有關(guān)綠色低碳理念運(yùn)用于高層建筑設(shè)計(jì)分析

黃崢

上海天華建筑設(shè)計(jì)有限公司 上海 200233

引言

現(xiàn)階段，在高層建筑中合理運(yùn)用綠色低碳理念，已經(jīng)變成建筑企業(yè)整體的主要話題，所以需對(duì)全體從業(yè)者鑒于較強(qiáng)環(huán)保意識(shí)、責(zé)任意識(shí)、專業(yè)精神方面，對(duì)實(shí)踐設(shè)計(jì)運(yùn)用方法開(kāi)展深層、細(xì)致的分析，提出科學(xué)有效的綠色低碳設(shè)計(jì)方法，促進(jìn)我國(guó)建筑企業(yè)向集成化、智能化的發(fā)展方向前進(jìn)，從而為生態(tài)環(huán)保事業(yè)提供保障。

1 概述分析

1.1 綠色低碳理念概念分析

伴隨城市經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題日益加劇，要想保證生態(tài)環(huán)境更穩(wěn)固，需要對(duì)綠色低碳理念加強(qiáng)推廣，如此才能提升環(huán)保力度。基于綠色低碳設(shè)計(jì)的理念下，建筑領(lǐng)域形成了一種新型設(shè)計(jì)理念，即綠色低碳設(shè)計(jì)理念，其是指建筑施工單位在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作中，需要綠色施工技術(shù)、環(huán)保類材料、節(jié)能技術(shù)等加以運(yùn)用，確保建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量不斷提高的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源耗費(fèi)的大幅度減少。綠色低碳理念下，建筑設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容就是對(duì)二氧化碳排放量加強(qiáng)控制，減少污染物排放量的同時(shí)，提高高層建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，從而促進(jìn)高層建筑設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降排的最終目標(biāo)。

1.2 綠色建筑設(shè)計(jì)概述

與一般建筑對(duì)比，綠色建筑設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)對(duì)建筑物自身、自然、人類之間關(guān)系的協(xié)調(diào)比較重視。近幾年，伴隨人們的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越高，綠色建筑的設(shè)計(jì)理念成為建筑領(lǐng)域設(shè)計(jì)中的主流思想。在高層建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，隨處都能體現(xiàn)出綠色設(shè)計(jì)理念，如爭(zhēng)取使用少量材料收獲理想的結(jié)果，并促進(jìn)人力資源、物力資源、自然資源等利用率最大化節(jié)省，從而規(guī)避不必要浪費(fèi)情況的發(fā)生。此外，建筑設(shè)計(jì)人員既要對(duì)施工流程中節(jié)能降排效果進(jìn)行合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)，還需對(duì)建筑施工中能源應(yīng)用狀況合理布置，還需規(guī)避建筑投用中對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的破壞，確保高層建筑可以持續(xù)開(kāi)展的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降排設(shè)計(jì)，從而保證建筑性能與節(jié)能環(huán)保需求完全符合現(xiàn)代化城市的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)。

2 綠色建筑的經(jīng)濟(jì)效益

基于低碳理念下，綠色建筑經(jīng)濟(jì)效益，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)增值與減少碳排放經(jīng)濟(jì)效益之和。具體來(lái)說(shuō)，綠色建筑需選擇有無(wú)比較法進(jìn)行綠色技術(shù)效益的衡量，選擇相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，也就是使用與尚未運(yùn)用綠色低碳技術(shù)經(jīng)濟(jì)建筑進(jìn)行衡量分析。可通過(guò)市場(chǎng)價(jià)值法對(duì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行衡量，也就選用低碳理念下的綠色施工技術(shù)之后的經(jīng)濟(jì)效益和尚未使用綠色施工技術(shù)前期的經(jīng)濟(jì)效益差，屬于環(huán)境價(jià)值計(jì)算方案。

基于低碳理念下的綠色建筑，直接效益也能使用綠色技術(shù)后，每一年節(jié)省的能源價(jià)值與資源價(jià)值之和進(jìn)行計(jì)算，以水電能源與土地面積為例，其明細(xì)項(xiàng)為：節(jié)省水源總量×水源價(jià)格、采暖熱能排放量的節(jié)省總量×采暖節(jié)省的熱能價(jià)格、開(kāi)放空調(diào)節(jié)省總能源量×開(kāi)放空調(diào)時(shí)資源耗費(fèi)價(jià)格、節(jié)省用地總量×土地的價(jià)格、照明節(jié)省能源的總量×照明節(jié)省能源的價(jià)格、蓄能節(jié)省能源的總量（地?zé)崽?yáng)能）×蓄能節(jié)省采暖的價(jià)格、回收廢污水總量×中水價(jià)格，上述明細(xì)向的總和就是低碳觀念下的綠色建筑直接收益。間接性收益會(huì)給社會(huì)中的其他成員帶來(lái)健康的經(jīng)濟(jì)收益，其中涵蓋：以綠化來(lái)凈化小面積空氣、排放氧氣、改善空氣質(zhì)量、有利于人體健康的環(huán)境等。

3 綠色建筑設(shè)計(jì)需遵循的原則

3.1 舒適性

高層建筑在開(kāi)展低碳設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員無(wú)法單純追求環(huán)保效益，導(dǎo)致建筑物使用舒適性被忽略。對(duì)此，設(shè)計(jì)者需從人性化層面著手，通過(guò)對(duì)建筑物通風(fēng)系統(tǒng)、采光、供暖系統(tǒng)等合理優(yōu)化，確保設(shè)計(jì)方案的舒適性和環(huán)保性增強(qiáng)，從而給人們打造一個(gè)舒適宜居的生活環(huán)境。此外，在施工材料的選擇過(guò)程中，需盡可能地運(yùn)用低碳環(huán)保類、無(wú)污染類新建材，從而保證高層建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)貫徹落實(shí)綠色低碳理念。

3.2 和諧性

如何保證高層建筑實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)，相關(guān)人員需要在設(shè)計(jì)方案中融合環(huán)保理念與生態(tài)意識(shí)，并對(duì)生態(tài)設(shè)計(jì)理念科學(xué)使用，減少建筑能耗問(wèn)題，保證高層建筑切實(shí)實(shí)現(xiàn)綠色建筑與綠色設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員在落實(shí)設(shè)計(jì)工作前期，需對(duì)建筑周圍環(huán)境設(shè)備、本地氣候條件、經(jīng)濟(jì)條件等全面掌握，并捕捉當(dāng)前條件展開(kāi)節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)，保證高層建筑和周圍環(huán)境更和諧。

3.3 低碳環(huán)保性

在建筑結(jié)構(gòu)的選用中，需要將建筑物應(yīng)用性能與空間需求結(jié)合起來(lái)研究決策。以此為前提，盡可能地選擇耗能低、輕質(zhì)結(jié)構(gòu)類材料，促進(jìn)節(jié)省資源與減少能源的目標(biāo)有效實(shí)現(xiàn)。例如，設(shè)計(jì)者需優(yōu)選“彈性可變性結(jié)構(gòu)”，此類結(jié)構(gòu)不僅可以符合低碳環(huán)保性要求，還能實(shí)現(xiàn)建筑應(yīng)用中多樣性提升，并促進(jìn)工程造價(jià)合理減少，這是值得思考的綠色建筑設(shè)計(jì)方法[2]。

4 綠色低碳理念在高層建筑設(shè)計(jì)中的意義

4.1 有利于環(huán)境污染的減少

基于持續(xù)發(fā)展的環(huán)境下，環(huán)境的污染問(wèn)題備受社會(huì)各界的重視，建筑行業(yè)屬于消耗資源最大的產(chǎn)業(yè)，也是污染環(huán)境比較嚴(yán)重的行業(yè)，需將自身表率作用發(fā)揮好。高層建筑設(shè)計(jì)中使用綠色低碳理念，其傾向于使用節(jié)能性建材、環(huán)保技術(shù)等，在某種層次上，有利于環(huán)境污染問(wèn)題的最大化減少，確保高層建筑行業(yè)經(jīng)濟(jì)收益逐漸提高的同時(shí)，減少施工中廢棄物對(duì)于環(huán)境產(chǎn)生的二次污染。

4.2 有利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益提升

在招投標(biāo)方法的影響下，建筑行業(yè)獲得經(jīng)濟(jì)收益始終呈現(xiàn)出逐漸縮減的趨勢(shì)，且在建筑項(xiàng)目施工周期逐漸增長(zhǎng)的狀況下，科學(xué)管理難度很大。在具體使用中，為促進(jìn)行業(yè)經(jīng)濟(jì)收益提升，需對(duì)使用成本加強(qiáng)管理，降低支出不必要的成本。高層建筑設(shè)計(jì)中使用綠色低碳理念，可在利用資源層面，提出價(jià)值性使用建議，幫助建筑行業(yè)制定科學(xué)性管理規(guī)劃，促進(jìn)施工成本的支出減少，從而提升行業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益[3]。

5 高層建筑設(shè)計(jì)中綠色低碳設(shè)計(jì)理的實(shí)踐運(yùn)用策略

5.1 綠色低碳技術(shù)的運(yùn)用

綠色低碳設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容在于降低碳的排放量，在具體使用中，需對(duì)低碳技術(shù)大量運(yùn)用，例如，諸多地區(qū)需運(yùn)用太陽(yáng)能源發(fā)電，針對(duì)較強(qiáng)光照區(qū)，還需使用太陽(yáng)能源供暖體系，聯(lián)系太陽(yáng)能供暖與常規(guī)的鍋爐供暖，在冬季中自然能源可以節(jié)省40%左右，有利于促進(jìn)清潔能源應(yīng)用率提升，降低消耗自然能源。且在高層建筑的綠色低碳設(shè)計(jì)中，需采用門窗及屋面等節(jié)能技術(shù)，對(duì)相關(guān)技術(shù)的具體運(yùn)用詳細(xì)梳理，并對(duì)其中存在的問(wèn)題加強(qiáng)關(guān)注，在保證建筑設(shè)計(jì)美感提升的同時(shí)，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能性提升。此外，綠色低碳技術(shù)長(zhǎng)時(shí)間處在創(chuàng)新發(fā)展階段，所以在具體使用中，需引進(jìn)新型技術(shù)，討論新型技術(shù)對(duì)項(xiàng)目施工的適用性，促進(jìn)高層建筑設(shè)計(jì)中綠色低碳技術(shù)的使用價(jià)值提升。

5.2 建筑結(jié)構(gòu)的布置

伴隨人們的個(gè)性化需求逐漸提升，高層建筑結(jié)構(gòu)的格局沿自由的發(fā)展方向邁進(jìn)。與傳統(tǒng)建筑的行列式布局對(duì)比，自由式建筑具有較強(qiáng)的靈活性，可以按照本地季節(jié)的降雨量、風(fēng)向、日照情況等，科學(xué)調(diào)節(jié)建筑結(jié)構(gòu)的布局，保證資源實(shí)現(xiàn)最大化運(yùn)用，促進(jìn)綠色低碳設(shè)計(jì)觀念的使用價(jià)值提升。例如，在設(shè)計(jì)高層建筑的距離與位置方面，可對(duì)本地夏季風(fēng)的方向及日照條件等內(nèi)容綜合考慮，選擇高層建筑錯(cuò)落性設(shè)置方法，保證每棟建筑資源實(shí)現(xiàn)最大化利用，提升高層建筑住戶的生活舒適度。同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)的布局中，還能使用信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的布局情況展開(kāi)建模，與數(shù)字化模型結(jié)合起來(lái)客觀研究建筑結(jié)構(gòu)的受力狀況，在均衡受力狀況下，優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑空間。在這里需要注意，在高層建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需重視建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布情況，借鑒建模找出集中的應(yīng)力問(wèn)題時(shí)，需對(duì)其妥善處理，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)耐久性與穩(wěn)固性提升。

5.3 建筑投資的運(yùn)用

有關(guān)高層建筑的投資方面，選址除了作為后續(xù)工作的初始階段，還是確保建筑節(jié)能效果提升的重點(diǎn)。所以在建筑選址工作方面，相關(guān)人員需進(jìn)入實(shí)地勘察目標(biāo)區(qū)域，對(duì)地質(zhì)實(shí)況與周圍環(huán)境全面了解后，為最后選址工作提供有效參考，還要確保設(shè)計(jì)者可以提出科學(xué)性綠色低碳的設(shè)計(jì)方法，從根源上給廣大居民提供宜居健康的生活環(huán)境。在完成建筑選址工作后，需要充分考慮設(shè)計(jì)者對(duì)于施工地區(qū)周圍環(huán)境是否進(jìn)行過(guò)綜合考量，爭(zhēng)取憑本身的綠色低碳設(shè)計(jì)觀念、設(shè)計(jì)方案、創(chuàng)新思維等，確保高層建筑和周圍環(huán)境實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。

5.4 節(jié)能建材的運(yùn)用

在設(shè)計(jì)高層建筑的過(guò)程中，使用節(jié)能建材作為主要環(huán)節(jié)之一，屬于能源消耗與污染減少的主要途徑。在實(shí)際選用中，需重視以下內(nèi)容：①重視建材的安全性和環(huán)保性。目前市場(chǎng)上使用的節(jié)能建材皆以復(fù)合型建材為主，在節(jié)能建材選擇中，還需對(duì)其性能全面考量，保證建材可靠性提升；②將節(jié)能建材質(zhì)量的驗(yàn)收工作做好，通常驗(yàn)收工作可以分成兩個(gè)部分，即復(fù)檢與抽檢，復(fù)檢具體用于節(jié)能材料在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)入前驗(yàn)收，對(duì)節(jié)能材料的各項(xiàng)參數(shù)匹配度合理校對(duì)，還需將材料的試驗(yàn)工作做好，如是獲得試驗(yàn)結(jié)果和建筑標(biāo)準(zhǔn)匹配度不高，需要和供貨商及時(shí)交流，必要時(shí)需按照合同要求供貨商索賠，保證材料可以穩(wěn)定供給。抽檢則是驗(yàn)收材料使用中的質(zhì)量，選擇方法和復(fù)核流程相同，防止材料發(fā)生變質(zhì)或者混用狀況。

5.5 建筑外圍的設(shè)計(jì)

基于高層建筑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，建筑外圍作為主要保護(hù)結(jié)構(gòu)，這是高層建筑應(yīng)用周期實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)的基礎(chǔ)保證，基于綠色低碳設(shè)計(jì)環(huán)境下，高層建筑外部設(shè)計(jì)需重視以下問(wèn)題：①在高層建筑剪力墻及框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需要在建筑外墻中間進(jìn)行保溫層的合理增加，盡可能采用質(zhì)地輕盈的建材，減少建筑材料自重，如復(fù)合鋁板、中空玻璃等，皆為當(dāng)前常用的建材；②對(duì)建筑材料安全性和環(huán)保性加強(qiáng)重視，目前市場(chǎng)上使用的節(jié)能建材以復(fù)合型建材為主，若是市場(chǎng)上使用JC復(fù)合板及聚塑復(fù)合板等材料，在選擇時(shí)需要對(duì)其性能綜合考慮，并進(jìn)行評(píng)估系統(tǒng)的構(gòu)建，將施工難度、市場(chǎng)價(jià)位、保溫性、耐久性等當(dāng)成評(píng)價(jià)指標(biāo)，以此為前提選擇需要的節(jié)能建材，并促進(jìn)選擇材料的穩(wěn)固性提升；③施工技術(shù)的合理篩選，在選擇設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，需要將選擇的節(jié)能建材類型、大小、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況結(jié)合起來(lái)合理選擇，目前外墻結(jié)構(gòu)常用的施工技術(shù)包括粘貼施工、外掛施工等技術(shù)，這就要求綜合評(píng)價(jià)這些技術(shù)，優(yōu)選合適的施工技術(shù)，對(duì)其技術(shù)使用步驟、施工要素展開(kāi)客觀研究，從而保證后期施工操作的正常開(kāi)展。

5.6 建筑朝向的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)高層建筑的過(guò)程中，采光與通風(fēng)設(shè)計(jì)均為一項(xiàng)基礎(chǔ)內(nèi)容，對(duì)其進(jìn)行具體設(shè)計(jì)中，需要將建筑朝向的設(shè)計(jì)工作合理開(kāi)展，與綠色低碳設(shè)計(jì)理念結(jié)合起來(lái)用于實(shí)際中，并考慮區(qū)域的日照時(shí)間及光照強(qiáng)度，然后按照考慮獲得的信息，合理設(shè)計(jì)建筑的朝向情況，保證光照可以進(jìn)入高層建筑物之中。且在具體設(shè)計(jì)中，需對(duì)建筑區(qū)域具體使用狀況充分思考，并對(duì)其進(jìn)行明確定位，從而發(fā)揮區(qū)域光照時(shí)間增加，從而為人們營(yíng)造舒適的居室環(huán)境。在光照條件不佳區(qū)域的設(shè)計(jì)中，可以促進(jìn)室內(nèi)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)一步優(yōu)化，保證建筑室內(nèi)穩(wěn)固性提升。例如，在建筑室內(nèi)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可將反光鏡裝置在墻面上，或者在粉刷墻壁的過(guò)程中，需選擇反射材料，保證陽(yáng)光進(jìn)入室內(nèi)后，采用光折射原理，全面覆蓋室內(nèi)的其他區(qū)域，保證室內(nèi)的光亮度提升，降低室內(nèi)的用電情況，從而發(fā)揮電能節(jié)省的作用。

6 結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著人們健康生活觀念與環(huán)保意識(shí)的逐漸提高，在高層建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用綠色低碳理念作為建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)發(fā)展的主要形式。所以建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的從業(yè)者需及時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念，采用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法，使自身設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不斷豐富。從建筑地址選擇至建筑材料與施工技術(shù)合理選用，再至節(jié)水、采光、通風(fēng)、節(jié)點(diǎn)等科學(xué)設(shè)計(jì)，需進(jìn)行綠色低碳理念的引進(jìn)，給高層建筑的使用群體創(chuàng)造宜居、健康的生活環(huán)境，從而為我國(guó)環(huán)保事業(yè)與建筑企業(yè)同步發(fā)展提供保障。