高層住宅建筑設計中的綠色建筑設計

段旭敏 大同市華青建筑設計有限責任公司

1 前言

近年來，隨著城鎮化建設的快速發展，高層建筑的建設數量也在不斷增加，在施工過程中，因為管控不當給生態環境帶來一定程度的破壞，這對建筑行業的和諧穩定發展非常不利。本文闡述了綠色建筑設計理念的內涵，主要探討了綠色建筑設計理念在建筑設計工作中的滲透，以提高我國建筑設計工作的生態保護水平，實現建筑發展和生態發展的雙贏。

2 綠色建筑設計理念的基本概述

綠色建筑是指在建筑的使用壽命期間內，可以更好地實現資源節約，如用地、能耗、水資源、建筑材料等，可有效降低環境的污染，提高空間利用率，實現人與自然的和諧共處。綠色建筑設計理念必須能夠達到上述的標準，在建筑設計中更加重視低能耗、低污染，實現經濟與環保的雙重標準，是促進社會可持續發展的重要因素。在目前所實施的節能環保政策的基礎之下，其也是踐行綠色環保理念的重要舉措，將其逐步落實到建筑工程領域內，有效地解決和處理粗放、能耗高、污染嚴重的建筑形式，徹底消除環境污染的問題。把綠色理念結合到建筑設計方案中，實現綠色無污染的建設，這是建筑行業發展的主要趨勢，也能夠推動社會的發展。

3 高層建筑應用綠色建筑設計理念的必要性

綠色建筑材料在中國現在的高層建筑中并不常見，而現在常用的普通材料也會對環境造成不同程度的破壞，同時高層建筑的存在也在一定程度上影響了周圍的交通狀況。現階段，高層建筑的設計為了更好的滿足消費者的審美需求往往會在建筑過程中增加不必要的環節，這些設計雖然在一定程度上增加了美感，但也造成了一些不必要的浪費，并且增加了建筑成本。例如玻璃墻被用于高層建筑雖然給室內帶來了充分的光照，但也給環境帶來了危險和污染的因素，因此在施工中進行綠色設計是高層建筑的必然要求。綠色建筑設計最重要的作用是保護人類和自然環境，它不僅能為高層建筑創造附加值，帶來豐富的色彩，也能在帶給高層建筑獨特美感的同時減少材料的浪費。近年來，綠色建筑在世界范圍內得到了廣泛的應用，兼顧建筑舒適性和環境保護的概念使綠色建筑逐漸成為一個熱門話題，并且已經成為當今世界建筑發展的必然趨勢。近年來，我國建筑行業對綠色建筑設計理念也非常推崇，國家也通過采用國家綠色建筑標志、綠色建筑示范工程、政府的大力支持等來推廣綠色建筑，已經將綠色建筑設計理念作為建筑業發展的主題與旗幟。總之，綠色建筑設計在高層住宅中的應用應用是非常必要的。

4 綠色建筑設計在高層民用建筑設計中的實踐運用

4.1 選擇環保建筑材料

隨著建筑行業的不斷發展，市面上所出現的建筑材料的種類越來越多，在設計建筑項目材料時，必須考慮建筑材料的可再生性、可回收性以及可持續生產性，只有充分利用具有環保性能的各類建筑材料，才能提升建筑工程施工質量，將建筑過程給環境所帶來的污染降到最低。總體來說，大多環保建筑材料都具有環保、低碳和循環利用等特點，這些節能性材料的應用可以在減少污染的基礎上，建立起一個良好的環境效果，提高建筑物設計綜合效果。比如根據工程預算的高低，確定最佳的墻體保溫方案。如果資金比較充足，那么在對房屋開展保溫施工的過程中可以選擇干掛的施工方式，經過研發，更多的干掛材料被投入到施工使用的過程中來，比如苯乙烯板等，因為施工過程簡便，質量相對較強，應用范圍較為廣泛。

4.2 建筑布局的設計

合理的建筑布局要保證場地和資源有效的應用，保證環境質量合格。建設企業要充分應用原有樹木材料，避免產生過大的熱負荷；按照風向、經緯度等合理確定建筑朝向，保證太陽能、風能可以被有效應用，降低建筑能源損耗；通過地形維護建筑結構，減少資源使用量；建筑物的功能進行合理的劃分，不需要窗戶的空間設置在背風一側，其他結構要保持在相同一側，達到室內環境質量和節能性的要求。

4.3 提高建筑對能源資源的利用率

只有提高建筑對各種能源和資源利用的科學合理性，才能夠實現各種資源與能源利用價值的最大化。

（1）要對新型綠色清潔型能源進行充分的利用，如風能、太陽能以及地熱能等。

（2）風能可提升房屋建筑的室內通風條件，凈化室內空氣質量；太陽能可在相關設備的輔助下轉化成電能，降低房屋建筑施工過程中對電力資源的消耗；地熱能可作為房屋建筑供暖的基礎。

（3）要對房屋建筑施工原材料的回收再利用予以重視，將部分施工材料應用到其他建筑施工中。不僅可減少建筑垃圾的排放，還可以實現社會建設資源的優化，降低房屋建筑的施工成本。

（4）設計人員還需對先進施工技術以及新型施工材料的應用予以重視，在遵循經濟性原則的前提下提升可再生資源的利用占比。

4.4 排水設計

綠色建筑設計中的排水設計屬于系統性設計，要求將降雨量、自然雨水收集系統、建筑區域綠化區域進行系統設計。一方面，在屋面設計中要求通過控制坡度與排水孔，使雨水收集具有漸進性特征。另一方面，要將排水管與地下排水進行關聯設計，滿足降雨量大時的排水需求。另外，要結合建筑所屬小區的綠化需求，按照地下排水量、地面雨水收集量、綠化面積、綠化需水量、蓄水池容積等進行具體計算，進而使建筑排水設計與整體上的綠色建筑系統形成一個完整的綠色設計。

4.5 建筑屋面設計

在建筑外圍護結構設計當中要切實保障屋面具備良好隔熱和保溫性能。主要措施包括了種植屋面、蓄水屋面、增加通風隔熱層、反射降溫隔熱層等。屋面綠化能夠促使建筑項目整體能源消耗得到大幅度的降低，同時也可以避免過多溫室氣體的排放，有利于促使綠化面積得到進一步的增加，防止城市出現較強的熱島效應。蓄水屋面的主要功效就是實現水蒸發，通過水分蒸發之后吸收屋面傳熱量，同時蓄水屋面對屋面防水層有良好的保護作用。通風隔熱主要是通過設置通風間層，從而利用熱壓以及風壓帶走熱量。此外，反射降溫隔熱主要是在屋面涂上白色涂料，或采用水泥珍珠巖、浮石沙以及水泥聚苯板等諸多材料，有效減少屋頂熱輻射，基本可以節約25%左右能源消耗。這些技術可綜合使用于建筑屋面，形成生態化建筑節能屋面。

4.6 垂直空間處理

高層住宅能夠容納諸多居民，如同被盒子罩起來的小型城市，鄰里住戶超過100戶，則彼此僅有空間聯系，缺乏社會性質交往，體現出人際疏遠現象。本工程中考慮住戶數量與公共空間關系，結合單元將部分樓層打通作為單獨空間，分解公共空間劃分高層住宅為不同組團，使其具備相應公共空間，將整體住宅居民分散，容納居民數量較小，通過氛圍烘托、空間在設計的方式強調組團向心力與特色，可通過小范圍區域組織人們活動，增強其歸屬感，加深人們了解。并且，住宅不僅是遮風擋雨的地方，也是休憩交流、舒緩壓力的場所，部分住戶希望能夠在住宅內設置交流平臺，添加休閑場所，可提高環境治理效果，將自然風與陽光引入室內，創造綠色場所。工程住宅遠離地面，減少了老人與兒童活動空間，多數居住在住所內，為考慮資源共享，則設置自然休閑共享空間，借鑒天津水木天城、深圳擎天華庭等，設計入戶花園與空中花園。

4.7 注重保溫技術

（1）建筑平面布局必須合理。由于建筑在擺放的方位不同時，不同方向的負荷也不同，所以一般盡量采用南北向，同時建筑平面盡量規整，減少莫名的凹凸。通常建筑的外表面積越大，相應的其散熱也一定會更大。電梯機房等高熱量的地區可以安排在建筑的北面或東面，可以獲得一定的溫度調節。

（2）建筑圍護結構必須合理。設計圍護結構前，設計師應當對當地的氣候條件進行全面地了解，選擇防火性能好、保溫性能佳，且環保耐用的材料。

（3）建筑墻體結構必須合理。如CL結構體系，集承重、節能、消防為一體，消除了傳統的主體之后再做出保溫的消防隱患問題，且由于墻體厚度減小，可有效地增加建筑使用面積。

（4）建筑窗戶結構必須合理。設計師必須計算出精確的數據，包括傳熱系數、壓強大小等，以此為基礎選用框架，通過使用先進的節能門窗，以達到窗戶的安全性及節能性要求。

（5）建筑陽臺結構必須合理。在設計高層住宅陽臺時，需要合理規劃生活陽臺和服務陽臺的布局。生活陽臺盡量布置在南向，通過自然光獲得良好的采光效果，以滿足休閑、家居的需要；服務陽臺多布置在北向，以滿足衣物清洗、晾曬，冬季食品儲藏等生活需要。陽臺的地面避免使用反光、透水的材料。

4.8 通風節能

為滿足綠色建筑理念的要求，在建筑通風方面的設計中的主要考慮如下因素:一是充分利用自然風資源調節室內溫度，減少建筑物的總排放量。因此有必要在進行高層建筑設計時結合當地氣候條件，合理規劃建筑間距，確保自然風的自給自足，保證建筑物內的風能順暢流動，減少空調與排氣扇的使用頻率，減少有害氣體的排放，達到節能減排的目的。為了實現在以上要求，我們要通過軟件模型對高層建筑進行風力流動的模擬設計，保證在高層建筑施工完成之后能擁有穩定的通風系統，能在夏季最大化風角，達到最大風速確保建筑物內的空氣流通，并且能在冬季減少風的流動，達到冬暖夏涼的設計效果。

5 結束語

總之，高層建筑設計中的綠色建筑設計應用已經趨于多元化，并且，產生了以產業化運營為主的基本模式。從綠色建筑設計的應用效果分析，設計環節、材料與設備環節、施工建設環節、運營管理環節都增強了對綠色建筑設計理念的植入與精細化運用。結合以上初步分析，建議在新時期將加強對綠色建筑設計在高層建筑設計各個層面的應用研究，擴大其功能性及作用，進一步促進高層建筑設計中的綠色化、使用中的功能化、效用生產方面的節能化等目標，營建出建筑體與自然之間的和諧關系。