綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

文／李德文 戴文工程設(shè)計(jì)（上海）有限公司淄博分公司 山東淄博 255000

引言：

目前，隨著城市人口的不斷增加，城市的基礎(chǔ)建設(shè)也成為當(dāng)下所面臨的重大難題。人口的不斷增加必然會(huì)導(dǎo)致民用建筑的需求達(dá)到新的高度。另一方面，隨著人民群眾綠色環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)以及可持續(xù)發(fā)展觀在城市發(fā)展中的指引。這就令綠色建筑設(shè)計(jì)理念越來越成為施工方及業(yè)主方共同認(rèn)同的全新設(shè)計(jì)思想。在高層民用建筑選址、外部環(huán)境設(shè)計(jì)以及節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，綠色建筑設(shè)計(jì)理念起到了極為重要的作用，成為無數(shù)設(shè)計(jì)師的指導(dǎo)思想。設(shè)計(jì)師必須嚴(yán)格遵守綠色建筑設(shè)計(jì)的基本原則。

1、綠色建筑設(shè)計(jì)的基本原則

基于綠色建筑設(shè)計(jì)理念進(jìn)行高層民用建筑的設(shè)計(jì)及施工，是促進(jìn)當(dāng)?shù)厝伺c自然和諧相處，與環(huán)境保護(hù)工作進(jìn)一步落實(shí)的重要舉措。而進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)，必須要遵循以下四大原則：

1.1 建筑設(shè)計(jì)應(yīng)與周圍環(huán)境保持和諧統(tǒng)一

為了更好地融入自然生態(tài)系統(tǒng)并成為自然生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，設(shè)計(jì)師在采用綠色建筑設(shè)計(jì)理念進(jìn)行高層民用建筑設(shè)計(jì)的過程中，不能過于隨意。必須摒棄傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的影響，采用當(dāng)下最先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)思想。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師必須親身體會(huì)到當(dāng)?shù)氐奈幕L(fēng)情，設(shè)計(jì)內(nèi)容上，應(yīng)充分尊重當(dāng)?shù)氐拿袼琢?xí)慣以及自然風(fēng)景。根據(jù)所在地區(qū)的不同，采用符合本地文化以及自然風(fēng)景的建筑原材料，遵循當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)律，讓建筑在功能完備的前提之下，與周圍環(huán)境形成一個(gè)相互促進(jìn)、相互融合的共同主體。另外一方面，在進(jìn)行建筑施工的過程中，必不可少的會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境產(chǎn)生一定程度上的影響。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)師必須在確保建筑壽命的同時(shí)，將施工對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的不良因素控制到最合理的范圍內(nèi)，在確保質(zhì)量的前提下必須符合當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境保護(hù)的發(fā)展戰(zhàn)略。

1.2 環(huán)境保護(hù)及綠色節(jié)能的基本原則

保護(hù)環(huán)境，加強(qiáng)自然環(huán)境的保護(hù)，同時(shí)促進(jìn)節(jié)能減排是綠色建筑設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)。因此，基于綠色建筑設(shè)計(jì)里面進(jìn)行高層民用建筑的設(shè)計(jì)，必須要充分考慮多個(gè)因素，比如說工程實(shí)施周邊的地形地貌、水文、自然植被、氣候條件等等。設(shè)計(jì)師必須確保自然因素能夠與建筑物相互協(xié)調(diào)，進(jìn)一步確保設(shè)計(jì)方案的合理性及科學(xué)性。進(jìn)行高層民用建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，首先要開展詳細(xì)而全面的工程勘察，采用實(shí)地調(diào)研及問卷的形式了解當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)、文化特點(diǎn)、地質(zhì)特點(diǎn)等等，確保高層民用建筑能夠充分的與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境與人文環(huán)境相協(xié)調(diào)。為居民建設(shè)一個(gè)具有較高舒適度，同時(shí)綠色無污染的住宅環(huán)境。在設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到節(jié)能減排的重要性，在促進(jìn)自然景觀與人文景觀相結(jié)合的情況下，采用先進(jìn)的節(jié)能減排技術(shù)，同時(shí)，將施工過程中產(chǎn)生的廢氣，廢水降至最低，共同營造一個(gè)綠色健康的外部環(huán)境。

1.3 以人為本，創(chuàng)設(shè)宜居舒適的環(huán)境

歸根結(jié)底，建筑施工的根本目的在于為居民創(chuàng)建一個(gè)和諧健康的居住環(huán)境。因此，提高居民的住宿體驗(yàn)，堅(jiān)持以人為本的基本原則是在建筑設(shè)計(jì)的過程中必須要考慮的問題。為了進(jìn)一步保障居民居住的舒適度，綜合考慮居民的物質(zhì)需求和精神需求，設(shè)計(jì)師必須要滿足正常需求的前提之，還需要充分利用現(xiàn)有資源對(duì)現(xiàn)有一系列問題進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。比如加強(qiáng)光照，完善采光條件；加強(qiáng)換氣，完善通風(fēng)條件；加強(qiáng)生活垃圾的處理?xiàng)l件等等。按照以人為本創(chuàng)設(shè)綠色、舒適、宜居的居住環(huán)境，真正做到零污染、零公害，最大程度上提高高層民用建筑的舒適度。

1.4 全局協(xié)調(diào)觀念的基本原則

高層民用建筑建設(shè)項(xiàng)目是一個(gè)涉及多專業(yè)領(lǐng)域，多建設(shè)部門的復(fù)雜工程項(xiàng)目。在設(shè)計(jì)及實(shí)施過程中技術(shù)上的要求極其嚴(yán)格。需要多個(gè)部門，多種專業(yè)技術(shù)人才進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)商規(guī)劃。因此，如何對(duì)多個(gè)部門和技術(shù)人才進(jìn)行更好的協(xié)調(diào)成為工程建設(shè)的一個(gè)難題。設(shè)計(jì)師應(yīng)對(duì)建筑的整體性進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，保障各個(gè)要點(diǎn)能夠不受影響，嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)施工環(huán)境及可能對(duì)整體性產(chǎn)生不良影響的各大要素進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃和協(xié)調(diào)。避免不同工種，不同部門之間產(chǎn)生沖突，促進(jìn)高層民用建筑能夠與自然環(huán)境和諧統(tǒng)一。

2、綠色建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求

2.1 綠色建筑設(shè)計(jì)的主要目的

目前，在高層民用建筑設(shè)計(jì)及建設(shè)的過程中，綠色建筑設(shè)計(jì)理念已經(jīng)深入到每一個(gè)施工細(xì)節(jié)之中。根據(jù)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2019[1]，進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)的主要目的是為了讓高層民用建筑能夠與自然環(huán)境和諧相處，在資源利用方面推崇節(jié)能節(jié)約，最大程度上提高施工原料和自然資源的利用率。而在高層民用建筑的內(nèi)部布局以及建筑結(jié)構(gòu)上面，設(shè)計(jì)師需要根據(jù)所處環(huán)境的氣候條件、地質(zhì)條件以及水文條件等自然因素合理的對(duì)房屋建筑的內(nèi)部通風(fēng)及光照條件進(jìn)行合理的優(yōu)化，提升高層民用建筑內(nèi)部的通風(fēng)條件以及采光條件。在高層民用建筑建設(shè)的過程中，施工原材料的選擇上面要盡量選擇可再生材料，將建設(shè)工程與諸多環(huán)境進(jìn)行完美的契合，最大程度上降低建筑施工對(duì)周遭自然環(huán)境帶來的破壞和影響，為居民創(chuàng)造一個(gè)更加自然和諧的生存空間。

2.2 高層民用建筑的應(yīng)用年限

在進(jìn)行高層民用建筑設(shè)計(jì)的過程中，工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)應(yīng)用年限設(shè)置是一項(xiàng)重要工作。對(duì)于工程施工以及后續(xù)的使用周期也應(yīng)有明確的規(guī)定。因此，為了進(jìn)一步保證高層民用建筑能夠在使用周期內(nèi)保持良好的性能，必須充分利用綠色建筑設(shè)計(jì)理念的各大優(yōu)勢。在確保建筑功能完善可用的前提之下，完善高層民用建筑內(nèi)部的采光設(shè)計(jì)、暖通設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及光照設(shè)計(jì)等等。通過先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，對(duì)高層民用建筑的內(nèi)部設(shè)計(jì)進(jìn)行更高層次的優(yōu)化，為建筑的住戶帶來更高的舒適度和更好的居住體驗(yàn)。

2.3 業(yè)主的居住體驗(yàn)優(yōu)化

當(dāng)前建筑用戶更加注重建筑工程的舒適度和居住體驗(yàn)，而對(duì)住戶居住體驗(yàn)和舒適度產(chǎn)生影響的重要因素就包括了建筑室內(nèi)空間平面的感官設(shè)計(jì)以及室內(nèi)裝飾材料的使用等等。為了保障居民的健康，在施工材料的選擇方面應(yīng)盡量選用無毒害裝飾材料，防止由于建筑材料導(dǎo)致污染物或有毒物質(zhì)揮發(fā)對(duì)住戶的身體健康產(chǎn)生不良影響。目前很多建筑工程在設(shè)計(jì)的過程中，使用照明系統(tǒng)以及空調(diào)系統(tǒng)代替自然光照和自然風(fēng)，沒有充分認(rèn)識(shí)到自然光照以及良好的通風(fēng)條件對(duì)住戶身體產(chǎn)生的重要影響。如果住戶長期居住在缺少自然光，缺少良好通風(fēng)條件的建筑師，將很容易對(duì)自身的健康條件產(chǎn)生不良影響。綠色建筑設(shè)計(jì)中重點(diǎn)提升了建筑自然采光所占面積，優(yōu)化了室內(nèi)外的通風(fēng)設(shè)置，為住戶打造一個(gè)綠色舒適的居住空間。

3、綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑設(shè)中的應(yīng)用

位于廣州市的某科研辦公樓，這個(gè)樓的總建筑面積達(dá)到了1.8 萬m，總計(jì)14 層，其中地下2 層，地上12 層。該建筑的主要功能有:實(shí)驗(yàn)、辦公、研發(fā)、學(xué)術(shù)交流、生活以及休閑輔助設(shè)施、地下停車等。設(shè)計(jì)建筑的時(shí)候采用功能立體的疊加方式，以便各功能塊按照流線組織、空間需求、性質(zhì)等分別設(shè)置在各個(gè)豎向空間體塊中，另外，對(duì)于有不同功能需求的建筑外圍護(hù)構(gòu)造，這樣便構(gòu)成了從內(nèi)到外的獨(dú)特建筑形態(tài)。

綠色建筑設(shè)計(jì)無論是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還是在施工環(huán)節(jié)，皆強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)。施工方在施工的過程中必須盡力控制資源的消耗，并將對(duì)自然環(huán)境造成的不良影響降到最低。目前在進(jìn)行建筑施工的過程中往往需要投入大量的資源，并會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生粉塵污染、噪音污染、水污染等不利影響，而建筑的本體也無法與周圍的自然環(huán)境很好的協(xié)調(diào)共存，這也直接影響了居民的居住體驗(yàn)。為了更好的促進(jìn)人與自然的和諧相處，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中必須充分認(rèn)識(shí)到科學(xué)規(guī)劃的重要性，在施工的過程中確保項(xiàng)目建設(shè)的基本目標(biāo)的前提下對(duì)建筑的設(shè)計(jì)規(guī)劃進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)。促進(jìn)建筑與周圍自然環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，提高居民的居住體驗(yàn)。在對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)理念進(jìn)行應(yīng)用的過程中，高層民用建筑的選址、外部環(huán)境設(shè)計(jì)及節(jié)能設(shè)計(jì)的水平都會(huì)進(jìn)一步提高。

3.1 高層建筑的選址

3.1.1 建筑的選址問題

高層建筑的選址是一個(gè)非常重要的問題，因此在建筑設(shè)計(jì)之前通常都會(huì)組織專家進(jìn)行建筑項(xiàng)目的選址工作。大多數(shù)時(shí)候，建筑選址都是由開發(fā)商決定的，這就導(dǎo)致在建筑選址的過程中，設(shè)計(jì)人員僅根據(jù)地理?xiàng)l件進(jìn)行選址，無法對(duì)多方面因素進(jìn)行綜合考量。為了確保高層建筑的選址能夠更加科學(xué)合理，在正式開展設(shè)計(jì)工作之前，設(shè)計(jì)師必須要親自到達(dá)現(xiàn)場開展實(shí)地考察工作。對(duì)施工場地的自然環(huán)境，人文環(huán)境進(jìn)行調(diào)查和研究。而后根據(jù)勘察的結(jié)果，設(shè)計(jì)出能夠與周圍環(huán)境相兼容，相協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)方案，制定出最為科學(xué)的選址方案。除此之外，在設(shè)計(jì)的過程之中，還需要對(duì)各項(xiàng)可能對(duì)實(shí)施結(jié)果產(chǎn)生影響的要素進(jìn)行分析。在確保建筑施工質(zhì)量的前提之下，進(jìn)一步提高方案的針對(duì)性和可用性。建筑選址需要根據(jù)施工要求中的建筑物朝向建筑物層高，建筑物周圍自然環(huán)境要素以及總建筑數(shù)量進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)。

3.1.2 建筑物朝向

其中，建筑物朝向問題是大多數(shù)居民都非常關(guān)注的重要問題，因?yàn)榻ㄖ锍蛑苯記Q定了采光性能的優(yōu)劣。或者滿足不同人群對(duì)于采光方面的需求，設(shè)計(jì)師必須要充分利用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，將各項(xiàng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)之中，滿足人們的向陽要求。在此過程之中，還要重點(diǎn)注意到住宅層高差異性較大的問題，因?yàn)椴煌臉菍尤照盏臅r(shí)間段分布也存在著較大的差異性。因此，設(shè)計(jì)師必須要對(duì)樓間距進(jìn)行合理的設(shè)置，對(duì)每天可能出現(xiàn)的日照時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)行陽臺(tái)的合理設(shè)計(jì)。

3.1.3 陽光室設(shè)計(jì)

另外，設(shè)計(jì)師還可以融入陽光室的設(shè)計(jì)理念，為人們創(chuàng)造更多的可能性，構(gòu)建多種戶型格局。為居民創(chuàng)造良好的采光條件，滿足對(duì)于采光方面的需求。除此之外，氣候條件也是會(huì)對(duì)居住體驗(yàn)產(chǎn)生重大影響的條件因素。尤其是在我國嶺南地區(qū)，相較于北方地區(qū)氣候更加濕潤，氣溫也相對(duì)較高。在這樣的情況下，建筑的通風(fēng)設(shè)計(jì)要求就相對(duì)較高。為了更好的提高通風(fēng)性能，可以采用中央公共空間完全架空以及空中原理的建筑設(shè)計(jì)。通過這樣的方法，能夠最大程度上提高建筑的通風(fēng)性能，降低由于潮濕帶來的不良影響。

3.2 高層建筑的外部環(huán)境設(shè)計(jì)

高層建筑的外部環(huán)境設(shè)計(jì)主要是對(duì)綠化景觀、空間尺度以及交通設(shè)計(jì)等。外部環(huán)境設(shè)計(jì)也會(huì)對(duì)高層建筑與自然環(huán)境的兼容性產(chǎn)生影響，進(jìn)而對(duì)居民的居住體驗(yàn)產(chǎn)生好的或不好的影響。

3.2.1 綠化景觀設(shè)計(jì)

在綠化景觀設(shè)計(jì)方面，作為現(xiàn)代化城市居民住宅的主體，部分高層民用建筑在樓層高度以及視覺方面等原因會(huì)產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的影響。因此，設(shè)計(jì)人員在對(duì)布局進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須要充分考慮居民的視覺感官效果，利用高層建筑前后差距的變化，減少中心地帶的面積，最大程度上增加建筑物周圍的可視范圍，讓綠化景觀面積相對(duì)集中。這樣一來，就能給居民創(chuàng)造更具層次感綠化景觀。營造一種即便是在同等高度也能夠帶來不同的視覺感官效果，為居民帶來美的體驗(yàn)。綠化設(shè)計(jì)也是住宅設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，因此在綠化植物的選擇方面也要?jiǎng)e出心裁，不同植物之間的搭配以及園林外形的設(shè)計(jì)應(yīng)充分尊重當(dāng)?shù)氐淖匀伙L(fēng)情以及人文風(fēng)情。

3.2.2 空間尺度設(shè)計(jì)

在空間尺度設(shè)計(jì)方面，由于高層建筑的空間范圍相對(duì)來說較為單一，活動(dòng)空間較為集中。因此設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑物的空間尺度進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)對(duì)布局進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。可以采用主題式以及功能式較大的活動(dòng)景觀，通過造景元素對(duì)建筑物的空間布局進(jìn)行劃分，減少由于空間布局不科學(xué)帶來的壓迫感。比如在高層建筑樓層之間設(shè)置主題性的大型植被綠化，不僅能夠有效改善居住地的空氣質(zhì)量，還可以提高環(huán)境的美化度，這也是充分采用綠色建筑設(shè)計(jì)理念的最佳體現(xiàn)。

3.2.3 交通景觀設(shè)計(jì)

在交通景觀設(shè)計(jì)方面，要注重設(shè)計(jì)的合理性和布局的協(xié)調(diào)性。交通景觀設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括停車場設(shè)計(jì)，人行道設(shè)計(jì)等方面。在設(shè)計(jì)的過程中，可以充分采用人車分流模式，對(duì)地上地下的停車場空間進(jìn)行充分的利用。在道路的兩旁增加植被的覆蓋面積，在人行道上面根據(jù)人行通道的特點(diǎn)適當(dāng)?shù)呐渲靡恍┲参铮粌H可以起到較好的綠化效果同時(shí)也可以提高高層建筑的美化度，增加綠化面積。

3.3 高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)

3.3.1 能耗控制

降低能耗，提高資源利用率也是綠色建筑設(shè)計(jì)的核心理念。設(shè)計(jì)師應(yīng)該在確保建筑功能及質(zhì)量的前提之下盡可能選擇能耗低綠色環(huán)保可再生的循環(huán)性材料，推動(dòng)我國生態(tài)文明建設(shè)的進(jìn)程。在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)盡量減少人工照明及空調(diào)的使用，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，能夠充分利用自然界的自然風(fēng)，天然采光以及然保暖。

3.3.2 保暖設(shè)計(jì)

比如說在保暖方面，可以充分利用屋頂隔熱等技術(shù)進(jìn)行溫濕度方面的控制。設(shè)計(jì)師采用合理科學(xué)的設(shè)計(jì)理念優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高建筑內(nèi)部的溫度調(diào)節(jié)功能。促進(jìn)建筑隔熱性能的進(jìn)一步提高，能夠顯著降低空調(diào)的電力消耗。在保溫上也可以通過保溫材料的使用提高保溫性能。

3.3.3 節(jié)水設(shè)計(jì)

另外一方面，進(jìn)行高層民用建筑施工會(huì)消耗掉大量的水資源，這對(duì)于當(dāng)下水資源緊張的局面來說無疑是一種大的支出。因此，應(yīng)采用高效的綠色節(jié)水技術(shù)，在建設(shè)及運(yùn)行的過程中，減少水資源的消耗。比如，利用海綿城市的設(shè)計(jì)理念，提高城市的防洪抗?jié)衬芰Γ乐顾亮魇АＴO(shè)計(jì)師可以充分根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，地理記事以及供水情況合理的設(shè)置雨水排水系統(tǒng)，加強(qiáng)雨水及中水的利用。購進(jìn)一個(gè)能夠循環(huán)的水資源供給系統(tǒng)，同時(shí)還可以減少水資源的污染。

3.3.4 通風(fēng)設(shè)計(jì)

在通風(fēng)設(shè)計(jì)上面，也可以進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。由于南方地區(qū)的氣候條件多為高溫濕潤氣候，尤其是在臨海地區(qū)更為明顯。為了進(jìn)一步降低由于氣候條件特殊帶來的不良影響。設(shè)計(jì)師可以對(duì)樓間距進(jìn)行合理的設(shè)置規(guī)劃。采用首層架空設(shè)計(jì)等手段提高建筑物在夏季時(shí)的風(fēng)對(duì)流力度，提高自然風(fēng)量。通過提高自然風(fēng)量進(jìn)行降溫設(shè)計(jì)。除此之外，還可以在建筑內(nèi)建設(shè)納涼的娛樂場所。為居民創(chuàng)造一個(gè)健康、綠色、和諧、舒適的居住環(huán)境。充分體現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)理念以人為本以及人與自然和諧相處的核心要義。

結(jié)語：

綜上所述，綠色建筑設(shè)計(jì)理念在高層建筑選址、外部環(huán)境設(shè)計(jì)以及節(jié)能設(shè)計(jì)方面都要重要影響。通過科學(xué)的設(shè)計(jì)理念和施工工藝，能夠最大程度上優(yōu)化高層建筑的采光條件、節(jié)能條件和居住體驗(yàn)。在設(shè)計(jì)和施工的過程中，應(yīng)從居住者的角度出發(fā)，充分考慮可能會(huì)影響居住的各種因素，并對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行改善。