綠色低碳住宅建筑理念在城市高層住宅設計中的應用

劉一鳴

摘? 要：當前，二氧化碳排放量加速全球變暖和生態失衡等問題引發各行各業的關注，低碳建筑已成為我國乃至國際的主流趨勢。在高層住宅大量建設的背景下，本文對高層住宅綠色低碳設計的必要性進行闡述，結合高層住宅低碳設計的理念，介紹其在城市高層住宅設計中的應用要點，旨在為我國高層住宅的綠色低碳設計提供思路，促進居住環境的可持續發展。

關鍵詞：綠色低碳;城市高層;住宅設計

1 高層住宅綠色低碳設計的必要性

根據聯合國IPCC發布的報告，城市住房的能源需求占全球能源需求的67%以上，二氧化碳排放量占全球排放量的70%以上，遠超過交通運輸行業及手工業的碳排放量。而城市中高層住宅的容積率較高、間距較近、建筑面積較大，對能源的需求量較多，不合理的設計將加劇能源消耗和環境惡化，影響居住體驗。隨著城市碳排放問題的日益嚴重，高層住宅必然向低碳方向發展，以減緩全球變暖和能源危機。因此，亟需在高層住宅設計中加強對綠色低碳設計理念的應用，通過節能減排設計，從平面規劃、材料選用、環保技術等方面減少化石能源等不可再生資源的利用，提高自然資源的利用率，改善城市環境，滿足住宅可持續發展的需要。

2 高層住宅綠色低碳設計的理念

2.1采用合理的建筑平面布局

高層住宅的低碳設計應從平面布局階段就開始考慮。從居住者對環境需求的心理學角度把控平面布局和環境空間序列。在總平面角度，重點關注對建筑朝向、間距、密度、容積率、人車分流、停車位、景觀綠地等指標的規劃設計;在建筑平面角度，重點關注功能分區、空間利用、結構布局、交通流線、管線綜合等方面的建筑設計。在保護生態環境和提高居住環境低碳效果的前提下，開展高層住宅的設計工作。

2.2 選用可再生無污染材料

傳統高層住宅建筑設計中使用的大多數材料均屬于不可再生資源。隨著高層住宅數量和規模的不斷增加，大部分建筑材料面臨枯竭，生態資源的廣泛利用嚴重影響了生態環境的可持續發展。高層住宅的低碳設計工作應加強對不可再生資源的保護，做好可再生資源的研究與應用。同時，盡量采用對人體無害的天然材料，做好材料的有毒物質檢測。

2.3利用低碳的環保技術

在設計過程中，通過運用低碳的環保技術，如通風設計、采光設計、維護結構設計、水循環設計、太陽能設計等綠色低碳環保技術，可以減少高層住宅的建造能耗和使用能耗，同時對能源進行優化組合和重新配置。值得注意的是，低碳的環保技術包括傳統技術的繼承、加強與改良，以及新型技術的引進、整合與創新。

3城市高層住宅建筑設計中低碳設計理念的具體應用

3.1 綠色低碳整體規劃

一方面是在城市高層住宅的總平面圖規劃過程中，要在權衡建筑朝向、日照間距、通風狀況和防火規范等要素的前提下，采取綠色低碳的布局方式，提高土地的利用率。根據建筑功能對太陽光的需求量來決定建筑的朝向，我國的高層住宅建筑通常坐北朝南;充分利用各高層間前后左右的錯位關系，使得日照間距滿足在房子最底層窗戶冬至日照時間不低于1小時;左右間距滿足多層與多層、多層與高層、高層與高層之間的最小間距;風向與高層建筑的夾角呈30°～60°，風流在居住區內呈均勻分布，避免在特殊區域內引起風速渦流區或形成通風死角。從而在整個高層住宅小區內營造冬暖夏涼、風速均勻的天然宜居環境，

另一方面是建筑平面圖中交通流線及平面布局的低碳設計。通過集中布置垂直交通核，合理布局起居空間、活動空間、功能用房，精心設計管線走向、管井位置，嚴格計算一定面積下應配備的設備數量等設計方式，做到交通高效、平面緊湊、功能合理、管裝精簡。從而提高每一層住戶的建筑面積使用率，減少居住能耗。

3.2綠色低碳建筑材料

在高層住宅的低碳設計過程中，應根據“就近原則”優先選擇當地的建筑材料，避免二次運輸，并強調材料的綠色環保性能，盡可能選擇無毒材料、環保材料和可回收材料。

首先，采購前要根據市場的實時動態變化，選擇性價比較高的節能環保材料和新型綠色材料，并對不同材料的環保性能進行比較和評價;在材料進場時，要嚴格審查材料質量、供應商的生產資質證書和材料使用壽命，并做好進場驗收記錄。其次，施工過程和材料運輸過程應選擇最優路線和堆放場地，避免粉塵擴散和道路損壞。最后，對使用過程中易產生粉塵污染和甲醛、氡等有害氣體的鋼筋混凝土和含塵砂石等主要污染源進行集中處理，避免隨意堆放傾倒。

3.3綠色低碳建筑技術

一是通風技術的低碳設計。在高層建筑設計中，設計人員應使用CFD模擬等專業軟件對建筑內外氣流進行模擬，合理設計高層建筑的通風流線，引導自然風進入房間，降低空調的使用頻率，以滿足用戶對房間散熱的要求。

二是采光技術的低碳設計。一方面根據高層建筑的不同朝向，調整門窗的開啟面積及不同房間在不同季節和地區的采光度布局（如光線需求量大的南向房間，盡量選用大面積落地窗;光線需求量小的北向房間，盡量選用小面積高窗），同時加強門窗的氣密性設計，避免熱量流失，降低資源消耗;另一方面，可借助玻璃纖維、導光管、棱鏡組等天然導光技術將自然光引入地下空間，減少室內照明用電。

三是水循環的低碳設計。結合海綿城市技術運用，通過設計雨水收集系統和水資源回收裝置，充分發揮植被、土壤、濕地等對水質的自然凈化作用，對住宅園區進行雨洪管理，并對收集的雨水和生活污水進行有效處理，實現水資源的回收利用，提高雨水的利用率，作為住宅園區景觀植被灌溉、車輛沖洗、路面清洗等用水，凈化社區的人居環境。

四是維護結構的低碳設計。高層住宅的圍護結構主要功能為保溫隔熱，在設計過程中要合理設計保溫材料的鋪貼次序和鋪貼厚度;通過建筑的標準化設計，推行預制拼裝構件的使用，從而減少不規則建筑構件的高耗能定制，縮減現場作業時間;可設置外循環雙層皮幕墻、輕質保溫外墻、建筑保溫絕熱板、隔熱水泥模板等避免出現熱橋、冷橋;運用低輻射玻璃、中空玻璃等，結合反射隔熱涂料和外遮陽系統，有效阻隔建筑與環境的能量交換;通過屋頂綠化和立面綠化等手段，減少有害氣體的排放;通過維護結構與光伏發電的“一體化設計”，將保溫隔熱與搜集太陽能進行“二合一”，用以住宅供熱、供電與供暖，實現高層住宅低碳設計。

結束語

高層住宅的綠色低碳設計應視為是對資源進行優化整合的過程。通過對風能、地熱能、光能等自然資源的利用，以減少對礦產資源等不可再生資源的耗費，從而達到節能減排、保護能源的目的。在工程設計實踐中，還要進一步細化低碳住宅技術體系結構的構成，在滿足工程建設質量和安全要求的前提下，結合實際需要應用綠色低碳環保技術，調節城市微氣候，促進建筑的綠色發展。

參考文獻

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