關于綠色低碳建筑理念在高層建筑設計中的運用

張濤

（貴陽建筑勘察設計有限公司，貴州貴陽 550081）

0 引言

經濟的快速發展，對于我國建筑工程項目提出的要求越來越高。在新時期背景下，建筑行業要想實現穩定可持續發展，必須要意識到目前我國在節能環保方面提出的要求，綠色建筑設計并不只是單純指建筑工程項目建設時選擇利用節能減排技術，而是要結合建筑工程項目建設現狀，對符合要求的節能技術進行合理的利用，促使高層建筑與自然環境之間可以實現協調發展。在綠色低碳設計理念的基礎上，遵循以人為本的基本原則，將建筑設計的環保效果體現出來，加強對材料與成本的節約使用，盡可能保證建筑工程項目的使用壽命的延長。

1 綠色低碳建筑理念在高層建筑設計中的應用原則

1.1 整體性

近年來高層建筑已經逐漸成為建筑行業在建設和發展中的重中之重，在整個發展中，綠色低碳理念可以作為其前提條件。高層建筑設計本身屬于具有綜合性特點的工程項目之一，這種類型的建筑并不只是單純是日常中涉及的基礎性住宅，而且還會涉及其他不同類型的建筑功能體系。對于建筑的舒適體驗感給予關注和重視，在高層建筑設計時，必須要遵循整體性的基本原則，對生態節能技術進行合理利用，保證建筑與自然環境之間能夠實現和諧統一的發展。

1.2 節能性

建筑工程項目在建設時，很多高層建筑設計逐漸將綠色低碳理念以及節能減排等放在首要位置上，尤其是對于高層民用住宅來說更是如此。由于建筑自身需要耗費的能源以及資源數量普遍比較高，設計師必須要對低碳理念展開綜合分析，對符合要求的節能手段進行合理利用，這樣才能夠為建筑設計的前瞻性提供保障。同時還可以強調建筑的實用性特點，在整個設計環節切記不能夠只是單純將設計局限在任何一個方面，而是要從全局角度著手進行分析，將建筑特點以及周邊環境等放在首要位置上，盡可能降低建筑能耗[1]。尤其是在光照比較充足的區域，可以通過對太陽能設備的合理利用，盡可能避免建筑對于能源的過分依賴。同時在整個節能設備中，要對環保材料進行合理利用，在各種不同類型節能材料的應用背景下，要保證其在建筑設計以及施工中得到合理利用，加強對材料的循環利用率，這樣不僅能夠實現資源整體優化效果，而且能夠保證建材資源和資金的節約使用。

1.3 舒適性

現代化高層建筑在設計時，必須要滿足舒適性需求，對建筑自身的質量以及采暖方式等進行適當的改善和優化。通過對綠色低碳技術的合理利用，能夠保證整個建筑朝著更加舒適的趨勢轉變和發展，或者以自然采光或者通風的方式盡可能降低資源的嚴重消耗。

2 綠色低碳建筑理念在高層建筑設計中的應用意義

2.1 有利于建筑物與自然環境的融合

結合目前現代化建筑設計現狀，建筑物自身的設計風格與自然生態環境之間的融合性，會直接影響到使用人員的居住體驗感，尤其是在低碳建筑設計理念的影響下，建筑設計人員在展開設計時，要保證設計風格與自然環境之間可以實現有效結合，這樣不僅能夠保證設計質量得到提升，而且能夠將低碳建筑的優勢特點充分發揮出來[2]。對生態和諧的環境進行科學合理的構建和落實，在整個低碳建筑設計建設時，必須要將現代化設計技術手段以及各種不同類型的材料應用在實踐中，這樣才能夠保證低碳建筑整體節能效果得到強化。尤其是在建筑物的圍護結構中，可以對隔熱保溫材料進行合理利用，促使墻體自身使用率得到提升，不僅能夠增強墻體自身的承載力，而且還可以起到良好的保溫隔熱效果，避免出現嚴重的能源浪費等問題。以現代化技能技術為基礎，可以避免建筑物在使用時出現過高的碳排放量，同時還可以實現建筑與生態環境之間的和諧共處。

2.2 有利于降低能源損耗

結合目前現代化建筑施工現狀，在施工時勢必會帶來大量的能源消耗以及資源浪費的問題，在建筑使用時帶來的環境污染問題必須引起足夠關注和重視。根據目前現有諸多數據統計研究結果不難看出，在現代化建筑投入正式使用時，自身產生出來的污染以及垃圾已經超過30%左右，對于能源帶來的損耗相對比較嚴重。以低碳設計理念為基礎，在整個現代化建筑設計中，要對環境因素等展開綜合分析，將環境保護的基本原則放在首要位置上，這樣才能夠盡可能避免能源的嚴重消耗[3]。將低碳建筑設計要求放在首要位置上，將建筑設計以及施工等各方面作為出發點，在保證實現低碳建筑目標的同時，可以盡量避免帶來的嚴重能源損耗。

3 綠色低碳建筑理念在高層建筑設計中的具體應用對策

3.1 綠色低碳理念在建筑結構設計中的應用

3.1.1 周邊環境規劃設計

在針對整個建筑結構進行設計時，為了保證綠色低碳理念可以真正落實到實處，必須要提前進入施工現場內部進行仔細勘察，對周邊環境進行分析，同時做好降噪處理。對噪聲屏障系統進行科學合理的構建和落實，將系統直接設置在建筑結構以及主干線邊緣，避免噪聲帶來嚴重污染影響[4]。結合道路的高度以及車流量等，對地形進行科學合理的規劃，同時要加強對綠化帶的設計力度，將綠化帶在實踐中的隔音效果充分發揮出來，不僅能夠實現美化環境的目的，而且對灌木以及喬木進行合理利用，可促使整個環境更加的舒適。

3.1.2 建筑布局設計

綠色低碳建筑理念在建筑布局設計中的應用，要將建筑自身的位置以及具體使用性能等作為出發點，保證整個布局設計的科學性和合理性，滿足太陽能風能的各種不同類型的新型能源在使用時提出的個性化需求。更為重要的是要將部分可再生能源逐漸替代不可再生能源，避免出現建筑設計資源損耗等問題。結合建筑布局相互之間的距離，促使每棟建筑能夠有比較充足的陽光照射，保證冬季室內溫度得到提升，避免空調以及煤炭資源的嚴重消耗。

3.1.3 節能保溫設計

在整個建筑設計中，外墻一直以來都是其中非常重要的一部分，對保溫材料進行合理利用，深入材料市場內部對現有材料進行分析，對整個現場施工環境進行不斷優化處理。將外墻保溫技術在實踐中的應用作用和價值充分發揮出來，盡可能選擇具有耐寒以及耐熱特點的材料，結合配比要求對材料的性能進行分析，對項目施工中涉及的溫差等進行綜合分析，同時要對其進行有效管控，這樣能夠避免溫差帶來的裂縫問題，將墻體的保溫以及隔熱效果充分發揮出來。通過對玻璃幕墻的合理利用，可以將外墻結構的建設效果進行強化，避免出現嚴重的能量損失，對具有絕緣性特征的材料進行合理利用，例如，玻璃幕墻可以配合鋁合金門窗等實現合理利用，利用多道膠條進行密封處理，促使外墻的氣密性得到有效提升。

3.1.4 抗震設計

為了從根本上保證高層建筑項目設計水平得到提升，將綠色低碳建筑設計理念體現其中，保證抗震設計的重要性落實到實處，促使抗震效果得到強化，這樣才能夠延長建筑工程項目的使用壽命，避免地震災害帶來的嚴重危害影響[5]。在建筑結構設計環節，要根據建筑結構自身的抗震性特點，對符合要求的設計方法進行合理利用，避免地震帶來的嚴重損失。在整個抗震設計以及建筑設計理念融合時，可以將圍護結構作為出發點，將綠色低碳理念真正落實到實處，保證整個圍護結構體形系數具有準確性、可靠性，以此來提高抗震設計效果。

3.1.5 鋼結構設計

鋼結構主要是高層建筑結構設計以及建設時非常重要的材料之一，加強對建筑結構的管控力度，對豎向結構荷載以及重力等進行適當的調整和優化，這樣能夠為建筑工程項目在建設時的安全性和穩定性提供保證。在豎向結構荷載方面，要結合不同樓層的重力以及高度要求的展開綜合性分析，對建筑荷載以及軸力相互之間的關系進行深入了解，這樣做的目的是為了保證鋼結構自身具有非常大的荷載，同時還可以保證豎向水平荷載之間能夠維持相對平衡的狀態。結合高層建筑設計中提出的一系列數據，為建筑結構的安全性提供保證，將BIM 技術在其中的應用優勢特點充分發揮出來，為建筑設計方案的科學性和合理性提供保證。

3.2 綠色低碳理念在機電系統設計中的應用

眾所周知，在高層建筑設計中，所涉及的機電設備數量普遍比較多，為了從根本上實現節能環保的根本目的，必須要保證機電系統運行時的能源的消耗得到有效管控。建筑對排水、通風以及空調設備等都是其中必不可少的重要類型，其使用頻率比較高，所以可以通過變頻技術的合理利用，保證對排水、通風以及空調系統在運行時的效率得到提升，避免帶來嚴重的資源消耗等問題。尤其是在建筑空調中，部分情況下會選擇利用集中式的空調系統，此時必須要及時做好余熱回收，對PAU 系統進行合理利用。對熱回收系統進行合理的設置和利用，保證其可以實現回收再利用的根本目的。電梯也是高層建筑中非常重要的一部分，為了保證居民可以實現正常出行，促使其乘坐體驗感得到優化，在針對電梯部分電氣系統進行設計時，可以通過碳纖維引繩來進行合理利用，促使電梯運行效率得到提升。對整個自動調節模式的垂直電梯系統進行合理設置，這樣能夠達到良好的管控效果。針對電梯系統進行聯動設計時，如果其處于非聯動狀態下，居民按下電梯召喚鍵時，同樓層的兩部電梯會直接給予一定響應，同時停留在居民所在樓層。而在聯動設置影響下，居民按下召喚鍵時，兩部電梯中距離居民相對比較近的一個電梯會響應，并且停留在該樓層。通過這種方式的合理利用，能夠實現對電梯運營成本費用的有效管控。

3.3 綠色低碳理念在門窗設計中的應用

在高層建筑中，門窗設計一直以來都是其中必不可少的重要組成部分，是保證房屋熱能可以實現有效交換的設置類型之一。尤其是在新時期背景下，在綠色低碳設計理念的影響下，門窗的朝向以及具體面積等都必須要進行科學合理的設計。結合高速建筑自身條件以及實際情況，對不同朝向下的窗墻比進行不斷完善和優化，也就是窗戶洞口面積房間內的單元面積比值必須要得到有效管控。通常窗墻比設計者應當控制在0.4 范圍之內，如果超出0.6，那么勢必會帶來嚴重的能源損耗，對于建筑門窗結構的節能性效果也會造成不良影響。

3.4 新能源的利用

目前綠色低碳理念已經逐漸成為新時期背景下高層建筑設計中非常重要的發展趨勢，對自然采光進行合理利用，加強對自然通風手段的重視程度，將窗戶的開口方式進行適當的翻轉以及改變，這樣能夠引入更多的自然風。自然風和自然光相互之間的搭配使用，可以盡可能減少人工照明以及空調設備的運行時間，以此來實現對運行能耗的有效管控。

新時期背景下，我國各種不同類型的新型能源應用范圍一直在不斷擴大，新的能源本身具有良好的環保以及低能耗等優勢特點，在高層建筑中的應用范圍普遍比較廣。目前比較常見的新能源包括太陽能及風能等，太陽能一直以來都是清潔能源之一，并不會對環境造成任何的破壞影響，在高層建筑的水源加熱以及保溫等各方面都可以實現合理利用。風能的整體利用率也相對比較高，通過對自然風的合理利用，可以實現降溫制冷的根本目的，尤其是在季節交替或者晝夜過渡時，通過對風能供能等方式的合理利用，可以直接將自然風送入壓縮機中，以此來實現通風與蓄冷的根本目的，保證電能消耗問題得到有效管控。結合地域性特點等對能源具體利用方式進行確定，尤其是對于北方地區來說，要加強對其自身保溫性能的重視程度，對采暖新能源等進行合理利用，盡可能降低煤炭燃燒帶來的二氧化碳排放量。另外，在綠色低碳設計理念的影響下，對太陽能風能等可以實現綜合合理的利用，將高層建筑自身的全生命周期作為出發點，促使可再生能源可以逐漸替代傳統能源實現合理利用。對太陽能屋頂熱水器等進行安裝和使用，這樣才能夠真正實現高層建筑低碳設計的目的。

4 結語

為保證高層建筑設計質量和水平得到提升，滿足新時期背景下我國在節能減排、綠色環保方面提出的基本需求，需要將可持續發展戰略思想貫徹落實到實處，同時還要加強對綠色低碳建筑理念的認識和了解。在建筑節能設計時，必須要對現有可循環資源進行合理利用，加大對門窗等各環節的節能設計力度，對引起提高能耗的原因進行分析和處理。這樣不僅有利于將綠色低碳理念在建筑設計中的應用作用發揮出來，而且還可以提高能源、資源的利用率，以此來推動我國綠色建筑的穩定、可持續發展。