淺析綠色建筑設計在高層民用建筑設計的應用

王 軍

(中信建筑設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430014)

淺析綠色建筑設計在高層民用建筑設計的應用

王 軍

(中信建筑設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430014)

高層建筑朝著綠色環(huán)保的方向進行設計成為經(jīng)濟發(fā)展的一個重要方向，通過現(xiàn)階段我國高層建筑綠色環(huán)保設計的現(xiàn)狀，提出了綠色建筑設計應用于高層民用建筑的原則，并通過一些實際案列進行闡述。

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社會經(jīng)濟發(fā)展水平帶來的副作用是全球氣候變暖、各種自然災害的產生，人們逐漸意識到資源的浪費對環(huán)境產生的危害，公民的環(huán)保意識在逐漸加強。高層建筑是一個耗費資源巨大的工程，具有工程規(guī)模大、工期長、耗資量大的特點，將綠色建筑設計運用到高層民用建筑當中有利于節(jié)約能源。在高層民用建筑設計中融入綠色環(huán)保的設計理念可以促進我國建筑行業(yè)向智能化、節(jié)約化方向發(fā)展，滿足了人們對于生活品質的要求，改善了人們的工作和生活環(huán)境。

1 我國高層建筑綠色環(huán)保設計的現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程的加快，城市建筑用地的緊俏導致城市建筑逐漸向高層化和深入化方向發(fā)展。高層建筑是一個耗費資源量巨大的工程，發(fā)達國家從很早就開始重視建筑行業(yè)的綠色環(huán)保設計理念，而我國因為對環(huán)保意識沒有足夠重視，高層建筑綠色環(huán)保設計水平落后于發(fā)達國家，國內的建筑企業(yè)往往追求的是利益最大化，對綠色環(huán)保設計理念認識不夠，缺乏相關知識的專業(yè)設計師。為了節(jié)約成本在設計過程中節(jié)省原材料的使用，而且不合理的設計方案增加了建筑原材料的使用量，造成了能源浪費[1]。高層建筑的大量出現(xiàn)，導致城市環(huán)境越來越差，建筑物之間的間距越來越小，影響了通風和采光，雖然國家已經(jīng)推出相應的節(jié)能減排的觀念和相關政策，但是在實際應用中缺乏主觀能動性，專業(yè)性人才也比較少，建筑企業(yè)更注重建筑外觀的美觀，造成嚴重的鋪張浪費現(xiàn)象。因此高層建筑設計采用綠色環(huán)保理念是高層建筑發(fā)展的必然趨勢，不僅可以保護生態(tài)環(huán)境，而且可以節(jié)約資源，減少浪費。

2 高層民用建筑設計中應用綠色建筑設計的意義

我國經(jīng)濟得到快速發(fā)展的同時，資源浪費現(xiàn)象嚴重，也使環(huán)境被破壞，因自然環(huán)境遭到破壞所產生的自然災害屢有發(fā)生，酸雨、泥石流等災害給人們的生命和財產造成了威脅。因此在當今社會，節(jié)能減排已經(jīng)成為了我國在社會全面發(fā)展時期中的一個重要發(fā)展方向，也是國家提出的基本國策和戰(zhàn)略，以建立資源節(jié)約型環(huán)境友好型的社會為目標，讓我們每一個人都清楚的認識到保護環(huán)境、節(jié)約資源的重要作用，經(jīng)濟的快速發(fā)展不應該以犧牲環(huán)境和資源為代價，高層民用建筑就是為了緩解日益緊張的用地而出現(xiàn)的，高層民用建筑也得到了越來越廣泛的應用，而將綠色環(huán)保理念應用到高層民用建筑當中可以提高建筑節(jié)能水平、使施工成本得到大幅度降低、工程的能耗以及對工程周圍環(huán)境的不良影響得以減少，符合現(xiàn)代化建筑的發(fā)展需求，使高層民用建筑實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標，促進社會效益和經(jīng)濟效益的有效結合，有效推進建筑行業(yè)健康的可持續(xù)發(fā)展。因此，將綠色建筑設計應用到高層民用建筑設計中成為了建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

3 綠色建筑設計應用于高層民用建筑的原則

將綠色建筑設計應用到高層民用建筑當中，有利于建筑生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。為了保證設計綠色環(huán)保的高層民用建筑，首先需要對當?shù)氐臍夂驐l件、地質條件等綠色建筑因素進行充分了解為基礎，在保證高層建筑質量的前提下以節(jié)約資源為主要目的，最大限度的降低不可再生能源的浪費。在設計之初就需要將資源節(jié)約的理念融入到設計里面，充分利用有限的資源創(chuàng)造最大的價值。同時建筑設計師需要依據(jù)客戶的需求對建筑的整體用途和形狀進行合理規(guī)劃，合理分配建筑空間，因地制宜的對高層民用建筑進行綠化設計?？偠灾?，綠色建筑設計就是需要將綠色環(huán)保的理念貫穿于高層民用建筑的始終。

4 綠色建筑設計在高層民用建筑設計的應用

4.1優(yōu)化建筑物的朝向設計

在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，節(jié)能減排已經(jīng)得到國家和社會的重視。隨著高層建筑的增多，為了節(jié)約能源保護環(huán)境，低碳設計理念逐漸運用到高層建筑的施工當中，而科學合理的高層民用建筑設計可提升建筑物的通風效果，通過降低取暖、降溫設備的使用率來降低能源消耗，實現(xiàn)綠色環(huán)保的目標。武漢屬于亞熱帶濕潤季風性氣候，雨量充沛，屬于夏熱冬冷的城市，夏季多東南風，冬季多西北風，在小區(qū)群體布局設計時可將小體量的低層住宅放置于南邊，大體量的高層可放于北邊，以滿足夏季通風需求的同時，還能起到阻擋冬季西北風的作用，建筑整體良好的通風性可將建筑內部的污濁空氣和潮濕氣體排出，減少居民對空調系統(tǒng)的依賴度，為居民健康提供有力保障。

4.2利用綠色環(huán)保理念優(yōu)化建筑形體設計

從建筑設計的角度出發(fā)，建筑物的形體設計與能源消耗有很大的關系。從設計之初就能夠結合自然環(huán)境對高層建筑物的形體進行合理設計，就可以合理的將自然光運用到高層建筑當中，而且自然光具有照度均勻、引起暈眩的可能性小、光色好、持久度高的特點。優(yōu)化建筑形狀利用自然光達到節(jié)約能源的最終目的。高層建筑的位置和朝向設計首先與當?shù)氐臍夂颦h(huán)境相協(xié)調。設計師按施工城市太陽高度角做出日影響圖，以確定冬季每天的日照時間，保證在冬季時也能夠有良好的采光條件。在運用自然光的同時，應兼顧建筑使用的舒適性和節(jié)能性[2]。以武漢市新能源研究院的主塔樓為例，其外形是馬蹄蓮的形狀，根據(jù)熱損失設計結構使建筑主體面向南方，盡可能多的使建筑整體接受自然光的照射，建筑的曲面設計也提高了太陽能的利用率，曲面設計利用了空氣動力學原理來進行充分運用，這樣的建筑形狀可以減緩建筑整體受風吹日曬而造成的損傷。

4.3建筑材料的優(yōu)化選擇

建筑材料的選擇是滿足綠色建筑設計的重要方面之一。外墻是高層建筑圍護結構的主體部分，而且占用的建筑面積也比較多，耗費資源量大，在選擇外墻材料的過程中不僅要有保溫隔熱的效果，還要選擇抗震能力強、結構緊密、結合性好的建筑結構，多采用可以循環(huán)再利用的環(huán)保材料，武漢市新能源研究院的外墻所用的材料是外墻保溫裝飾一體板，這種材料將外墻裝飾和建筑的整體保溫施工相結合，不僅可以節(jié)約建筑施工中近十道工序，還有效的節(jié)約了整體施工時間，與傳統(tǒng)保溫方法相比較，使用外墻保溫裝飾一體板可以縮短將近60%的施工工期，施工效率可以整整提高1倍[3]。再通過先進安裝體系與墻體相互配合，使建筑外墻得到優(yōu)化施工，形成低碳節(jié)能、裝飾、防水、防霉、防火與建筑一體的美觀效果。武漢作為長江沿岸的“三大火爐”之一，夏季炎熱，建筑物受到太陽的輻射很強，導致建筑物的溫度越來越高，室內的溫度也隨之升高，為了減少建筑整體的溫度，武漢新能源科技院主塔樓采用空氣隔熱技術來阻擋太陽的輻射，讓溫度不傳導至室內，保持室內的正常溫度，在冬季可以避免室內熱量的散失，減輕了空調使用率，從而達到節(jié)能減排的目的。

4.4將再生能源與高層建筑相結合

高層建筑的綠色環(huán)保設計需要多方面因素相結合，建筑的節(jié)能是一個綜合性問題，它涉及到對多個方面的因素，例如自然地理環(huán)境、小區(qū)地理位置規(guī)劃、建筑形狀設計以及居民使用方式等，因此高層建筑的設計人員以改變高耗能的建筑設計現(xiàn)狀為出發(fā)點，設計的主體方向在保證基本的用戶使用功能，在設計時期還應該考慮建筑的節(jié)能功能，依靠建筑規(guī)劃設計、物理結構、原材料、水暖電氣等方面互相配合，充分利用自然資源和再生能源。武漢新能源科技院主塔樓的“馬蹄蓮”樓頂采用太陽能光伏發(fā)電，每天大概能發(fā)電1 200度左右，矗立在16樓頂端的金色柱狀體是一組垂直風力發(fā)電機，每天可以發(fā)電40度左右，建筑自身所利用自然資源制造出的能源用于建筑的能源供給，沒有對建筑周圍的環(huán)境造成破壞同時滿足節(jié)約了大量能源。

4.5將綠色景觀技術綜合運用到高層建筑環(huán)境的綠化

在高層民用建筑中進行綠色植被的合理設計是實現(xiàn)綠色建筑設計的一個重要方面和手段，可以設計綠色景觀的區(qū)域主要包括建筑的陽臺區(qū)域、綠化區(qū)域，通過對建筑整體的綠化設計促進高層建筑形成一個系統(tǒng)性的立體綠化結構，實現(xiàn)對高層民用建筑的熱環(huán)境的改善，充分發(fā)揮了高層民用建筑節(jié)能環(huán)保的價值和作用。結合高層建筑中的整體空間，在保證居民合理活動的空間范圍的前提下，對建筑內的空白區(qū)域進行綠色景觀的設計，使綠色環(huán)保設計不只局限于整體的高層建筑之中，將整體的高層民用建筑形成一個全方位、立體化的系統(tǒng)結構。不僅可以美化建筑整體環(huán)境，對改善建筑內的空氣質量也有巨大幫助。在高層民用建筑中進行整體的綠色植被設計，還可以充分利用建筑中的可用空間，而陽臺就是一個綠色環(huán)保設計中必不可少的關鍵位置。

5 結語

城市化進程的逐漸加快，高層建筑為了適應經(jīng)濟的快速發(fā)展而逐漸增多，經(jīng)濟快速發(fā)展的同時沒有注重環(huán)境保護和能源的節(jié)約，給我們的生活環(huán)境造成了不可逆轉的巨大傷害，因此在高層建筑設計當中融入綠色環(huán)保理念是勢在必行的趨勢，不單單是為了追求企業(yè)的利益最大化，還能夠通過綠色環(huán)保設計的理念來獲得社會效益，節(jié)約可再生和不可再生資源，保護我們賴以生存的環(huán)境。

[1] 張 光.淺析綠色建筑設計在高層民用建筑設計的應用[J].城市建筑,2015,5(12):47-49.

[2] 曲福生.綠色建筑設計在高層民用建筑設計的應用[J].現(xiàn)代裝飾:理論,2015,5(20):141-143.

[3] 顏 青,尹衍鵬.淺析綠色建筑設計在高層民用建筑設計的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2015(5)：20-22.

Abriefanalysisoftheapplicationofgreenbuildingdesigninthedesignofhigh-risecivilbuildings

WangJun

(CiticArchitecturalDesignResearchInstituteCo.,Ltd,Wuhan430014,China)

The high-rise building towards design has become an important direction of economic development in the direction of green environmental protection, through the present situation of China’s high-rise building green design, puts forward the application of green building design in high-rise civil building principle, and through some actual case to elaborate.

green, architectural design, high-rise civil buildings, application

TU201.5

A

1009-6825(2017)26-0179-02

2017-07-07

王 軍(1962- )，男，高級建筑師