關(guān)于綠色低碳建筑理念在高層建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

張濤

（貴陽(yáng)建筑勘察設(shè)計(jì)有限公司，貴州貴陽(yáng) 550081）

0 引言

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于我國(guó)建筑工程項(xiàng)目提出的要求越來(lái)越高。在新時(shí)期背景下，建筑行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，必須要意識(shí)到目前我國(guó)在節(jié)能環(huán)保方面提出的要求，綠色建筑設(shè)計(jì)并不只是單純指建筑工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí)選擇利用節(jié)能減排技術(shù)，而是要結(jié)合建筑工程項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)狀，對(duì)符合要求的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行合理的利用，促使高層建筑與自然環(huán)境之間可以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。在綠色低碳設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上，遵循以人為本的基本原則，將建筑設(shè)計(jì)的環(huán)保效果體現(xiàn)出來(lái)，加強(qiáng)對(duì)材料與成本的節(jié)約使用，盡可能保證建筑工程項(xiàng)目的使用壽命的延長(zhǎng)。

1 綠色低碳建筑理念在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

1.1 整體性

近年來(lái)高層建筑已經(jīng)逐漸成為建筑行業(yè)在建設(shè)和發(fā)展中的重中之重，在整個(gè)發(fā)展中，綠色低碳理念可以作為其前提條件。高層建筑設(shè)計(jì)本身屬于具有綜合性特點(diǎn)的工程項(xiàng)目之一，這種類型的建筑并不只是單純是日常中涉及的基礎(chǔ)性住宅，而且還會(huì)涉及其他不同類型的建筑功能體系。對(duì)于建筑的舒適體驗(yàn)感給予關(guān)注和重視，在高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，必須要遵循整體性的基本原則，對(duì)生態(tài)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行合理利用，保證建筑與自然環(huán)境之間能夠?qū)崿F(xiàn)和諧統(tǒng)一的發(fā)展。

1.2 節(jié)能性

建筑工程項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)，很多高層建筑設(shè)計(jì)逐漸將綠色低碳理念以及節(jié)能減排等放在首要位置上，尤其是對(duì)于高層民用住宅來(lái)說(shuō)更是如此。由于建筑自身需要耗費(fèi)的能源以及資源數(shù)量普遍比較高，設(shè)計(jì)師必須要對(duì)低碳理念展開綜合分析，對(duì)符合要求的節(jié)能手段進(jìn)行合理利用，這樣才能夠?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)的前瞻性提供保障。同時(shí)還可以強(qiáng)調(diào)建筑的實(shí)用性特點(diǎn)，在整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)切記不能夠只是單純將設(shè)計(jì)局限在任何一個(gè)方面，而是要從全局角度著手進(jìn)行分析，將建筑特點(diǎn)以及周邊環(huán)境等放在首要位置上，盡可能降低建筑能耗[1]。尤其是在光照比較充足的區(qū)域，可以通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能設(shè)備的合理利用，盡可能避免建筑對(duì)于能源的過(guò)分依賴。同時(shí)在整個(gè)節(jié)能設(shè)備中，要對(duì)環(huán)保材料進(jìn)行合理利用，在各種不同類型節(jié)能材料的應(yīng)用背景下，要保證其在建筑設(shè)計(jì)以及施工中得到合理利用，加強(qiáng)對(duì)材料的循環(huán)利用率，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)資源整體優(yōu)化效果，而且能夠保證建材資源和資金的節(jié)約使用。

1.3 舒適性

現(xiàn)代化高層建筑在設(shè)計(jì)時(shí)，必須要滿足舒適性需求，對(duì)建筑自身的質(zhì)量以及采暖方式等進(jìn)行適當(dāng)?shù)母纳坪蛢?yōu)化。通過(guò)對(duì)綠色低碳技術(shù)的合理利用，能夠保證整個(gè)建筑朝著更加舒適的趨勢(shì)轉(zhuǎn)變和發(fā)展，或者以自然采光或者通風(fēng)的方式盡可能降低資源的嚴(yán)重消耗。

2 綠色低碳建筑理念在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義

2.1 有利于建筑物與自然環(huán)境的融合

結(jié)合目前現(xiàn)代化建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，建筑物自身的設(shè)計(jì)風(fēng)格與自然生態(tài)環(huán)境之間的融合性，會(huì)直接影響到使用人員的居住體驗(yàn)感，尤其是在低碳建筑設(shè)計(jì)理念的影響下，建筑設(shè)計(jì)人員在展開設(shè)計(jì)時(shí)，要保證設(shè)計(jì)風(fēng)格與自然環(huán)境之間可以實(shí)現(xiàn)有效結(jié)合，這樣不僅能夠保證設(shè)計(jì)質(zhì)量得到提升，而且能夠?qū)⒌吞冀ㄖ膬?yōu)勢(shì)特點(diǎn)充分發(fā)揮出來(lái)[2]。對(duì)生態(tài)和諧的環(huán)境進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建和落實(shí)，在整個(gè)低碳建筑設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)，必須要將現(xiàn)代化設(shè)計(jì)技術(shù)手段以及各種不同類型的材料應(yīng)用在實(shí)踐中，這樣才能夠保證低碳建筑整體節(jié)能效果得到強(qiáng)化。尤其是在建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，可以對(duì)隔熱保溫材料進(jìn)行合理利用，促使墻體自身使用率得到提升，不僅能夠增強(qiáng)墻體自身的承載力，而且還可以起到良好的保溫隔熱效果，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的能源浪費(fèi)等問(wèn)題。以現(xiàn)代化技能技術(shù)為基礎(chǔ)，可以避免建筑物在使用時(shí)出現(xiàn)過(guò)高的碳排放量，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)建筑與生態(tài)環(huán)境之間的和諧共處。

2.2 有利于降低能源損耗

結(jié)合目前現(xiàn)代化建筑施工現(xiàn)狀，在施工時(shí)勢(shì)必會(huì)帶來(lái)大量的能源消耗以及資源浪費(fèi)的問(wèn)題，在建筑使用時(shí)帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題必須引起足夠關(guān)注和重視。根據(jù)目前現(xiàn)有諸多數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)研究結(jié)果不難看出，在現(xiàn)代化建筑投入正式使用時(shí)，自身產(chǎn)生出來(lái)的污染以及垃圾已經(jīng)超過(guò)30%左右，對(duì)于能源帶來(lái)的損耗相對(duì)比較嚴(yán)重。以低碳設(shè)計(jì)理念為基礎(chǔ)，在整個(gè)現(xiàn)代化建筑設(shè)計(jì)中，要對(duì)環(huán)境因素等展開綜合分析，將環(huán)境保護(hù)的基本原則放在首要位置上，這樣才能夠盡可能避免能源的嚴(yán)重消耗[3]。將低碳建筑設(shè)計(jì)要求放在首要位置上，將建筑設(shè)計(jì)以及施工等各方面作為出發(fā)點(diǎn)，在保證實(shí)現(xiàn)低碳建筑目標(biāo)的同時(shí)，可以盡量避免帶來(lái)的嚴(yán)重能源損耗。

3 綠色低碳建筑理念在高層建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用對(duì)策

3.1 綠色低碳理念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1.1 周邊環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)

在針對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證綠色低碳理念可以真正落實(shí)到實(shí)處，必須要提前進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部進(jìn)行仔細(xì)勘察，對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行分析，同時(shí)做好降噪處理。對(duì)噪聲屏障系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建和落實(shí)，將系統(tǒng)直接設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)以及主干線邊緣，避免噪聲帶來(lái)嚴(yán)重污染影響[4]。結(jié)合道路的高度以及車流量等，對(duì)地形進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)綠化帶的設(shè)計(jì)力度，將綠化帶在實(shí)踐中的隔音效果充分發(fā)揮出來(lái)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)美化環(huán)境的目的，而且對(duì)灌木以及喬木進(jìn)行合理利用，可促使整個(gè)環(huán)境更加的舒適。

3.1.2 建筑布局設(shè)計(jì)

綠色低碳建筑理念在建筑布局設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，要將建筑自身的位置以及具體使用性能等作為出發(fā)點(diǎn)，保證整個(gè)布局設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，滿足太陽(yáng)能風(fēng)能的各種不同類型的新型能源在使用時(shí)提出的個(gè)性化需求。更為重要的是要將部分可再生能源逐漸替代不可再生能源，避免出現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)資源損耗等問(wèn)題。結(jié)合建筑布局相互之間的距離，促使每棟建筑能夠有比較充足的陽(yáng)光照射，保證冬季室內(nèi)溫度得到提升，避免空調(diào)以及煤炭資源的嚴(yán)重消耗。

3.1.3 節(jié)能保溫設(shè)計(jì)

在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中，外墻一直以來(lái)都是其中非常重要的一部分，對(duì)保溫材料進(jìn)行合理利用，深入材料市場(chǎng)內(nèi)部對(duì)現(xiàn)有材料進(jìn)行分析，對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境進(jìn)行不斷優(yōu)化處理。將外墻保溫技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用作用和價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái)，盡可能選擇具有耐寒以及耐熱特點(diǎn)的材料，結(jié)合配比要求對(duì)材料的性能進(jìn)行分析，對(duì)項(xiàng)目施工中涉及的溫差等進(jìn)行綜合分析，同時(shí)要對(duì)其進(jìn)行有效管控，這樣能夠避免溫差帶來(lái)的裂縫問(wèn)題，將墻體的保溫以及隔熱效果充分發(fā)揮出來(lái)。通過(guò)對(duì)玻璃幕墻的合理利用，可以將外墻結(jié)構(gòu)的建設(shè)效果進(jìn)行強(qiáng)化，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的能量損失，對(duì)具有絕緣性特征的材料進(jìn)行合理利用，例如，玻璃幕墻可以配合鋁合金門窗等實(shí)現(xiàn)合理利用，利用多道膠條進(jìn)行密封處理，促使外墻的氣密性得到有效提升。

3.1.4 抗震設(shè)計(jì)

為了從根本上保證高層建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)水平得到提升，將綠色低碳建筑設(shè)計(jì)理念體現(xiàn)其中，保證抗震設(shè)計(jì)的重要性落實(shí)到實(shí)處，促使抗震效果得到強(qiáng)化，這樣才能夠延長(zhǎng)建筑工程項(xiàng)目的使用壽命，避免地震災(zāi)害帶來(lái)的嚴(yán)重危害影響[5]。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)自身的抗震性特點(diǎn)，對(duì)符合要求的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行合理利用，避免地震帶來(lái)的嚴(yán)重?fù)p失。在整個(gè)抗震設(shè)計(jì)以及建筑設(shè)計(jì)理念融合時(shí)，可以將圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為出發(fā)點(diǎn)，將綠色低碳理念真正落實(shí)到實(shí)處，保證整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)體形系數(shù)具有準(zhǔn)確性、可靠性，以此來(lái)提高抗震設(shè)計(jì)效果。

3.1.5 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)主要是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及建設(shè)時(shí)非常重要的材料之一，加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的管控力度，對(duì)豎向結(jié)構(gòu)荷載以及重力等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化，這樣能夠?yàn)榻ㄖこ添?xiàng)目在建設(shè)時(shí)的安全性和穩(wěn)定性提供保證。在豎向結(jié)構(gòu)荷載方面，要結(jié)合不同樓層的重力以及高度要求的展開綜合性分析，對(duì)建筑荷載以及軸力相互之間的關(guān)系進(jìn)行深入了解，這樣做的目的是為了保證鋼結(jié)構(gòu)自身具有非常大的荷載，同時(shí)還可以保證豎向水平荷載之間能夠維持相對(duì)平衡的狀態(tài)。結(jié)合高層建筑設(shè)計(jì)中提出的一系列數(shù)據(jù)，為建筑結(jié)構(gòu)的安全性提供保證，將BIM 技術(shù)在其中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)充分發(fā)揮出來(lái)，為建筑設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性提供保證。

3.2 綠色低碳理念在機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

眾所周知，在高層建筑設(shè)計(jì)中，所涉及的機(jī)電設(shè)備數(shù)量普遍比較多，為了從根本上實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的根本目的，必須要保證機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的能源的消耗得到有效管控。建筑對(duì)排水、通風(fēng)以及空調(diào)設(shè)備等都是其中必不可少的重要類型，其使用頻率比較高，所以可以通過(guò)變頻技術(shù)的合理利用，保證對(duì)排水、通風(fēng)以及空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的效率得到提升，避免帶來(lái)嚴(yán)重的資源消耗等問(wèn)題。尤其是在建筑空調(diào)中，部分情況下會(huì)選擇利用集中式的空調(diào)系統(tǒng)，此時(shí)必須要及時(shí)做好余熱回收，對(duì)PAU 系統(tǒng)進(jìn)行合理利用。對(duì)熱回收系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)置和利用，保證其可以實(shí)現(xiàn)回收再利用的根本目的。電梯也是高層建筑中非常重要的一部分，為了保證居民可以實(shí)現(xiàn)正常出行，促使其乘坐體驗(yàn)感得到優(yōu)化，在針對(duì)電梯部分電氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過(guò)碳纖維引繩來(lái)進(jìn)行合理利用，促使電梯運(yùn)行效率得到提升。對(duì)整個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)模式的垂直電梯系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)置，這樣能夠達(dá)到良好的管控效果。針對(duì)電梯系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，如果其處于非聯(lián)動(dòng)狀態(tài)下，居民按下電梯召喚鍵時(shí)，同樓層的兩部電梯會(huì)直接給予一定響應(yīng)，同時(shí)停留在居民所在樓層。而在聯(lián)動(dòng)設(shè)置影響下，居民按下召喚鍵時(shí)，兩部電梯中距離居民相對(duì)比較近的一個(gè)電梯會(huì)響應(yīng)，并且停留在該樓層。通過(guò)這種方式的合理利用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)營(yíng)成本費(fèi)用的有效管控。

3.3 綠色低碳理念在門窗設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在高層建筑中，門窗設(shè)計(jì)一直以來(lái)都是其中必不可少的重要組成部分，是保證房屋熱能可以實(shí)現(xiàn)有效交換的設(shè)置類型之一。尤其是在新時(shí)期背景下，在綠色低碳設(shè)計(jì)理念的影響下，門窗的朝向以及具體面積等都必須要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。結(jié)合高速建筑自身?xiàng)l件以及實(shí)際情況，對(duì)不同朝向下的窗墻比進(jìn)行不斷完善和優(yōu)化，也就是窗戶洞口面積房間內(nèi)的單元面積比值必須要得到有效管控。通常窗墻比設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)控制在0.4 范圍之內(nèi)，如果超出0.6，那么勢(shì)必會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的能源損耗，對(duì)于建筑門窗結(jié)構(gòu)的節(jié)能性效果也會(huì)造成不良影響。

3.4 新能源的利用

目前綠色低碳理念已經(jīng)逐漸成為新時(shí)期背景下高層建筑設(shè)計(jì)中非常重要的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)自然采光進(jìn)行合理利用，加強(qiáng)對(duì)自然通風(fēng)手段的重視程度，將窗戶的開口方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆D(zhuǎn)以及改變，這樣能夠引入更多的自然風(fēng)。自然風(fēng)和自然光相互之間的搭配使用，可以盡可能減少人工照明以及空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行能耗的有效管控。

新時(shí)期背景下，我國(guó)各種不同類型的新型能源應(yīng)用范圍一直在不斷擴(kuò)大，新的能源本身具有良好的環(huán)保以及低能耗等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，在高層建筑中的應(yīng)用范圍普遍比較廣。目前比較常見的新能源包括太陽(yáng)能及風(fēng)能等，太陽(yáng)能一直以來(lái)都是清潔能源之一，并不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何的破壞影響，在高層建筑的水源加熱以及保溫等各方面都可以實(shí)現(xiàn)合理利用。風(fēng)能的整體利用率也相對(duì)比較高，通過(guò)對(duì)自然風(fēng)的合理利用，可以實(shí)現(xiàn)降溫制冷的根本目的，尤其是在季節(jié)交替或者晝夜過(guò)渡時(shí)，通過(guò)對(duì)風(fēng)能供能等方式的合理利用，可以直接將自然風(fēng)送入壓縮機(jī)中，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)與蓄冷的根本目的，保證電能消耗問(wèn)題得到有效管控。結(jié)合地域性特點(diǎn)等對(duì)能源具體利用方式進(jìn)行確定，尤其是對(duì)于北方地區(qū)來(lái)說(shuō)，要加強(qiáng)對(duì)其自身保溫性能的重視程度，對(duì)采暖新能源等進(jìn)行合理利用，盡可能降低煤炭燃燒帶來(lái)的二氧化碳排放量。另外，在綠色低碳設(shè)計(jì)理念的影響下，對(duì)太陽(yáng)能風(fēng)能等可以實(shí)現(xiàn)綜合合理的利用，將高層建筑自身的全生命周期作為出發(fā)點(diǎn)，促使可再生能源可以逐漸替代傳統(tǒng)能源實(shí)現(xiàn)合理利用。對(duì)太陽(yáng)能屋頂熱水器等進(jìn)行安裝和使用，這樣才能夠真正實(shí)現(xiàn)高層建筑低碳設(shè)計(jì)的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

為保證高層建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平得到提升，滿足新時(shí)期背景下我國(guó)在節(jié)能減排、綠色環(huán)保方面提出的基本需求，需要將可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想貫徹落實(shí)到實(shí)處，同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)綠色低碳建筑理念的認(rèn)識(shí)和了解。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，必須要對(duì)現(xiàn)有可循環(huán)資源進(jìn)行合理利用，加大對(duì)門窗等各環(huán)節(jié)的節(jié)能設(shè)計(jì)力度，對(duì)引起提高能耗的原因進(jìn)行分析和處理。這樣不僅有利于將綠色低碳理念在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用作用發(fā)揮出來(lái)，而且還可以提高能源、資源的利用率，以此來(lái)推動(dòng)我國(guó)綠色建筑的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。