綠色建筑設計在高層民用建筑設計中的應用研究

文／李德文 戴文工程設計（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，城市的基礎建設也成為當下所面臨的重大難題。人口的不斷增加必然會導致民用建筑的需求達到新的高度。另一方面，隨著人民群眾綠色環保意識的不斷增強以及可持續發展觀在城市發展中的指引。這就令綠色建筑設計理念越來越成為施工方及業主方共同認同的全新設計思想。在高層民用建筑選址、外部環境設計以及節能設計的過程中，綠色建筑設計理念起到了極為重要的作用，成為無數設計師的指導思想。設計師必須嚴格遵守綠色建筑設計的基本原則。

1、綠色建筑設計的基本原則

基于綠色建筑設計理念進行高層民用建筑的設計及施工，是促進當地人與自然和諧相處，與環境保護工作進一步落實的重要舉措。而進行綠色建筑設計，必須要遵循以下四大原則：

1.1 建筑設計應與周圍環境保持和諧統一

為了更好地融入自然生態系統并成為自然生態系統的有機組成部分，設計師在采用綠色建筑設計理念進行高層民用建筑設計的過程中，不能過于隨意。必須摒棄傳統設計理念的影響，采用當下最先進的設計手段和設計思想。在設計過程中，設計師必須親身體會到當地的文化風情，設計內容上，應充分尊重當地的民俗習慣以及自然風景。根據所在地區的不同，采用符合本地文化以及自然風景的建筑原材料，遵循當地的生態系統發展規律，讓建筑在功能完備的前提之下，與周圍環境形成一個相互促進、相互融合的共同主體。另外一方面，在進行建筑施工的過程中，必不可少的會對周圍的環境產生一定程度上的影響。因此，在進行設計的過程中，設計師必須在確保建筑壽命的同時，將施工對環境產生的不良因素控制到最合理的范圍內，在確保質量的前提下必須符合當地自然環境保護的發展戰略。

1.2 環境保護及綠色節能的基本原則

保護環境，加強自然環境的保護，同時促進節能減排是綠色建筑設計的核心目標。因此，基于綠色建筑設計里面進行高層民用建筑的設計，必須要充分考慮多個因素，比如說工程實施周邊的地形地貌、水文、自然植被、氣候條件等等。設計師必須確保自然因素能夠與建筑物相互協調，進一步確保設計方案的合理性及科學性。進行高層民用建筑的設計時，首先要開展詳細而全面的工程勘察，采用實地調研及問卷的形式了解當地的氣候特點、文化特點、地質特點等等，確保高層民用建筑能夠充分的與當地的自然環境與人文環境相協調。為居民建設一個具有較高舒適度，同時綠色無污染的住宅環境。在設計的過程中，設計師應充分認識到節能減排的重要性，在促進自然景觀與人文景觀相結合的情況下，采用先進的節能減排技術，同時，將施工過程中產生的廢氣，廢水降至最低，共同營造一個綠色健康的外部環境。

1.3 以人為本，創設宜居舒適的環境

歸根結底，建筑施工的根本目的在于為居民創建一個和諧健康的居住環境。因此，提高居民的住宿體驗，堅持以人為本的基本原則是在建筑設計的過程中必須要考慮的問題。為了進一步保障居民居住的舒適度，綜合考慮居民的物質需求和精神需求，設計師必須要滿足正常需求的前提之，還需要充分利用現有資源對現有一系列問題進行進一步的優化。比如加強光照，完善采光條件；加強換氣，完善通風條件；加強生活垃圾的處理條件等等。按照以人為本創設綠色、舒適、宜居的居住環境，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 全局協調觀念的基本原則

高層民用建筑建設項目是一個涉及多專業領域，多建設部門的復雜工程項目。在設計及實施過程中技術上的要求極其嚴格。需要多個部門，多種專業技術人才進行統一的協商規劃。因此，如何對多個部門和技術人才進行更好的協調成為工程建設的一個難題。設計師應對建筑的整體性進行合理的規劃設計，保障各個要點能夠不受影響，嚴格遵循相關標準。對施工環境及可能對整體性產生不良影響的各大要素進行科學的規劃和協調。避免不同工種，不同部門之間產生沖突，促進高層民用建筑能夠與自然環境和諧統一。

2、綠色建筑設計的內容及要求

2.1 綠色建筑設計的主要目的

目前，在高層民用建筑設計及建設的過程中，綠色建筑設計理念已經深入到每一個施工細節之中。根據《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2019[1]，進行綠色建筑設計的主要目的是為了讓高層民用建筑能夠與自然環境和諧相處，在資源利用方面推崇節能節約，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部布局以及建筑結構上面，設計師需要根據所處環境的氣候條件、地質條件以及水文條件等自然因素合理的對房屋建筑的內部通風及光照條件進行合理的優化，提升高層民用建筑內部的通風條件以及采光條件。在高層民用建筑建設的過程中，施工原材料的選擇上面要盡量選擇可再生材料，將建設工程與諸多環境進行完美的契合，最大程度上降低建筑施工對周遭自然環境帶來的破壞和影響，為居民創造一個更加自然和諧的生存空間。

2.2 高層民用建筑的應用年限

在進行高層民用建筑設計的過程中，工程項目的設計應用年限設置是一項重要工作。對于工程施工以及后續的使用周期也應有明確的規定。因此，為了進一步保證高層民用建筑能夠在使用周期內保持良好的性能，必須充分利用綠色建筑設計理念的各大優勢。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部的采光設計、暖通設計、結構設計以及光照設計等等。通過先進的設計理念，對高層民用建筑的內部設計進行更高層次的優化，為建筑的住戶帶來更高的舒適度和更好的居住體驗。

2.3 業主的居住體驗優化

當前建筑用戶更加注重建筑工程的舒適度和居住體驗，而對住戶居住體驗和舒適度產生影響的重要因素就包括了建筑室內空間平面的感官設計以及室內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盡量選用無毒害裝飾材料，防止由于建筑材料導致污染物或有毒物質揮發對住戶的身體健康產生不良影響。目前很多建筑工程在設計的過程中，使用照明系統以及空調系統代替自然光照和自然風，沒有充分認識到自然光照以及良好的通風條件對住戶身體產生的重要影響。如果住戶長期居住在缺少自然光，缺少良好通風條件的建筑師，將很容易對自身的健康條件產生不良影響。綠色建筑設計中重點提升了建筑自然采光所占面積，優化了室內外的通風設置，為住戶打造一個綠色舒適的居住空間。

3、綠色建筑設計在高層民用建筑設中的應用

位于廣州市的某科研辦公樓，這個樓的總建筑面積達到了1.8 萬m，總計14 層，其中地下2 層，地上12 層。該建筑的主要功能有:實驗、辦公、研發、學術交流、生活以及休閑輔助設施、地下停車等。設計建筑的時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、性質等分別設置在各個豎向空間體塊中，另外，對于有不同功能需求的建筑外圍護構造，這樣便構成了從內到外的獨特建筑形態。

綠色建筑設計無論是在設計環節還是在施工環節，皆強調加強對自然環境的保護。施工方在施工的過程中必須盡力控制資源的消耗，并將對自然環境造成的不良影響降到最低。目前在進行建筑施工的過程中往往需要投入大量的資源，并會對周圍環境產生粉塵污染、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境很好的協調共存，這也直接影響了居民的居住體驗。為了更好的促進人與自然的和諧相處，在進行設計的過程中必須充分認識到科學規劃的重要性，在施工的過程中確保項目建設的基本目標的前提下對建筑的設計規劃進行進一步的優化設計。促進建筑與周圍自然環境的協調統一，提高居民的居住體驗。在對綠色建筑設計理念進行應用的過程中，高層民用建筑的選址、外部環境設計及節能設計的水平都會進一步提高。

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非常重要的問題，因此在建筑設計之前通常都會組織專家進行建筑項目的選址工作。大多數時候，建筑選址都是由開發商決定的，這就導致在建筑選址的過程中，設計人員僅根據地理條件進行選址，無法對多方面因素進行綜合考量。為了確保高層建筑的選址能夠更加科學合理，在正式開展設計工作之前，設計師必須要親自到達現場開展實地考察工作。對施工場地的自然環境，人文環境進行調查和研究。而后根據勘察的結果，設計出能夠與周圍環境相兼容，相協調的設計方案，制定出最為科學的選址方案。除此之外，在設計的過程之中，還需要對各項可能對實施結果產生影響的要素進行分析。在確保建筑施工質量的前提之下，進一步提高方案的針對性和可用性。建筑選址需要根據施工要求中的建筑物朝向建筑物層高，建筑物周圍自然環境要素以及總建筑數量進行合理規劃設計。

3.1.2 建筑物朝向

其中，建筑物朝向問題是大多數居民都非常關注的重要問題，因為建筑物朝向直接決定了采光性能的優劣。或者滿足不同人群對于采光方面的需求，設計師必須要充分利用現代的科學技術，將各項節能技術應用于設計之中，滿足人們的向陽要求。在此過程之中，還要重點注意到住宅層高差異性較大的問題，因為不同的樓層日照的時間段分布也存在著較大的差異性。因此，設計師必須要對樓間距進行合理的設置，對每天可能出現的日照時間進行計算，進行陽臺的合理設計。

3.1.3 陽光室設計

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

3.2 高層建筑的外部環境設計

高層建筑的外部環境設計主要是對綠化景觀、空間尺度以及交通設計等。外部環境設計也會對高層建筑與自然環境的兼容性產生影響，進而對居民的居住體驗產生好的或不好的影響。

3.2.1 綠化景觀設計

在綠化景觀設計方面，作為現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產生較為強烈的影響。因此，設計人員在對布局進行設計的過程中，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集中。這樣一來，就能給居民創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。綠化設計也是住宅設計的重要內容，因此在綠化植物的選擇方面也要別出心裁，不同植物之間的搭配以及園林外形的設計應充分尊重當地的自然風情以及人文風情。

3.2.2 空間尺度設計

在空間尺度設計方面，由于高層建筑的空間范圍相對來說較為單一，活動空間較為集中。因此設計人員在對建筑物的空間尺度進行設計的過程中，應對布局進行進一步的優化。可以采用主題式以及功能式較大的活動景觀，通過造景元素對建筑物的空間布局進行劃分，減少由于空間布局不科學帶來的壓迫感。比如在高層建筑樓層之間設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量，還可以提高環境的美化度，這也是充分采用綠色建筑設計理念的最佳體現。

3.2.3 交通景觀設計

在交通景觀設計方面，要注重設計的合理性和布局的協調性。交通景觀設計的內容主要包括停車場設計，人行道設計等方面。在設計的過程中，可以充分采用人車分流模式，對地上地下的停車場空間進行充分的利用。在道路的兩旁增加植被的覆蓋面積，在人行道上面根據人行通道的特點適當的配置一些植物，不僅可以起到較好的綠化效果同時也可以提高高層建筑的美化度，增加綠化面積。

3.3 高層建筑的節能設計

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計的核心理念。設計師應該在確保建筑功能及質量的前提之下盡可能選擇能耗低綠色環保可再生的循環性材料，推動我國生態文明建設的進程。在設計的過程中，應盡量減少人工照明及空調的使用，對內部結構進行優化，能夠充分利用自然界的自然風，天然采光以及然保暖。

3.3.2 保暖設計

比如說在保暖方面，可以充分利用屋頂隔熱等技術進行溫濕度方面的控制。設計師采用合理科學的設計理念優化設計方案，提高建筑內部的溫度調節功能。促進建筑隔熱性能的進一步提高，能夠顯著降低空調的電力消耗。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 節水設計

另外一方面，進行高層民用建筑施工會消耗掉大量的水資源，這對于當下水資源緊張的局面來說無疑是一種大的支出。因此，應采用高效的綠色節水技術，在建設及運行的過程中，減少水資源的消耗。比如，利用海綿城市的設計理念，提高城市的防洪抗澇能力，防止水土流失。設計師可以充分根據當地的氣候條件，地理記事以及供水情況合理的設置雨水排水系統，加強雨水及中水的利用。購進一個能夠循環的水資源供給系統，同時還可以減少水資源的污染。

3.3.4 通風設計

在通風設計上面，也可以進行節能設計。由于南方地區的氣候條件多為高溫濕潤氣候，尤其是在臨海地區更為明顯。為了進一步降低由于氣候條件特殊帶來的不良影響。設計師可以對樓間距進行合理的設置規劃。采用首層架空設計等手段提高建筑物在夏季時的風對流力度，提高自然風量。通過提高自然風量進行降溫設計。除此之外，還可以在建筑內建設納涼的娛樂場所。為居民創造一個健康、綠色、和諧、舒適的居住環境。充分體現綠色建筑設計理念以人為本以及人與自然和諧相處的核心要義。

結語：

綜上所述，綠色建筑設計理念在高層建筑選址、外部環境設計以及節能設計方面都要重要影響。通過科學的設計理念和施工工藝，能夠最大程度上優化高層建筑的采光條件、節能條件和居住體驗。在設計和施工的過程中，應從居住者的角度出發，充分考慮可能會影響居住的各種因素，并對相關問題進行改善。