低碳設計理念下的高層住宅建筑設計分析

段彩云

摘要：在當今社會的建設與發展中，通過低碳環保思想觀念，推廣應用現代低碳住宅基本理念，可以營造出一個節能環保的宜居型環境，達到可持續發展目標。在低碳環保型高層住宅建筑的設計中，通過結合低碳技術和人類活動，還可有效節省資源，科學規劃住宅規模，增強管理工作效果，更充分發揮機械設備、原材料的作用。同時，還能加強規模化作業，大幅提升機械工作效率，充分縮短工期，大幅節能節電，達到低碳環保的目的。基于大自然界的條件，因地制宜地融入自然，則可協調人類和自然的發展。在具體的高層住宅建筑設計中，還應注意住宅區的市政綠化，并充分發揮地形條件的作用，科學配置植物，積極引進特色物種，打造無障礙體系，大幅提高經濟效益，改善人們的居住環境。

關鍵詞：低碳設計理念;高層住宅建筑設計;控制要點

1導言

低碳建筑與新時代發展的具體客觀要求相適應，屬于我國建筑業在發展過程中的一種必然趨勢。低碳設計在高層住宅建筑項目建設當中屬于非常重要的環節。在對低碳建筑進行設計的過程中，優化以及完善高層住宅建筑設計是非常必要的，在控制能源浪費率、環境影響以及能源消耗的同時，合理有效地利用綠色環保的建筑材料是非常必要的。

2低碳設計基本原則

第一，節省用量。在可持續發展觀念中，不合理使用資源的問題已變成一種困擾因素。在設計住宅建筑時，為了減少成本投入、明顯增強建筑環保效果，應盡量節省各類建筑原材料的用量。此外，還應創新應用施工專業工藝技術，大幅增加建筑原材料的使用率，減小各種原材料的用量。同時，在低碳設計中，還應注意秉持美觀原則。考慮美觀性設計屬于住宅空間規劃設計的一大關鍵性內容，所以設計人員應積極打破傳統的設計方式，充分融合低碳設計新理念，提供給居住者最理想的視覺感受與心靈體驗。第二，生態化。在設計傳統的住宅建筑時，用到的絕大多數原材料均是不可再生資源。伴隨建筑規模及總數的持續增大，住宅建筑也用到越來越多的建材，致使許多建筑原材料日益枯竭。另外，生態資源的使用率不斷加大，使生態環境領域的可持續發展也遭受更加嚴重的制約。所以，在進行低碳設計時，應保護不可再生資源，并且深入研究可再生資源的推廣應用，增強住宅建筑整體設計的環保性能。第三，無公害。在環境保護方面，污染性建筑原材料屬于惡化環境污染的關鍵性因素。所以，在住宅建筑規劃設計時，為了改善住宅環境的整體效果，應認真選取各種建筑原材料。同時，還應始終秉持無公害原則，避免帶污染物的原材料危及人體健康。值得注意的是，所選用的建筑原材料中還應嚴禁存在甲醛等不良致癌物。

3低碳設計理念下的高層住宅建筑設計控制要點分析

3.1屋面節能設計

在高層住宅建筑低碳設計上，需要對基地太陽輻射、風、光等各種自然因素進行充分利用，使建筑與環境相協調。在屋面構造設計上，考慮到項目采用板式布局，擁有較大樓間距，日照充足，還要在屋頂設計厚保溫層，并做好女兒墻的嚴密包裹。通過使隔熱層達到地面凍土層以下，能夠構成閉合保溫隔熱體系，減少能量流失。與此同時，為加強太陽輻射的利用，設計太陽能熱水系統對建筑光熱進行充分利用，達到節約能源和資源消耗的目標。結合屋面構造，還要在屋面花架上布置集熱器，還應結合建筑方位將太陽能板布置在南偏東15°和45°的位置，使太陽能得到充分利用，有效滿足建筑熱水使用需求。水箱集中布置在屋頂，能夠通過換熱盤管完成二次化熱。在晴朗天氣，集熱器接受太陽能輻射，在水溫超出水箱內水溫5～10K時溫差控制器將發出控制指令，啟動循環水泵將熱水輸送到用戶換熱水箱盤管。采用該種設計方式，可以在屋頂種植本土植物，利用植物及其培植基質材料等發揮熱阻效應，避免太陽輻射較強時屋頂有大量熱量傳入室內。而在屋頂布置雨水收集系統，利用存儲雨水對屋頂花園進行澆灌，能夠節約水資源。

3.2優選建筑原材料

設計住宅建筑的工作既系統又復雜多變，會用到十分龐大的原材料。在低碳住宅中，先進的設計理念除了體現在施工設計環節外，推廣應用豐富的低碳節能原材料也極為重要。所以，設計人員要優化選取能耗低或可循環再使用類型的原材料。這樣一來，除了有效降低資源的整體浪費外，還大幅降低了污染及噪聲，充分保護了自然環境。在具體選取建筑原材料時，還應從建筑當地的地形地質、生態體系、人文、氣候、地理等情況出發，因地制宜，建設出自然生態型的建筑物。例如，在國內的黃土高原上便可選取黃土原材料，并添加一定的麥草、蘆葦等，既保護了環境，又避免不必要的資源浪費，相應的生產成本也大幅下調，十分吻合當地實情、可滿足人們的需求，進一步增強了建筑物的整體舒適度和穩定性。

3.3門窗低能設計

在冬季寒冷季節，門窗將成為高層住宅頻繁進行熱交換的部位，產生的能源損失將達到維護墻體的4～6倍。運用低碳設計理念，還要使門窗能耗得到減少。在實際設計中，項目采用阻熱設計方案對門窗結合空隙進行處理。如在窗框和窗洞結合位置，利用雙層中空玻璃和LOW-E涂層能夠形成內外雙向阻隔，避免室內外熱量通過門窗傳遞。此外，結合采光通風需求，嚴格按照低能耗設計標準對窗墻比進行控制，確保北向窗墻面積不超25%，東西向不超30%，南向則不超35%，從而通過減少窗子開啟方向使能耗得到減少。而建筑西南面夏季太陽角度較高，陽光主要對屋頂進行照射，因此墻面還要完成大開窗設計，利用自然光加強室內照明，實現能源節約。南向房間為直射光，進入房間容易引發眩光問題，并將造成室內過熱，還要選用一側反光的單向玻璃，通過減少輻射和提供柔和擴散光線體現低碳思想。

3.4引入可再生能源

在進行高層住宅建筑設計中，還應注意充分利用可再生能源，達到低碳設計方面的基礎要求和目標。通過節能體系的利用，可以達到節能減排的效果。在具體的設計中，還應按當地的地形地貌、地質條件、人文地理、環境氣候等，科學規劃出切實合理可行的方案。例如，國內北方區域，夏天炎熱冬天寒冷。所以，在進行建筑物設計時，便可利用保溫原材料來用以夏季隔熱冬季保溫。同時，還可基于太陽能、地熱能、天然氣等先進供暖方式，促使人們得以正常過冬，并降低資源能源的整體消耗量。例如，南方地區，夏天往往潮濕炎熱。所以，在具體設計時，要求充分隔熱和遮陽，以向外阻隔濕氣，避免陽光長時間大面積直射。同時，還可基于采光、通風體系來維持室內的干燥度與清新空氣。其中，還應盡量多用清潔性能源，如風能、太陽能、水能、地熱能等，大力保護環境。基于這樣的綠色環保、可再生、無污染的資源，可使建筑物設計與低碳住宅理念相融合，并且達到可持續發展目標。同時，還應大量開發高新科技、有效應用新方法手段。基于節水及水環境體系的設計，在住宅室外基于水體的蒸發、循環吸收、再利用，來降低熱島效應。再分類使用水、循環節水，以改善水體景觀、節約灌溉用水等，達到循環利用廢水污水的目標。

結束語

總之，在高層住宅建筑得到廣泛建設的背景下，還要盡快解決建筑能耗高、碳排放量大等問題，通過運用低碳設計理念推動建筑的綠色化發展。在工程設計實踐中，還要熟練掌握低碳住宅技術體系結構組成，結合實際需求對各種低碳環保技術進行運用，從而在達到工程建設質量和安全要求的基礎上，實現建筑低碳環保設計，推動建筑業的高質量發展。

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