基于綠色建筑設計在高層民用建筑設計的應用探析

張宇峰

上海大境建筑規劃設計有限公司 上海 200070

城市化建設的推進和建筑產業的規模化發展，建筑產業已經成為經濟市場的支柱性產業。綠色建筑設計理念的融入和加強可以起到低碳環保和節能減排的作用，在實施綠色建筑設計理念的過程，也是對傳統設計模式進行創新和優化的過程。

1 綠色建筑設計的涵義

綠色建筑設計指的是，在建筑物建造的過程中，讓自然環境與建筑物進行緊密融合，并通過采用各種設計方法，減少建筑物對自然環境的污染[1]。同時，需要綜合考慮到建筑物本身對于資源的消耗情況，合理地對資源消耗進行控制，在保護環境的基礎之上，提升建筑物的節能和環保的作用。綠色建筑通過在全生命周期內，提供給人們健康、舒適、自然的居住體驗和生活空間，加強了建筑、自然和人之間的聯系，優化了建筑的性能。

2 綠色建筑設計的必要性和重要意義

在高層民用建筑當中融入綠色建筑設計的理念，對于經濟性和社會效益都有較大的益處。在高層建筑當中融入綠色建筑設計理念，是實現生態可持續發展的關鍵，也是我國保護生態環境和綠色發展的戰略實施路徑。首先，綠色建筑理念的貫徹和落實，不僅能夠很好地改善環境污染的問題，也能夠起到節能減排的作用，有效維護和提升高層建筑的周邊環境以及環境質量，相較于傳統的建筑設計，能夠更好的降低高層建筑的能源消耗，從保護環境和生態的維度出發，發揮資源效用和使用率的最大化。綠色建筑的設計和應用，也能夠最大限度地減少碳排放問題，催使產業發生升級以及迭代。

首先，是對于成本的控制。建筑工程設計需要從經濟性和社會效益兩個維度，進行設計上的規劃和思考，讓工程在設計之初除了要保證工程的質量，也要盡可能地控制建設成本以及以后維護成本的支出。將綠色建筑設計中的可再生清潔能源如光伏發電、雨水回收、地熱等融入建筑設計當中，可以很好地起到節省能源消耗和節約成本的作用，利于企業的持續發展。

其次，是提升使用人群的生活質量。傳統的高層建筑在設計中受到傳統理念的影響。讓設計的重點側重于建筑風格的美觀展示而不側重建筑本身的低碳節能。在材料的選擇上，也是更側重于材料的裝飾性，對于材料本身的環保性考慮較少，建筑產業也就成為了碳排放大戶。而綠色建筑設計理念的融入，讓人們對于環保、生態有了新的認識，從而更著重選擇可再生低碳環保的材料，能夠很好的從建筑建設源頭就開始進行節能減排。

第三，是對于能耗的合理控制。在傳統的高層建筑設計時，對于資源和能源的損耗較大，從而增加了建筑成本，也不利于可持續發展的需求。綠色建筑設計的應用，將節能、環保的技術和材料的使用與建筑設計密切相關，通過發揮綠色環保材料的作用和效能，對于資源和能源予以科學合理的管理和控制，既保障建筑的日常使用又能減少建筑能源消耗。在綠色建筑設計當中，可以通過提升建筑保溫隔熱性能、提高設備能源利用效率和建筑節能運行管理水平等具體措施，提升建筑的節能水平，從而起到降低耗能、減少耗材的作用。

3 綠色建筑設計的原則

當設計人員考慮將綠色建筑設計理念融入高層建筑設計當中時，需要考慮以下一些原則：首先，要以人為本。設計人員需要結合用戶的實際需求，結合這些需求將綠色建筑設計理念合理地運用和使用，并在進行設計時，要充分考慮到住戶的使用感受和居住體驗，從而提升綠色建筑的意義和價值；其次，是要做到節能和環保，這是維護高層建筑設計過程中的重要原則，設計者應充分發揮綠色建筑節能環保的優勢；第三，堅持整體性的原則。在進行高層建筑的規劃設計時，要確保綠色建筑規劃的系統性和整體性，避免出現有封閉性和單一性的規劃出現；第四，是從相互作用和相互影響的角度考慮[2]。設計者在進行設計時，要對于周圍的環境做全面的調查，充分研究透徹建筑與周邊環境的關系和相互的影響，避免這兩者干擾的情況產生。

4 綠色建筑設計在高層民用建筑設計的應用

4.1 選址科學化

選址對于高層民用建筑設計來說可謂至關重要的第一步。一方面，綠色建筑設計要考慮到高層民用建筑的舒適度和適用程度，這其中包含通風、采光和節能等相關內容；另一方面也要考慮到將綠色建筑設計的作用和功效進行合理顯現，增強設計的科學合理性和實施可行性，便于民用建筑設計的質量提升。

在選址上，要結合居民和用戶的生活所需、居住環境和綠化的角度充分考慮。在選址的過程中，要做好現場的勘探和觀察以及調研工作，結合既有的資料和數據進行工作的分析，并對于建筑建成后，對于居民的生活和環境所產生的影響進行有效合理的評估，包括對于建筑建成之后綠化面積是否達標的評估，通過整理整合這些分析結果，確定建筑最佳應選地理位置。另外，需要對于建筑區域的水文氣候和地質結構做充分的勘測和調查。推測出可能影響到的因素，基于這些并結合高層民用建筑的特點，確定所選區域是否合理，以此來提升選址的質量和綠化意義和價值。第三，也要考慮到能耗。在選址的過程當中，需要從綠色、環保、節能等方面對于建筑的朝向、氣候、風向、光照等進行分析，通過充分利用自然生態資源，可以達到讓居民感到舒適良好的體驗，也能夠很好地降低能耗，從而將建筑工程綠色、節能、環保理念貫徹落實[3]。

4.2 對于節能技術的應用

對于節能技術的應用主要體現在朝向、建筑形態、通風、保溫、陽臺、門窗、排水、綠色景觀、可再生資源等方面。

在朝向上，特別對于高層民用建筑，如果吸收越多的太陽光能源，那么相對應的能耗也就越低。因此在進行綠色建筑設計過程中，要充分考慮到朝向的問題，讓建筑能夠吸納更多的陽光，降低建筑內部能源的消耗。也要避免經緯度和太陽的輻射對于高層建筑所產生的負面影響。具體在應用時，高層民用建筑應具備較為明顯的高低差和多樣的戶型格局，便于房間日照時間在盡可能的范圍內達到最長，另外，設計者從環保的角度，也要控制好樓與樓之間的間距，以及把握好每棟建筑的朝向。在采光充分的前提條件下，要盡可能拓展南邊的開窗面積。

在高層建筑整體形態的規劃方面，設計者需要對于建筑基本形態，包括散熱比值等方面進行細致而深入地剖析，高層民用建筑的基本形態越大，那么損失的熱量可能越多[4]。因此，設計者應結合項目的地理位置特點，進行高層建筑的結構和布局的合理規劃，因地制宜地考慮建筑空間形態，并結合建筑的屬性來設計，如常年氣候相對溫暖的地方可以設計一些空中庭院，既能增加戶外的休閑空間也可以為建筑增加自然通風的可能性。

在通風的方面，要通過充分引進自然風來做好建筑室內溫度的調解，增加內部空間的通風和舒適程度，讓建筑內部空氣流通，提升室內的空氣質量。通過合理的通風設計，還能夠降低空調的使用頻率，從另一方降低能耗。在實際應用中，要對于建筑所在區域風向的特點、強弱等級和風向的變化等因素進行充分分析，結合建筑的結構來進行合理的規劃和布局，比如對于要避免對于夏季自然風的遮擋，以及對于冬季自然風直吹的情況做好防護，保證在建筑體的內部能夠形成自然風對流，讓室內的空氣你流通。通過合理的利用自然風，能夠很大程度上減少能源的消耗，達到高層建筑節能減排的作用和效果。

另外，也要充分考慮到室外風模擬的環境，在高層建筑的初期設計時，要充分考慮到風能的設計，需要結合高層建筑的實際情況進行建筑體的合理規劃布局，確保在建筑體之間空氣的流通，提升高層建筑的室內外空氣質量。并且在設計規劃時要注意避免因風能產生高壓氣帶而對人的身體健康帶來的惡劣影響。

在保溫設計方面，因是高層建筑，建筑層高越高，受外界氣流和溫度等影響就越大。從提升室內住房舒適性的角度出發，需要維護好建筑的結構穩定，盡可能地延長建筑的使用壽命，因此需要加強建筑的保溫，做好保溫設計工作，比如可以參照氣候變化的特征，采取有針對性的保溫方式，比方對于墻面和屋面采用先進的保溫技術，以達到節能減排的功效。

在陽臺和外立面的設計方面，也是需要充分考慮的部分。在高層民用建筑設計和規劃時，要能夠達到節能效果，陽臺一般采用外陽臺的方式，在近些年，外立面的設計基本以挑出式的設計為主，這樣可以很好地進行建筑面積的規劃，并且拓寬建筑的面積，還能夠起到對下層對應空間的遮陽效果，這種方式的應用能夠很好地平衡高層建筑的內部生態系統，提升建筑的美觀性和生態系統的穩定均衡性。

在門窗的設計方面。門窗的設計和使用是所有建筑中的重要一環，也有能耗較大的問題產生，門窗密閉性是否足夠非常關鍵，如果密閉性低會導致熱量的快速消耗和損失，外界的冷氣也會進入到室內，降低整體室內溫度，降低居住的舒適程度。因此，尤其在進行高層建筑的設計時，需要充分考慮到門窗的密閉性，以及防風、抗壓、降低噪音、隔離聲音等多個問題，在高層建筑當中，墻體的占用面積較大，面對的風力和氣壓也較大，對于門窗的降噪、防風等級等方面也提出了更高的要求。因此，要避免建筑出現一些危險的情況，減少能源的消耗，對于窗戶的選擇、結構和用料要充分進行考慮，融入能夠遮陽和可見光透射等作用，選擇適合于高層建筑的門窗材料，提升居住的舒適度和居住體驗。

在排水設計方面，目前大部分的高層建筑多是以人工采集或者儲存雨水的方式來進行，從而對雨水進行回流或者節流。高層民用建筑融入綠色設計需要充分考慮到水資源的合理運用，特別是對于雨水的循環設計和利用。在設計的過程當中，通過對于排水系統、儲水系統、中水系統、回收雨水系統等的設置，實現水資源的循環和再利用，從而很好地避免水資源的浪費[5]。在設計中水和回收雨水系統時，要通過雨水收集器的使用，通過節流-存儲-過濾-凈化-輸送的方式，讓水資源得以合理地循環和再利用，從而實現綠色和節能的目的。其次，為了進一步的節約和利用好水資源，可將節約和回流的水資源用于道路的噴灑、消防、沖廁用水等，妥善做好中水的利用工作。

在綠色景觀的設計上，需要對于綠色景觀進行提前的規劃和布局，通過對綠色景觀的構建、多種綠色植被的選取和使用可以起到固土、防風防沙、凈化空氣、降噪、平衡碳氧含量的作用。人們呼吸到新鮮的空氣和看到綠色的植被，對于身心健康都頗有益處。并且，設計者通過綠色景觀的規劃和設計，可以營造出小區內和室內獨有的建筑風格，改善居住環境以及對于空氣濕度溫度的調解，設計者可以因地制宜地采用立體綠化模式，讓綠色植被能夠充分發揮到最大效用，以此來改善高層建筑的熱環境，提升高層建筑室內外熱環境質量。

要充分發揮出再生資源設計的優勢。在進行高層民用建筑的設計時，需要充分考慮到建筑的壽命，選擇高質量和高壽命的建筑材料，以提升建筑整體質量。綠色建筑設計的目的在于對于綠色材料、能源和技術的運用，為人們營造出健康舒適的居住和生活空間，設計者需要將綠色建筑設計的理念貫穿設計始終，并結合建筑所在地域的自然環境特點和可再生能源的自由儲備狀況，進行科學合理的規劃，提升可再生資源的利用率，降低能源消耗。在保證高層建筑質量的基礎上，要避免不可再生資源的過度浪費。對于建筑材料的選擇，要融合循環資源的設計，對于新材料，要降低應用頻次，避免整體環境的破壞。另外，也可以適度選擇可降解的建筑材料，為居民打造綠色的生活空間和環境。

目前，使用較多的可再生資源多是以太陽能和風能為主，以及配合一些新型的節能材料，從而對于建筑的結構進行優化調整，來實現節能環保的目的。太陽能是目前我國重點研究的可再生、清潔型能源，在落實到設計的應用上面，可以通過對太陽能儲備裝置進行安裝，實現太陽能向熱能和電能的轉化。憑借著太陽能熱水器裝置的安裝，保證生活中熱水的供應，通過太陽能路燈，來滿足夜間照明的需求，從而降低能源的消耗。對于可再生資源的有效和合理的應用，可以很好地維護建筑本身的功能，也能夠很好地降低能耗，對于增強建筑的經濟效益起到很好的正向作用[6]。

5 結束語

綜合而言，在進行高層民用建筑的設計時，需要將綠色建筑的設計理念進行有機融合，在滿足建筑的基本功能需求的基礎上，提升建筑的經濟價值、生態價值和經濟效益。充分發揮出綠色建筑設計的功能優勢和特點，為居民和住戶營造出積極良好的生活氛圍和居住體驗，打造出良好的生活居住環境。此外，綠色建筑所能夠帶來的節能環保和對資源的有效利用，在高層建筑中都有著重要意義。因此，在進行高層建筑設計的規劃時，需要對于建筑體和區域的各個方面開展深度調查和研究，通過數據、對比分析等方式來剖析和分析出哪些是可采用的方式，哪些方式有利，哪些方式有弊端，并結合先進的建筑技術和工藝，仔細分析，并研究出一個科學合理的方案，為設計和規劃出符合現代需求和時代發展的高層建筑打下并奠定堅實基礎。