高層建筑設計中綠色建筑設計理念的運用分析

曹璇

山東建筑大學設計集團有限公司 山東 濟南 250000

引言

隨著全球環境日趨惡劣，綠色理念日益受到人們的重視。近年來，中國政府積極制定各項集約用地導向政策，促使建筑向高層化發展，高層建筑可以留給設計師更多的空間進行塑造，以滿足人們對生活環境的要求。隨著我國經濟的發展，高層建筑高度不斷提升，規模逐漸擴大，高層建筑設計滿足了人們居住需求的同時，也帶來了一系列生態環境問題，研究高層建筑應用綠色設計理念具有重要現實意義。

1 綠色建筑設計在高層建筑設計中的應用意義

近年來，我國的生態環境每況愈下，越來越多的人民群眾意識到，加強環境保護以及實現節能減排的重要性。將綠色建筑設計應用在高層建筑設計中，這是我國建筑行業發展的趨勢，更是推動建筑行業穩定發展的必經之路。積極加強綠色建筑設計理念的應用，不僅能夠有效地控制和減少整個工程的施工成本，減少施工材料的消耗，而且也能保證高層建筑的施工質量，可以最大限度的減少對周圍生態環境所產生的不良影響，與市場發展趨勢相符，也能夠為建筑施工企業帶來更大的經濟以及社會效益。總的來說，綠色建筑設計中的應用在高層建筑設計中的應用，對于實現以及助推建筑領域的可持續發展有重要的意義[1]。

2 高層建筑設計中綠色建筑設計理念的運用分析

2.1 建筑整體設計

在建筑工程整體設計中，應強調建筑內部與外部環境的連通性，讓人與建筑、生態環境和諧共處，一同構建和諧美好的家園。在建筑設計前期，設計人員應對現場進行勘察，了解當地氣候條件、生態環境、水文信息中，結合當地氣候條件，合理設計建筑，選擇適宜的墻體材料，結合建筑所在位置的通風、光照，確定建筑朝向，合理設計屋面坡度，確定好陽臺與通風位置。并且，結合建筑朝向，科學布局，在建筑南向位置設有大面積窗戶，合理使用太陽能和風能，保證建筑內部通風與光照，降低對照明及通風系統的依賴。在各個區域，建筑整體設計要求有所不同，例如在建筑朝向設計方面，我國南北地區差異明顯，南方地區建筑長軸方向和夏季主導風向保持垂直狀態，這樣做的目的，就是在炎熱的夏季也能保證建筑內部正常通風，降低建筑內部溫度。在我國北方地區，建筑長軸方向一般和冬季主導風保持平衡，讓墻體可以接受更多的光照，提高建筑內部舒適性。

2.2 結構布局設計

在局部設計上，設計人員應該能進一步提高建筑資源利用率，針對建筑的實際布局加以完善，通過對資源的合理利用，從而來提高建筑性能，減少后續施工壓力。此外，設計人員通過有效應用，以此來減少建筑的吸熱量，能有效協調建筑內外環境。為能達到綠色建筑設計目標，設計人員首先要能做好內部功能布局，要能在原有功能基礎上，有效應用資源，減少電器設備的使用，從而減少能源消耗。還應該對功能相似的區域整合，實現室內外環境的一致性，以此來降低暖風和空調系統的能源消耗問題。其次，要能對建筑周圍環境充分了解，要能對地形有效應用，這樣才能增加周邊資源利用率。再次，還應該根據當地的氣候環境來設計建筑的朝向，從而來改善室內通風和采光，以此來實現風能、太陽能等合理應用。最后，要能對建筑周圍的場地有效規劃，并對周圍建筑和植物等有效應用，減少熱負荷。設計人員要能控制好建筑之間的間距，避免影響居民日常采光。

2.3 綠色建筑設計理念在建筑材料領域的應用策略

設計人員要充分認識到建筑材料對建筑環保性的影響，并且在追求建筑經濟、美觀、實用的同時，合理利用各種低碳、環保的建筑材料，因地制宜，減少建筑材料的損耗。首先，設計人員要做好建筑區域周邊環境調研工作，盡可能應用當地的建筑材料進行施工，避免因材料運輸產生不必要的成本和能源損耗。為避免建筑耐久性不足，導致后期維護消耗較多的資源，設計人員需要合理應用高強度混凝土、鋁合金等耐久性較強的材料，并通過復合加工的方式，來確保所應用的建筑材料與建筑所處環境相適應，避免建筑材料出現快速腐蝕、老化等問題。其次，建筑企業可以在施工階段回收可利用的材料，從而在實現對廢料有效處理的同時，減少不必要的支出。常見的可回收材料包括復合金屬、木塑材料等。建筑企業也可以合理引進硅酸鹽保溫材料等兼具防水、防火、吸熱等多功能的新型材料。再次，傳統建筑施工所應用的油漆等材料往往含有有毒有害物質，設計人員需要避免在設計方案中使用此類材料，而應合理應用綠色材料。最后，設計人員在選用建筑材料時，不僅需要考慮材料本身的綠色環保特性，還需要考慮此類材料應用后所帶來的能源節約效果。例如，建筑外窗作為直接接觸外界環境的建筑材料，其冷熱交換性能對建筑內部的溫度變化具有較大的影響，設計人員需要在外窗材料選型時，綜合考慮外窗的透光、隔熱和保溫等效果，積極應用復合玻璃等材料，有效增強建筑的保溫隔熱效果和光污染防治效果。此外，在進行建筑外窗設計時，設計人員也可以選擇雙層玻璃，并在玻璃夾層中充入具有隔熱效果的惰性氣體，在空隙中填充密封性良好的泡沫塑料，從而有效增強窗戶的密封、隔熱、保溫效果[2]。

2.4 光照、通風的綠色設計

光照和通風設計是高層建筑設計中的重要部分，在設計光照以及通風中也需要貫徹落實綠色建筑設計理念。在光照設計過程中，最重要的就是要科學合理地規劃和設計建筑物之間的距離，保證建筑物能夠射入足夠的陽光，滿足民眾對光照的需求，從而達到節能的目的。在通風設計工作中，在點狀沿周邊布置高層建筑讓場地形成開闊的中心花園，加強了場地內整體的自然通風效果，中心花園在過渡季、夏季典型風速和風向條件下不出現渦旋或無風區。合理設計南北通透的戶型，適當配置外窗可開啟比例，從自然通風的原則出發，保證可以實現冬暖夏涼的目標，讓居民居家及戶外活動均能感到舒適。

2.5 做好節水設計

我國在水資源方面存在分布不均的情況，并且人均占有量偏低。所以，在設計建筑的過程中，需要融入節水理念，合理應用水資源。同時，綠色設計時需要重視對地下水開展環保處理和運用，避免出現水資源浪費的情況，進而需在施工現場以及生活區域中安裝節水系統以及工具，結合節水方案，科學運用水源，防止浪費，促進水資源利用率的提高。總而言之，需對綠色建筑水源運用狀況進行多方面考慮，運用水源的過程中，需要嚴格按照循環利用的基本原則，促進水資源重復利用率的提高，避免水資源出現無故浪費的狀況。另外，具體施工中，有關人員應落實水資源保護原則，重視對水資源的科學運用[3]。

2.6 應用可再生能源

綠色建筑設計理念出現的主要原因就是緩解當前我國能源緊張的局面，同時在建筑工程設計施工中，盡可能使用可再生資源，提高能源使用率，降低對不可再生資源的依賴與消耗，讓建筑節能功能得到充分發揮?，F階段，在人們日常生活發展中，大部分用品都融入綠色可再生能源，例如太陽能、風能等，不同的可再生資源在我們生活中發揮著價值各不相同。在建筑設計過程中，相關人員應重點思考建筑主體及周圍環境，讓其和建筑主體處于相同高度，使綠色節能目標快速實現。在建筑主體設計中，盡可能在有限空間內，讓空間設計更合理，面積更大，讓建筑室內采光、通風能力不斷提高。例如，對于建筑密度高的城市，在建筑設計方面，盡量讓建筑主體和周圍建筑保持一個高低錯落的狀態，合理分布，讓陽光平衡地進入到建筑中，豐富建筑內部結構，展現出建筑的綠色環保功能。

2.7 提高設計人員責任心

在應用綠色建筑設計上，必須要能積極提高設計人員責任心，則是能有效減少問題出現，進一步提高設計水平關鍵。在建筑設計上，設計單位要能積極和施工單位溝通，了解在實際設計上所需要明確的重點和難點，并突出體現綠色理念，這樣才能在后續施工上順利進行，減少資源浪費，保證工期能在規定時間內完成。設計單位要能定期培訓設計人員，豐富設計人員經驗，提高設計人員專業素質，讓設計人員在設計上能按照當前我國的相關法律要求來進行，進一步保證設計效果[4]。

2.8 加強勘察設計管理

首先，針對在勘察設計上所存在的問題，可以全力推動設計單位體制改革，明確工作內容，激發勘察設計人員工作積極性，可以在單位內營造一個良好的工作能過環境，從而來構建一個完善的良性循環用人制度。其次，還應該能建立與市場經濟相接軌的監督管理制度。通過優化結構、調整規模等方法，從而來規范各方主體，為勘察設計行業能營造一個公平、公正競爭市場環境。最后，還應該能自定政府監督、設計保障體系，實現設計的規范化，進一步完善設計圖紙的管理和運行。加強對設計圖紙的監督和檢查，其目的是為提高設計水平。所以，在實際工作上，是要能根據情況來完善圖紙審查制度，在原有制度基礎上制定網上審查制度，這樣能從中更好的落實責任，提高設計水平，并且保證體現綠色建筑設計特點，將節能環保這一要求落實到建筑設計中。

2.9 降低環境負荷

運用綠色建筑設計理念時，應針對建筑工程進行科學設計，掌握建設需求，結合生態環境現狀，想方設法控制建筑施工引起的能源消耗與污染物排放，以此來有效地穩定與維護生態。設計人員應基于建筑材料性能進行科學設計。設計時，對建筑材料使用期限及壽命進行重點考慮，積極引入無污染、可循環的建筑材料，這不僅能夠降低材料污染，而且還能夠強化材料的整體性能。拆除建筑物時，可再一次回收與利用材料，以此來提高建筑材料的使用期限。設計建筑時，還應積極考慮使用先進建筑材料，如清水混凝土、輕型鋼材、智能混凝土、防水涂料等，加快施工速度，確保建筑物擁有強化的綜合性能，降低對環境的污染。另外，還可引入先進的建筑技術，有效地減少施工對周圍環境的不良影響，強化建筑物綜合性能。例如，BIM技術、水循環利用技術及架空隔熱面層技術，深入挖掘與使用這些先進技術，可在很大程度上減少其對周圍環境的不良影響。

2.10 使用節能窗戶

高層建筑的上層需要承擔較大的壓力，所以需要合理的設計窗戶尺寸，盡量減少玻璃的用量，將建筑整體窗墻比控制在合理區間。選擇使用環保型的高透光單銀LOW-E鍍膜雙層中空玻璃，這種玻璃可以保證外窗透光率并減少熱輻射，起到“隔熱不隔光”的良好效果[5]。

3 結束語

在建筑設計過程中，為了獲得良好的設計效果，滿足國家可持續發展要求，需要把綠色建筑設計理念應用其中，讓設計出的建筑工程更具環保性、節能性，這也是當前我國建筑工程設計研究中重點關注的內容。結合我國建筑設計現實情況，綠色建筑設計理念應用范疇比較狹小，還沒有充分發揮綠色建筑設計功能。為了改變這種狀況，設計工作人員應按照建筑行業設計要求不斷改革創新，設計出更加環保且合理的建筑設計方案，并對其反復推敲和研究，給我國建筑行業綠色化發展提供條件。在綠色建筑設計過程中，設計人員可以根據時代發展，積極引進各種先進的材料和技術，降低對不可再生資源的消耗，把可再生能源應用其中，展現出建筑工程的綠色環保性能，給人們提供一個舒適、健康的環境，真正實現人與自然的和諧發展。