綠色建筑設(shè)計(jì)理念在高層民用建筑設(shè)計(jì)中的融合

譚瑩

摘?要：文章闡述了綠色建筑設(shè)計(jì)理念與高層民用建筑設(shè)計(jì)的重要融合原則，從建筑選址、建筑規(guī)劃兩方面分析了綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用關(guān)鍵，并探討了其在高層民用建筑設(shè)計(jì)朝向選擇、建筑形狀和平面布置以及采光設(shè)計(jì)等方面的具體應(yīng)用，可供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：綠色建筑設(shè)計(jì);高層民用建筑;采光設(shè)計(jì)

文章編號：2095-4085（2020）06-0034-03

隨著時代的發(fā)展，當(dāng)今社會的建設(shè)與發(fā)展已趨向于綠色經(jīng)濟(jì)及可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。在這種大形勢下，綠色建筑也隨之成為現(xiàn)代化建筑發(fā)展的主流。將綠色建筑設(shè)計(jì)理念融入高層民用建筑的設(shè)計(jì)工作中，可以更好地滿足綠色生態(tài)發(fā)展的需求。對高層民用建筑的選址、規(guī)劃和技術(shù)應(yīng)用等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，不斷開拓其節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的新途徑，促進(jìn)高層民用建筑設(shè)計(jì)不斷向著現(xiàn)代化、科學(xué)化的方向發(fā)展。

1?綠色建筑的評價標(biāo)準(zhǔn)及綠色設(shè)計(jì)理念標(biāo)準(zhǔn)

在設(shè)計(jì)高層建筑時融入自我調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)理念，不僅可以更好地實(shí)現(xiàn)建筑物的濕度控制和排水控制，還可以確保高層建筑物在整個生命周期保持完美的狀態(tài)運(yùn)行。具體來說，就是將自我調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)理念融入到高層建筑物設(shè)計(jì)的每一個環(huán)節(jié)，提升其運(yùn)行和發(fā)展中的生態(tài)功能。

就我國范圍來看，生態(tài)化建設(shè)理念已經(jīng)成為主流設(shè)計(jì)理念，尤其是在大城市，在設(shè)計(jì)建筑物時綜合考慮周邊的環(huán)境，確保建筑物的設(shè)計(jì)和周邊的環(huán)境融為一體，體現(xiàn)出一種更加原生態(tài)的環(huán)境，提升居住和工作舒適程度的同時，促進(jìn)建筑物的建設(shè)不斷向著生態(tài)化的方向發(fā)展。在建筑物的內(nèi)部種植綠色植物，可以改善建筑物內(nèi)部的環(huán)境，提升室內(nèi)的低碳指標(biāo)，切實(shí)提高人們的生活品質(zhì)。

2?高層民用建筑設(shè)計(jì)中融入綠色建筑設(shè)計(jì)理念

綠色建筑設(shè)計(jì)理念的核心為人與自然和諧發(fā)展，在不斷發(fā)展的進(jìn)程中形成了科學(xué)的理念，表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。

（1）能源利用率?各個地區(qū)在進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)時必須要以這個地區(qū)的氣候和實(shí)際情況為基礎(chǔ)，并與該城市發(fā)展的科學(xué)布局相符合。建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要確保完整性，對采暖和空調(diào)進(jìn)行合理規(guī)劃，使能源的額外消耗得到控制，從而真正做到高效利用和節(jié)約資源。

（2）控制資源浪費(fèi)問題?在建筑工程中建筑材料所占的比例非常大，因此設(shè)計(jì)人員需要合理使用建筑材料，多運(yùn)用環(huán)保材料，從而使材料浪費(fèi)問題得到徹底的解決。

（3）與自然環(huán)境和諧發(fā)展?建筑工程施工過程中，通過對自然環(huán)境的保護(hù)，使人們的居住環(huán)境變得更加舒適。

3?綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用關(guān)鍵

3.1?綠色建筑設(shè)計(jì)理念與建筑選址

在建設(shè)高層民用住宅時，首先要做的是科學(xué)選址，保證所選擇的地址融入更多的綠色元素 [1]。在對建筑物進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員需要全面考察周邊的環(huán)境、水文地質(zhì)情況、氣候特點(diǎn)、道路交通以及基礎(chǔ)設(shè)置的配置情況等，以此為基礎(chǔ)對建筑物進(jìn)行規(guī)劃，確保將建筑物能耗降到最低。綜合考慮周邊環(huán)境確定建筑物的朝向和目標(biāo)高度，提高各類能源的利用效率，提升高層建筑物的美觀程度。

在選址時盡量選擇已經(jīng)開挖的用地或者廢棄地。如果場地屬于廢棄的工業(yè)用地或者垃圾填埋場，需要提前進(jìn)行土壤檢測和評估，降低安全隱患;綜合考慮建設(shè)場地以及周邊環(huán)境對建筑成本進(jìn)行評估，適當(dāng)采取土壤改良措施，保證經(jīng)過改良的場地符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2?綠色建筑設(shè)計(jì)理念與建筑規(guī)劃

應(yīng)用綠色設(shè)計(jì)理念對建筑物進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)時，必須對施工場地的環(huán)境、資源等因素做好充分的調(diào)查和分析，然后選擇最適合的施工技術(shù)進(jìn)行施工。建筑設(shè)計(jì)需要體現(xiàn)資源節(jié)約、減少污染、保護(hù)生態(tài)的內(nèi)容，降低建筑施工過程會對環(huán)境造成的影響，確保生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。

4?綠色建筑設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用

4.1?在高層建筑朝向上的應(yīng)用

朝向設(shè)計(jì)一般會影響建筑物的采光以及通風(fēng)情況，所以做好朝向設(shè)計(jì)是十分有必要的。在設(shè)計(jì)建筑物之前，設(shè)計(jì)人員需要調(diào)查和分析建筑區(qū)域的風(fēng)向、經(jīng)緯度以及太陽輻射情況，根據(jù)具體的調(diào)查結(jié)果確定建筑物最佳的朝向，提高建筑物內(nèi)部的采光效率和通風(fēng)效率[2]。實(shí)踐證明，我國范圍內(nèi)，民用住宅的朝向大多是坐北朝南，但是設(shè)計(jì)時也要具體問題具體分析，比如設(shè)計(jì)北方民用住宅時，建筑的長軸方向應(yīng)平行冬季主導(dǎo)方向，減少冷空氣的滲透量，而設(shè)計(jì)南方高層民用住宅時，建筑的長軸方向垂直夏季主導(dǎo)風(fēng)向，以增加通風(fēng)。

4.2?綠色建筑設(shè)計(jì)理念在高層建筑的形狀和平面設(shè)計(jì)布置上的應(yīng)用

目前設(shè)計(jì)師們在高層建筑設(shè)計(jì)中為了打造新穎、奇特的立面造型，很多高層建筑形狀各異。雖然此類建筑給人們帶來了不一樣的視覺感受，受到人們的贊賞，但殊不知這樣的高層建筑體型系數(shù)增加及占地面積增加、采光通風(fēng)減弱，往往需要增設(shè)照明、增加機(jī)械通風(fēng)等，導(dǎo)致造價增加和資源浪費(fèi)，完全與綠色建筑設(shè)計(jì)理念相背。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑物外形時應(yīng)全面考慮，盡可能采用形狀規(guī)整的建筑[3]。

高層建筑的平面布置分為三種：周邊式、自由式、行列式。周邊式較為封閉，不利于通風(fēng);自由式多在受地形限制時采用;行列式是最常見的形式。行列式又分并列式和錯列式、斜列式。而錯位式和斜列式的布置讓建筑能更好地天然采光和自然通風(fēng)。若平面功能受限無法達(dá)到天然采光和自然通風(fēng)，可通過空中庭院和下沉式廣場的設(shè)計(jì)手段來滿足天然采光和自然通風(fēng)，以達(dá)到綠色建筑設(shè)計(jì)。

4.3?在高層建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻上的應(yīng)用

在高層建筑結(jié)構(gòu)中外墻屬于圍護(hù)結(jié)構(gòu)，具體有三種形式：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)的外墻[4]。其中，磚混結(jié)構(gòu)的外墻主要為建筑的承重墻，有一定的要求且磚混結(jié)構(gòu)一般用于多層建筑中，框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)施工中得到了廣泛的應(yīng)用，在設(shè)計(jì)這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)時可以融入綠色建筑施工理念，比如選擇保溫性能良好、環(huán)保性能良好，自重較為輕便的材料用于施工中，還可以應(yīng)用能夠重復(fù)利用的材料，進(jìn)一步降低材料給生態(tài)環(huán)境所造成的污染。

另外，高層建筑外圍護(hù)墻外的保溫材料選擇也可引入綠色建筑設(shè)計(jì)理念。由于高層建筑的使用壽命比較長且建筑高度較高，隨著建筑高度的增加風(fēng)壓越高，因此質(zhì)地輕的材料會降低墻體的抗震、抗風(fēng)能力，外掛的裝修材料選擇上受到很大的限制，若選擇不對墻體容易出現(xiàn)裂縫。因此，在設(shè)計(jì)高層建筑物時必須結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，選擇最為合理的保溫性材料，減小建筑物內(nèi)部熱量的損失。合理的設(shè)計(jì)不僅能夠提高建筑外墻的安全性，為人們提供一個可靠、舒適的生活和工作環(huán)境，還可以延長建筑物的使用壽命。

在設(shè)計(jì)門窗結(jié)構(gòu)時也可以適當(dāng)引入綠色建筑設(shè)計(jì)理念，提高門窗的氣密性、保溫性，比如將新型節(jié)能玻璃應(yīng)用在建筑物門窗維護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中。

4.4?在采光設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在開展高層民用住宅的設(shè)計(jì)工作中，采光設(shè)計(jì)是其中最為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，因高層民用住宅有別于其余民用住宅，它們的較大差異在于住宅建筑的樓層、朝向、格局等方面，且因樓層及格局方面的不同，使屬于同一高層中的各個房間在日照強(qiáng)度、光照時間等方面也不盡相同[5-6]。可見，在采光設(shè)計(jì)時應(yīng)考量諸多因素，此時若想將綠色建筑設(shè)計(jì)理念運(yùn)用在高層民用住宅設(shè)計(jì)上，則住宅設(shè)計(jì)人員應(yīng)運(yùn)用現(xiàn)代化儀器對光照的特征進(jìn)行分析，并借助先進(jìn)的計(jì)算分析技術(shù)對高層住宅建筑與周圍建筑之間的距離進(jìn)行計(jì)算，以此實(shí)現(xiàn)對高層民用住宅各個房間日照方面的良好保證。此外，應(yīng)將陽光室理念融入到住宅陽臺的設(shè)計(jì)中，合理設(shè)置陽臺高度。在對陽臺進(jìn)行設(shè)計(jì)時，盡量使用大面積的玻璃窗，使陽光可以充分照射到室內(nèi)，加大室內(nèi)自然風(fēng)的流通程度。陽臺采光是否充足主要體現(xiàn)在玻璃建材的使用上，但是過多的使用玻璃建材會使室內(nèi)的保溫效果降低。通過使用多層或者雙層玻璃的方式可以使室內(nèi)溫度得到保持，同時加設(shè)窗簾不僅可以起到保溫的作用，而且可以使陽光直射等問題得到控制。

4.5?在通風(fēng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在對高層民用住宅通風(fēng)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時，應(yīng)該充分體現(xiàn)綠色建筑工程設(shè)計(jì)理念，使用自然風(fēng)替代空調(diào)，從而減少能源損耗和資源的浪費(fèi)等。建筑工程設(shè)計(jì)人員在對建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時，需要全面分析本地的季節(jié)和氣候等因素，結(jié)合高層建筑的實(shí)際情況合理設(shè)計(jì)住宅的距離和格局等，確保住宅在所有季節(jié)中都能實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)。

夏季天氣比較炎熱，住宅設(shè)計(jì)需要高度關(guān)注通風(fēng)量和通風(fēng)面積;冬季天氣比較寒冷，住宅設(shè)計(jì)時需要對自然風(fēng)的直接沖撞問題進(jìn)行充分考慮，建筑與建筑之間要保留一定的距離，使其形成過堂風(fēng)，使建筑內(nèi)部之間實(shí)現(xiàn)空氣的流通，從而使空調(diào)和地暖的使用頻率得到不斷降低，真正實(shí)現(xiàn)住宅節(jié)能減排的設(shè)計(jì)理念。

4.6?在節(jié)水設(shè)計(jì)之中的應(yīng)用

綠色建筑理念中，“節(jié)約水資源”一直是重點(diǎn)。在高層建筑設(shè)計(jì)中涉及到的水資源主要有建筑用水、雨水等，如果可以提高這類水資源的循環(huán)利用效率，不僅有助于實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約，還能降低施工企業(yè)的施工成本[7]。比如將雨水或者建筑用水應(yīng)用到建筑物景觀、綠化灌溉、車輛沖洗、道路灑水等方面。

在設(shè)計(jì)供水系統(tǒng)時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該秉承節(jié)水、節(jié)能的原則。比如對建筑物的綠化進(jìn)行灌溉時可以采用噴灌、微灌等方式，提高節(jié)水效果。引入高性能閥門，提高供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，避免壓力驟變導(dǎo)致管網(wǎng)漏損。

5?結(jié)?語

發(fā)達(dá)的人類文明衍生出許多破壞環(huán)境的產(chǎn)物，為了改善人類的居住環(huán)境，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境、減少污染的目標(biāo)，在建筑工程開展過程中融入綠色建筑設(shè)計(jì)理念是必不可少的。此外，設(shè)計(jì)師應(yīng)重視設(shè)計(jì)選材這一環(huán)節(jié)，將環(huán)保型建材融入建筑設(shè)計(jì)中，盡可能使用清潔能源，并帶入更多自動化技術(shù)，使建筑工程向智能化轉(zhuǎn)變，為建筑使用者打造更為舒適、綠色的生活環(huán)境和空間。

參考文獻(xiàn)：

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