對(duì)高層建筑低碳設(shè)計(jì)理念的思考

摘要：隨著我國建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，土地資源越來越緊張，越來越多的高層建筑被建設(shè)起來，為了降低能源消耗，保護(hù)好環(huán)境，要將低碳設(shè)計(jì)理念合理的融入到高層住宅建筑中，更好的推動(dòng)建筑行業(yè)的低碳環(huán)保發(fā)展，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。本文首先對(duì)低碳設(shè)計(jì)理念的含義進(jìn)行了分析，接著對(duì)高層建筑低碳設(shè)計(jì)的策略進(jìn)行了進(jìn)一步的探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；低碳；設(shè)計(jì)；策略

在現(xiàn)代化城市建設(shè)過程中，城市土地資源不斷減少，城市高層建筑的數(shù)量不斷增加，以此來滿足人們的居住需求。但是在城市高層建筑設(shè)計(jì)施工中，會(huì)嚴(yán)重破壞城市自然環(huán)境，不利于城市和諧發(fā)展。隨著低碳理念等現(xiàn)代化綠色理念的產(chǎn)生，逐漸呼吁人們保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，重視應(yīng)用低碳設(shè)計(jì)理念，在城市高層建筑設(shè)計(jì)中，必須注重節(jié)約能源，使能源的利用效率有效提升，才能實(shí)現(xiàn)城市現(xiàn)代化和諧穩(wěn)定發(fā)展。

1、低碳設(shè)計(jì)理念的含義

低碳設(shè)計(jì)理念是在節(jié)能環(huán)保事業(yè)不斷發(fā)展過程中逐漸形成的現(xiàn)代建筑理念，將節(jié)能環(huán)保作為重要的設(shè)計(jì)目標(biāo)。一些新興的節(jié)能設(shè)計(jì)、設(shè)備和技術(shù)在不斷的創(chuàng)新和發(fā)展當(dāng)中，建筑設(shè)計(jì)者們將這些新型技術(shù)應(yīng)用到當(dāng)前的建筑住宅之中，能夠有效滿足低碳建筑結(jié)構(gòu)的要求。低碳設(shè)計(jì)理念，主要是將能源進(jìn)行充分有效的組合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能源資源的充分優(yōu)化和利用，加快環(huán)境保護(hù)的步伐。通過使用一些天然型的能源和資源，選用一些對(duì)人體傷害較小或者無害的建筑材料和裝飾材料，提高建筑住宅的環(huán)保性能。低碳設(shè)計(jì)理念還將節(jié)約能源資源作為重要的建設(shè)目標(biāo)，在進(jìn)行房屋建筑的設(shè)計(jì)過程中，將節(jié)約能源資源的理念積極融入到每個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)當(dāng)中，逐步提高資源的利用效率，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化效果。

2、高層建筑低碳設(shè)計(jì)的策略

2.1高層建筑的選址

高層建筑的設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于高層建筑的選址也是非常重要的，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充份的認(rèn)識(shí)到選址對(duì)于高層建筑設(shè)計(jì)的重要性，在高層建筑的選址過程中，根據(jù)光學(xué)原理，以低碳理

念為設(shè)計(jì)核心，對(duì)高層建筑的建筑位置進(jìn)行選擇，確定建筑群落的科學(xué)選址方式，在高層建筑的數(shù)量上考慮提升光照的射程，減少因建筑物之間的遮擋所形成的光照不足現(xiàn)象，對(duì)高層建筑的選址進(jìn)行控制，在夏天將陽光的攝入量減少，在冬天加強(qiáng)陽光的攝入比例，減少高層建筑內(nèi)部為了控制溫度所產(chǎn)生的能源消耗，保證室內(nèi)的舒適度與室內(nèi)人群的宜居程度，將低碳作為建筑物的運(yùn)行目標(biāo)。

2.2高層建筑的建筑布局

在住宅群體布局當(dāng)中，自由式同行列式是最為典型的布局模式。后續(xù)出現(xiàn)的布局形式一般為這兩種模式的組合以及演化。在具體設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中，這兩種方式在住區(qū)空間關(guān)系方面也具有不同的特征。其中：行列式在空間關(guān)系方面具有規(guī)整以及有序的特點(diǎn)，行列式是布局則能夠?qū)崿F(xiàn)更為豐富住區(qū)內(nèi)部空間的創(chuàng)造，且在通風(fēng)狀況方面具有較大的差異。在行列式布局當(dāng)中，風(fēng)在通過建筑后會(huì)在其背面產(chǎn)生較大的渦流區(qū)，并對(duì)人們的室外活動(dòng)產(chǎn)生影響。同其相比，自由式布局則能夠帶來更大的益處，不僅能夠?qū)θ照招枨筮M(jìn)行滿足，且能夠通過建筑周邊錯(cuò)位情況實(shí)現(xiàn)大量土地的節(jié)約，在使住區(qū)當(dāng)中風(fēng)環(huán)境具有均勻分布特點(diǎn)的同時(shí)保證環(huán)境更好的滿足人們活動(dòng)需求，這也是低碳理念的充分體現(xiàn)。

2.3高層建筑的建筑朝向

朝向方面，即在建筑選址當(dāng)中需要做好建筑在城市環(huán)境影響的充分考慮，避免因過于追求容積率對(duì)建筑日照情況產(chǎn)生影響。 在城市規(guī)劃當(dāng)中，需要在對(duì)日照原理充分把握的基礎(chǔ)上做好建筑方位以及朝向的準(zhǔn)確選擇，保證每一棟建筑都能夠更好的接受來自陽光的照射。根據(jù)朝向的不同，建筑所受到的陽光輻射以及熱損失也將具有一定的差異，在實(shí)際建筑方位確認(rèn)工作中，設(shè)計(jì)人員需要做好環(huán)境情況的考慮。根據(jù)太陽高度角對(duì)太陽的影響范圍進(jìn)行計(jì)算，以此實(shí)現(xiàn)冬天日照時(shí)間的確定。通常情況下，建筑朝南窗戶面積應(yīng)當(dāng)盡量大一些，而朝東、朝北的窗戶面積則可以稍微較小，以此在實(shí)現(xiàn)太陽能較多吸收、減少熱損失的情況下保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性。

2.4 降低體型系數(shù)

在建筑運(yùn)行中，其外圍護(hù)墻體將消耗掉較多的能源，通常會(huì)占據(jù)建筑總能源的1 /4 比重，該比值同建筑外露面積具有密切的關(guān)聯(lián)。同時(shí)，建筑的體型變化是對(duì)建筑外露面積進(jìn)行控制的重點(diǎn)因素，當(dāng)建筑具有較大的體型系數(shù)時(shí)，也將因此具有更高的能耗。在國外，很多高層建筑都為圓塔形，如圓形或者橢圓形等。之所以按照該方式設(shè)計(jì)，即當(dāng)圖形面積相同時(shí)，圓形所具有的周長最短，并因此使建筑具有更小的外露面積。根據(jù)該理念也可以了解到，在對(duì)建筑形體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要避免過于復(fù)雜，以此實(shí)現(xiàn)能耗的進(jìn)一步降低。

2.5外墻設(shè)計(jì)理念的改進(jìn)

高層建筑物的最外面的結(jié)構(gòu)消耗的能源占整個(gè)建筑物的耗能的30%，外墻結(jié)構(gòu)可以起到保溫隔熱以及放輻射等對(duì)建筑物起到保護(hù)的作用，以前建筑物的外墻結(jié)構(gòu)的建筑材料是鋼筋混凝土，雖然這種材料的保溫隔熱效果非常的好，但是它的使用壽命是非常的低，不符合建筑物的可持續(xù)發(fā)展理念。隨著低碳環(huán)保理念的不斷深入，有的建筑物的外墻結(jié)構(gòu)的材料不再是鋼筋混凝土，而是采用空心技術(shù)例如黏土空心磚和空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等以及玻璃棉聚苯乙烯泡沫等保溫材料，這些材料的改變意味著設(shè)計(jì)階段在取材上的原則的改變，極大地體現(xiàn)了低碳環(huán)保理念以及對(duì)資源的節(jié)省，有的地區(qū)的建筑物受到風(fēng)環(huán)境的影響比較的大，會(huì)造成建筑物熱能源的損失，在建設(shè)建筑外墻的時(shí)候需要選取保溫隔熱的建筑材料。

2.6充分應(yīng)用低碳技術(shù)

高層建筑設(shè)計(jì)中，低碳設(shè)計(jì)要求充分使用清潔能源，包括光能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、海洋能等等，其中太陽能熱水器、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等都是低碳設(shè)計(jì)理念中的代表產(chǎn)品。太陽能在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要包括光伏發(fā)電以及太陽能熱水系統(tǒng)。其中，太陽能熱水系統(tǒng)就是利用太陽光產(chǎn)生的熱量，將水加熱，不僅節(jié)約了電能的使用，同時(shí)也為人們生活提供更加方便的熱水服務(wù)。光伏發(fā)電是一種將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿男滦图夹g(shù)，在高層建筑施工過程中，可以在樓板、墻面、窗戶等位置設(shè)置光伏電池板，將其作為建筑結(jié)構(gòu)的一部分，不僅不影響建筑的整體美觀性，也能為建筑使用提供電量。

風(fēng)能使用也是低碳設(shè)計(jì)理念在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的體現(xiàn)。簡單來說，可以通過對(duì)建筑通風(fēng)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，利用自然風(fēng)對(duì)建筑室內(nèi)空氣記性流通與轉(zhuǎn)換，保證室內(nèi)空氣的清新；同時(shí)在建筑屋頂可以設(shè)計(jì)無動(dòng)力通風(fēng)設(shè)備，對(duì)風(fēng)速、風(fēng)流等進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過對(duì)風(fēng)能的使用，能夠減少空調(diào)使用，不僅節(jié)約電能，也能減少空調(diào)對(duì)人體健康的危害。

綜上所述，將低碳設(shè)計(jì)理念積極融入高層住宅建筑的整體設(shè)計(jì)當(dāng)中，是適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的良好舉措，當(dāng)前在高層住宅建筑中融合低碳設(shè)計(jì)理念，需要高層建筑整體布局中融合低碳設(shè)計(jì)理念，使用環(huán)保效果良好的綠色建筑材料，并且積極應(yīng)用新型環(huán)保節(jié)能技術(shù)。

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作者簡介：高莉，身份證號(hào)150102197609064606。