的消耗遠遠高于國際標準，在各項技術方面仍處于落后的地位。同時，我國沒有強大的能源供給作為支撐，因此低碳設計迫在眉睫。針對高層建筑設計中的低碳設計的必要性來說，具體分析如下：

1.1高層建筑的特點及對能源的消耗

高層建筑之間的距離一般都比較小，使得住戶的采光、通風等存在一定的問題。在炎熱的天氣，人們要采取人工制冷來降低悶熱；在寒冷的冬天，人們要采取人工制熱來維持室內溫度。這些不僅給人們的日常生活帶來了不便，也加大了對能源的額外需求量。而人口的不斷增長，密度高、距離小的高層建筑也會不斷增多，因此必須采用低碳設計理念來解決這些問題。比如：在設計建筑物間距時，選取最科學、合理的建筑之間的距離，既能防止高層建筑之間的干擾，保證良好的光照和通風，方便人們的居住，又能降低能源的使用；在設計建筑物外觀時，避免使用過多無用的裝飾浪費資源，簡潔大方即可。

1.2高層建筑低碳設計缺少審查機制

目前我國嚴重缺少有經驗、有能力的低碳設計型專業人才。雖然社會對節能低碳建筑的重視度在不斷提升，但缺乏相應的監管機制和審查標準。設計人員自身在高層建筑設計上，低碳節能的意識不夠強，社會責任感不高。再加上我國沒有嚴格的監管機構，專業的節能知識體系與審核標準，阻礙了低碳設計在高層建筑設計方面的發展，阻礙了我國建筑行業走向世界的腳步。

2低碳設計理念在高層建筑設計中的應用

低碳設計理念是指在對建筑工程的規劃、設計、施工中，設計人員將節能低碳思想用到方方面面上，如果可以使用不產生二氧化碳的清潔能源，就盡量避免使用排放碳的能源。同時也要盡可能地提高能源的利用率，在達到高層建筑基本要求的基礎上，盡可能做到節能減排，為人們帶來一個健康、良好的綠色出行環境。

2.1優化結構建筑

整個建筑工程的支撐就是結構建筑，因此優化結構建筑，保證低碳設計最為關鍵。目前我國對高層建筑的結構建筑和施工仍然采用傳統的鋼筋混凝土、水泥、沙子等。這些不可再生資源會造成能源的減少，同時也帶來大量的粉塵，污染環境和對人們的身體健康帶來危害。所以要盡量避免使用不可再生資源，多結合有利的自然資源，盡量使用鋼結構體系，達到低碳環保的設計理念。

2.2優化建筑位置及朝向設計

任何高度建筑物的位置、朝向都很重要。高層建筑物對位置、朝向的要求更加精準與嚴格。高層建筑物的位置首先能影響整個城市美觀，其次良好的位置提供給高層建筑更好、更充足的采光，最后高層建筑的位置要保證對周圍的建筑或設施不會產生干擾。同時我們也要根據地區的不同、季節的不同、溫度濕度的不同，對高層建筑物預定位置進行日照分析與設計，找到最合理、最優化的建筑物位置。

2.3優化圍護結構墻體設計

高層建筑圍護結構的主體是外墻，圍護結構是為了起到保暖、隔冷隔熱等功能的，多用一些填充物來當做保護結構。外墻對能源的消耗占整個高層建筑對能源消耗的百分之三十左右。圍護結構的材料分內、外兩側，不同的材料層次布置會帶來不同的保溫、防護效果。在高層建筑的外層采用保溫結構會帶來更好的效果，如：避免產生冷凝水。目前常用的墻體做法是剛健混凝土結構，這種結構外墻既能達到保暖、隔冷隔熱的理想效果，同時這種材料相對輕便，便于施工，但是這種結構會使高層建筑圍護外墻的壽命縮短，節能的效果不理想。同時高層建筑的外側圍墻盡量避免使用聚苯乙烯泡沫板、巖棉板等輕質的保溫材料。這些材料的外墻存在抗震性能差、結構復雜、易松散、不能承受沖擊等缺點。每種材料都有自身的缺點與局限性，合理優化外墻技術迫在眉睫。

2.4拓展傳統技術，開發新型技

我國已經現有一些低碳節能的綠色開發技術，這些技術符合低碳設計的理念。設計人員在把這些綠色技術用于高層建筑的同時，也要在結合傳統技術的基礎上不斷地開發出更好、更科學、更合理的新型技術，讓高層建筑有更良好的品質，減少碳的排放量。

3總結

只有城市建設達到可持續發展的目標，才能促進整個社會的可持續發展。近年來高速發展的經濟加快高層建筑的增長，高層建筑問題已經成為建筑行業的重要問題。如何讓高層建筑設計采用低碳設計理念，降低對環境的破壞，減少對能源的浪費，是我國建筑行業面臨的挑戰。我國正逐漸地將低碳設計理念應用于高層建筑上，建筑行業采用低碳設計理念是一種必然的發展趨勢。