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

馮永先

深圳市建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司合肥分院

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

馮永先

深圳市建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司合肥分院

人們對(duì)居住環(huán)境的質(zhì)量要求越來(lái)越高，綠色設(shè)計(jì)成為建筑設(shè)計(jì)中的一種發(fā)展趨勢(shì)，本文從高層民用建筑著手，討論了綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用。

高層民用建筑、綠色建筑、建筑設(shè)計(jì)

前言：

綠色建筑設(shè)計(jì)是建筑行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，綠色建筑的發(fā)展提高了人們居住環(huán)境的質(zhì)量，加強(qiáng)高層民用建筑綠色設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

一、綠色建筑的主要內(nèi)涵

綠色建筑概念在中國(guó)的時(shí)間并不長(zhǎng)，不過(guò)隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境要求越來(lái)越嚴(yán)格，綠色建筑理念將會(huì)不斷被深化。綠色建筑早在上個(gè)世紀(jì)的歐洲工業(yè)革命時(shí)期就已被提出，工業(yè)化在給民眾帶來(lái)方便和進(jìn)步的同時(shí)，也給自然環(huán)境帶來(lái)了無(wú)盡的創(chuàng)傷。隨后，人民從享受工業(yè)革命帶來(lái)快感中冷靜下來(lái)，開(kāi)始思考人類應(yīng)該如何與自然和平相處。隨著綠色理念不斷深入，人民對(duì)綠色建筑的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深，從感性到理性，最終建立了一套完整的綠色建筑理念。綠色建筑即是在建筑物的生命周期內(nèi)，從建設(shè)初期到使用以及后期的維護(hù)之中，盡量減少能源的消耗，從建筑的各個(gè)能耗方面減少能源使用，同時(shí)還能夠?yàn)槊癖妱?chuàng)造一個(gè)綠色、舒適、健康的生態(tài)環(huán)境。值得一提的是，綠色建筑的宗旨是在保證民眾舒適的前提下，最大限度的減少建筑物的能耗。

二、綠色建筑設(shè)計(jì)的原則

綠色建筑設(shè)計(jì)中，其遵循的原則包括：①以人為本。綠色建筑最終還是要為人服務(wù)的，其功能、居住環(huán)境等都要切實(shí)滿足人的需求。②節(jié)約資源。綠色建筑與普通建筑區(qū)別點(diǎn)之一就是能耗減少。在設(shè)計(jì)中，在不影響建筑質(zhì)量安全的基礎(chǔ)上，要最大程度地降低資源使用量。③系統(tǒng)規(guī)劃。綠色建筑的節(jié)能是需要從多個(gè)方面共同實(shí)現(xiàn)的，如果彼此間配合不到位，可能會(huì)起到反效果。所以，在綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，必須進(jìn)行系統(tǒng)性規(guī)劃，對(duì)應(yīng)用的綠色節(jié)能技術(shù)進(jìn)行全面考慮，確保彼此間不會(huì)出現(xiàn)沖突等情況，有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。④結(jié)合場(chǎng)地條件。在綠色建筑中，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能，需要充分利用自然環(huán)境的資源，比如陽(yáng)光、自然風(fēng)等。所以，在設(shè)計(jì)中，需要對(duì)建筑的場(chǎng)地條件進(jìn)行全面了解。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高建筑節(jié)能水平。

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

3.1綠色建筑材料應(yīng)用

建筑材料的選用應(yīng)以節(jié)能、環(huán)保為主，多運(yùn)用可再利用、可循環(huán)的材料，嚴(yán)禁使用污染高、性能差的建筑材料。與此同時(shí)，建筑設(shè)計(jì)中要多到如下幾點(diǎn)：①建筑造型要素簡(jiǎn)約，減少對(duì)大量裝飾性構(gòu)件的運(yùn)用；②建筑材料盡可能選擇本地生產(chǎn)，且距離施工現(xiàn)場(chǎng)在500km內(nèi)，減少建筑運(yùn)費(fèi)；③采用高強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)，比如說(shuō)混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)等；④多選用以廢棄物為原材料生產(chǎn)的建筑材料，建筑裝飾材料應(yīng)具有耐久性、易維修等特點(diǎn)。

3.2合理進(jìn)行建筑選址

高層建筑在設(shè)計(jì)之前，應(yīng)以民眾的生活質(zhì)量和生存舒適度為設(shè)計(jì)前提，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分考慮建筑周邊的環(huán)境因素，充分研究建筑環(huán)境對(duì)建筑能耗的影響。例如在選址過(guò)程中應(yīng)該收集建筑物所在的氣象資料和土質(zhì)情況，并對(duì)土質(zhì)進(jìn)行取樣，進(jìn)行深入分析；此外，還要對(duì)施工設(shè)計(jì)和建筑形狀設(shè)計(jì)進(jìn)行論證，確定建筑物的最佳朝向以及建筑物的最高層數(shù)、容積率等等。

3.3建筑朝陽(yáng)角度設(shè)計(jì)

在居民選擇住宅時(shí)，房屋朝向是居民關(guān)注的重點(diǎn)所在。為此，在高層民用建筑設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過(guò)應(yīng)用節(jié)能技術(shù)來(lái)增加建筑內(nèi)陽(yáng)光照射量，更好地滿足居民對(duì)住宅朝陽(yáng)的要求。由于高層民用住宅本身就存在較大高低差異顯著、戶型格局多樣的特征，不同的房屋其陽(yáng)光照射時(shí)間有所不同，在高層民用建筑設(shè)計(jì)中，需要加強(qiáng)對(duì)各棟樓間距離的重視，計(jì)算陽(yáng)光照射角、照射時(shí)間，確保建筑室內(nèi)光源的充足，起到一定的節(jié)能環(huán)保、增強(qiáng)居室舒適性的作用。同時(shí)，在朝陽(yáng)角度設(shè)計(jì)中，還需要考慮太陽(yáng)方位角變化，盡可能延長(zhǎng)建筑物日照時(shí)間。其中，在冬季時(shí)，由于太陽(yáng)方位角并不會(huì)出現(xiàn)大范圍變化，各朝向墻面日照時(shí)間差距較大；同時(shí)，在不同緯度上，日照時(shí)間也有較大差異，以廣東地區(qū)為例，南部全年日照時(shí)間2200-3000h，北部全年日照時(shí)間為1400-2200h。

3.4合理進(jìn)行建筑布局

很多設(shè)計(jì)人員為了達(dá)到建筑節(jié)能的目標(biāo)，經(jīng)常在設(shè)計(jì)中引入自然風(fēng)，合理的布局能夠在夏季為建筑物提供更多的自然風(fēng)，而在冬季可以避免自然風(fēng)直吹建筑物；同時(shí)合理構(gòu)建室內(nèi)布局還能夠加強(qiáng)室內(nèi)對(duì)流，增強(qiáng)建筑物的通風(fēng)效果，最終達(dá)到節(jié)能減排的效果。而建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)材質(zhì)不同，也會(huì)影響建筑物的能耗。例如：磚石結(jié)構(gòu)的外墻主要是混凝土結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)，但是高層建筑的外墻結(jié)構(gòu)是填充材料的，使用較輕的材料可以減少建筑能耗。

3.5建筑屋頂隔熱設(shè)計(jì)

在高層民用建筑中，太陽(yáng)輻射會(huì)造成建筑溫度升高，影響室內(nèi)的居住環(huán)境，尤其是南方地區(qū)，太陽(yáng)輻射更加強(qiáng)烈，做好屋頂?shù)母魺峋惋@得十分必要。就當(dāng)前隔熱技術(shù)來(lái)看，高層民用建筑中應(yīng)用最普遍的就是空氣層隔熱技術(shù)，此技術(shù)的原理是通過(guò)降低傳熱來(lái)起到隔熱效果。同時(shí)，它還具有一定的保溫功能，對(duì)預(yù)防寒冷季節(jié)室內(nèi)熱量流失有著一定作用，有助于降低暖通空調(diào)的能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

3.6做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于高層民用建筑來(lái)說(shuō)，維護(hù)結(jié)構(gòu)主要是墻體，影響著建筑的保溫情況，主要包括內(nèi)保溫(位于外墻體內(nèi)側(cè)的保溫材料)、外保溫(位于外墻體外側(cè)的保溫材料、保溫層)兩部分。在綠色建筑設(shè)計(jì)中，要尤其重視維護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部的節(jié)能，避免細(xì)部保溫不足造成的熱量流失，具體包括建筑熱橋、墻體縫隙、外墻懸挑構(gòu)件以及附屬構(gòu)件、門(mén)窗框與抹灰層縫隙、玻璃幕墻與樓板或梁墻縫隙等。這些都需要通過(guò)充填保護(hù)材料、外部覆蓋保溫層等方式來(lái)解決，為建筑內(nèi)部保溫創(chuàng)造良好條件，減少熱量的流失，降低維持室內(nèi)溫度所需的能耗，達(dá)到節(jié)能的效果。

3.7做好建筑景觀設(shè)計(jì)

景觀設(shè)計(jì)也是綠色建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分。①在高層民用建筑小區(qū)的停車(chē)場(chǎng)、廣場(chǎng)和人行通道周邊，需要種植合適數(shù)量的喬木，起到遮陽(yáng)作用。其中，停車(chē)場(chǎng)遮陰率最低不小于20%，主干道遮陰率應(yīng)不低于50%，步行道和自行車(chē)道遮陰率應(yīng)不低于60%，其他室外活動(dòng)場(chǎng)地還需要做好遮陽(yáng)避雨設(shè)計(jì)。②在場(chǎng)地內(nèi)，還需要根據(jù)綠化景觀情況設(shè)計(jì)合理的步行道，設(shè)置配套休憩設(shè)施，遮陰排水等要設(shè)計(jì)到位。③人行通道設(shè)計(jì)要滿足無(wú)障礙要求，能夠與場(chǎng)地外人行通道良好連通，安全性、舒適性都要符合標(biāo)準(zhǔn)。④對(duì)于室外硬質(zhì)鋪裝的地面，應(yīng)當(dāng)保持50%以上的透水鋪裝率；對(duì)于室外停車(chē)場(chǎng)，透水地面鏤空面積比應(yīng)超過(guò)40%；對(duì)于場(chǎng)地內(nèi)道路，70%以上的太陽(yáng)輻射系數(shù)應(yīng)超過(guò)0.4。⑤對(duì)于高層民用建筑中的景觀綠地，應(yīng)當(dāng)以鄉(xiāng)土植物為主，其比例應(yīng)超過(guò)70%，并根據(jù)植物生態(tài)習(xí)性，引進(jìn)配植多種植物，構(gòu)建喬、灌、草的多層次綠化體系，綠化用地的綠化覆蓋率不能低于70%.

3.8加強(qiáng)空間組織設(shè)計(jì)

高層建筑是現(xiàn)代城市發(fā)展的必然趨勢(shì)，而在發(fā)展高層建筑的同時(shí)，還應(yīng)該注重建筑的節(jié)能與環(huán)保設(shè)計(jì)。提升建筑物的節(jié)能設(shè)計(jì)，加強(qiáng)建筑的空間組織設(shè)計(jì)也是改善建筑能耗的關(guān)鍵措施之一。在高層建筑中，應(yīng)該盡可能的減少玻璃幕墻的使用，這樣可以降低光污染，同時(shí)還能夠降低風(fēng)帶的數(shù)量，在提升建筑物的協(xié)調(diào)性和規(guī)整性的同時(shí)，還能提升建筑物的空間組織感。此外，還可以利用地下空間增強(qiáng)建筑物的空間組織設(shè)計(jì)，例如利用地下空間打造停車(chē)場(chǎng)，可以緩解地上停車(chē)壓力的同時(shí)，增加地上的綠化面積，以此達(dá)到建筑節(jié)能的目標(biāo)。充分考慮建筑物的空間組織設(shè)計(jì)，不僅能夠提升建筑的綜合功能，還能達(dá)成建筑節(jié)能的目標(biāo)。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，高層民用建筑已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，而在高層民用建筑設(shè)計(jì)中，進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保效益的最大化，增強(qiáng)建筑的實(shí)用功能。

[1]張曉陽(yáng).綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用剖析[J].城市建筑，2015(26)：148.

[2]張勁.解析高層民用建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].城市建筑，2015(26)：54.

[3]王丹.綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].四川水泥，2014(11)：239.