高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)理念探析

付文超

摘 要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過(guò)程中，人們對(duì)建筑物的品質(zhì)提出了高標(biāo)準(zhǔn)要求，特別是節(jié)能環(huán)保理念的落實(shí)及推行，使得綠色建筑物成為當(dāng)前的關(guān)注熱點(diǎn)，因此綠色設(shè)計(jì)也就成為了現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先進(jìn)產(chǎn)物。在綠色建筑設(shè)計(jì)群體中，低碳設(shè)計(jì)是對(duì)綠色建筑要求最科學(xué)、形象的詮釋?zhuān)缘湍芎摹⒌臀廴緸榛A(chǔ)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，是緩解能源危機(jī)問(wèn)題的保障性措施，而如何更好的將低碳理念應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中是當(dāng)前建筑工程的主要研究方向。

關(guān)鍵詞：高層建筑設(shè)計(jì) 低碳設(shè)計(jì)理念 探析

1、建筑節(jié)能中的“碳”理念

近些年，全球變暖已然成為人人議論的話題，所以，低碳經(jīng)濟(jì)也以成為全球熱點(diǎn)，大家都很重視。低耗能，低污染低碳經(jīng)濟(jì)是可以持續(xù)發(fā)展的，技術(shù)和制度的創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型以及新能源開(kāi)發(fā)等許多手段都可以使環(huán)境得到改善，減少使用煤炭、石油等緊缺能源從而減少溫室氣體的排放，達(dá)到經(jīng)和生態(tài)環(huán)境的雙重發(fā)展。而所謂的低碳建筑是指在建筑材料與設(shè)備制造、施工建造和建筑物使用的整個(gè)生命周期內(nèi)，減少化石能源的使用，提高效能，降低二氧化碳排放量。在中國(guó)，低碳建筑的理念愈發(fā)受重視，而在全球，低碳建筑已成為主流。“碳”廣義上來(lái)說(shuō)就是類(lèi)似于二氧化碳的排放，更早的時(shí)候低排放更多的被傾注于人們的出行和各種公司生產(chǎn)上，對(duì)低碳理念進(jìn)入高層建筑熱度并不是那么大，而隨著土地資源的緊缺，交通擁擠程度，住房居住條件越來(lái)越差，高層建筑方面的建設(shè)越來(lái)越得到重視。

2、我國(guó)低碳建筑的設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀分析

目前，社會(huì)各界對(duì)低碳建筑設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和理解缺乏一定的全面性，在推廣可持續(xù)發(fā)展理念的同時(shí)，仍保持原有的高能耗、高排放的生產(chǎn)模式、生活方式，嚴(yán)重阻礙了低碳理念在建筑設(shè)計(jì)的有效融入和應(yīng)用。

2.1采用新技術(shù)提高能源利用效率

技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源開(kāi)發(fā)和利用效率的影響是非常明顯的，采用先進(jìn)的能源開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、運(yùn)輸技術(shù)和設(shè)備，能減少資源浪費(fèi)，提高能源利用效率。因此，政府要加大能源技術(shù)研發(fā)費(fèi)用投入力度，建設(shè)有效的能源新技術(shù)研發(fā)與供給激勵(lì)機(jī)制，以提高能源利用效率。與此同時(shí)，在全社會(huì)大力宣傳節(jié)能減排的意義和重要性，鼓勵(lì)各行業(yè)積極研發(fā)、推廣、使用可再生能源技術(shù)。具體到建筑產(chǎn)業(yè)，建筑企業(yè)要立足于嚴(yán)格的能效標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持不懈地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)降低節(jié)能成本的目的。

2.2將可再生能源技術(shù)結(jié)合起來(lái)

建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，積極推廣新能源技術(shù)，是社會(huì)發(fā)展的要求。但是，資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)，不是一朝一夕就能完成的，也不是單獨(dú)某項(xiàng)技術(shù)就能支撐起來(lái)的。這就要求我們?cè)诮窈蟮陌l(fā)展中，既要優(yōu)先發(fā)展、利用可再生能源技術(shù)，還要將可再生能源及技術(shù)與常規(guī)能源、可再生能源結(jié)合起來(lái)，形成能源互補(bǔ)、銜接利用模式，構(gòu)建安全高效的能源供應(yīng)體系，通過(guò)可再生能源技術(shù)的整合實(shí)現(xiàn)能源綜合利用，改善單一能源使用效率低下、優(yōu)勢(shì)不明顯等缺陷，以獲得更加明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3、高層建筑的特點(diǎn)與低碳節(jié)能設(shè)計(jì)的必要性

在許多一線城市，我們很容易發(fā)現(xiàn)高層建筑隨處可見(jiàn)，且其占地面積廣，容積率過(guò)高，樓與樓之間的空隙不夠而形成大片陰影區(qū)從而導(dǎo)致人居質(zhì)量下降。由于建筑設(shè)計(jì)更加注重建筑的功能利用而輕視生態(tài)環(huán)境的錯(cuò)誤意識(shí)，造成了高耗能低效益的巨大浪費(fèi)，也逐漸影響了一個(gè)城市的交通情況和社會(huì)發(fā)展。所以必須重視起高層建筑中的低碳設(shè)計(jì)理念。其次，低碳理念越來(lái)越普及，所以如今更多的人們?cè)絹?lái)越追求精神品質(zhì)，追求更高尚的生活和優(yōu)越的生活品質(zhì)。如若一個(gè)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商只注重住房面積而忽略生態(tài)環(huán)境，在人們居住時(shí)浪費(fèi)生態(tài)資源，居住不舒服會(huì)得到更多人的投訴與不滿，從而導(dǎo)致建筑行業(yè)的低效能，將會(huì)落后于整個(gè)國(guó)際建筑行業(yè)。

4、低碳設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于高層建筑設(shè)計(jì)的策略分析

4.1低碳建筑節(jié)能系統(tǒng)的選擇策略

要實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的低碳節(jié)能，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)利用各種策略方法，確保資源的循環(huán)再利用，優(yōu)化能源利用方式，實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能建筑。在進(jìn)行低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于地區(qū)之間存在一定的差異性，應(yīng)充分考慮不同地區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)也不盡相同，例如：在進(jìn)行低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮到我國(guó)的北方冬季比較寒冷的地域特點(diǎn)，取暖消耗的資源在建筑的整體能源損耗中占據(jù)比較大的比重，對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的規(guī)劃和調(diào)整，在建筑外墻上可以應(yīng)用保溫效果較好的保溫板，確保建筑物的節(jié)能功效，就可以在很大程度上減少使用煤炭，這樣不僅可以減小燃燒煤炭污染環(huán)境，而且還可以選擇新能源替代煤炭，進(jìn)一步完善建筑節(jié)能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的低碳節(jié)能理念。與此同時(shí)，建筑工程自身就可以改變周?chē)h(huán)境，所以，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)充分結(jié)合周?chē)h(huán)境，結(jié)合建筑物自身環(huán)境特點(diǎn)，利用自然采光進(jìn)行低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)等，合理利用自然采光可以充分減少能源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能、節(jié)能減排的理念。

4.2優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計(jì)

從購(gòu)房者角度來(lái)看最重要的就是看房屋朝向，通俗意義來(lái)講朝向設(shè)計(jì)就是房屋能否滿足充足的日照時(shí)數(shù)和通透度，而對(duì)設(shè)計(jì)者老說(shuō)，好的朝向會(huì)有充足的陽(yáng)光，從醫(yī)學(xué)角度來(lái)說(shuō)，陽(yáng)光對(duì)人的身體健康有很多的好處，而且有利于節(jié)約建筑資源，降低能源消耗。因此城市建筑應(yīng)該充分考慮建筑位置方位與節(jié)能之間的關(guān)系，利用陽(yáng)光這天然資源降低消耗。在不同的朝向和不同的季節(jié)，許多建筑獲得不同的太陽(yáng)輻射能量，因此損失的熱量也不同，所以，首先應(yīng)該考慮的環(huán)境情況是建筑的方位，使熱量的損失減少并且使室內(nèi)的溫度保持適宜的狀態(tài)。

4.3優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)

（1）我們把高層建筑這個(gè)整體看作需要保暖的人類(lèi)，而建筑的外墻便如同人類(lèi)的衣服有遮擋保暖的作用，所以?xún)?yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)也是低碳設(shè)計(jì)理念中重要一部分。由鋼筋混凝土為填充材料的高層建筑墻體，在大多寒冷地區(qū)好多建筑單位都采用具有使墻體達(dá)到保溫、隔熱的功能輕質(zhì)材料并且應(yīng)用保溫較高效的材料，從而減少整體的荷載重量，減輕地基鋼筋負(fù)擔(dān)。（2）建筑房屋是有一定壽命年限的，就像人類(lèi)的生老病死一樣，會(huì)生病會(huì)被淘汰。材料的應(yīng)用就相當(dāng)于人類(lèi)的身體零件應(yīng)同步于人類(lèi)整體機(jī)能，建筑也一樣，材料也要符合建筑的使用年限。輕質(zhì)的外保溫復(fù)合墻體仍有許多不足：易松散、與結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)合不好、抗震能力差、整體性能差；掛荷載、不能承受外部裝修貼，不能承受有振動(dòng)的鑿刨裝修等等。此外，復(fù)合墻體由于框架梁拉、剪力墻的嵌入，墻體內(nèi)容易造成冷橋，是保溫、隔熱的薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)有關(guān)測(cè)定，高層建筑所出現(xiàn)的冷橋約占整個(gè)熱損失的5%～13%。除此以外，一些高層建筑外圍的護(hù)墻體相對(duì)于來(lái)說(shuō)耗能較大，并且占整個(gè)建筑耗能的25%左右。

5、結(jié)語(yǔ)

低碳設(shè)計(jì)理念在現(xiàn)代城市建設(shè)的各個(gè)方面都被使用到，高層建筑住宅的設(shè)計(jì)工作中也不例外。將低碳設(shè)計(jì)理念積極融入高層住宅建筑的整體設(shè)計(jì)當(dāng)中，是適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的良好舉措，同時(shí)也能夠有效促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。當(dāng)前在高層住宅建筑中融合低碳設(shè)計(jì)理念，需要高層建筑整體布局中融合低碳設(shè)計(jì)理念，使用環(huán)保效果良好的綠色建筑材料，并且積極應(yīng)用新型環(huán)保節(jié)能技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]郭灝，閆冰.探討低碳設(shè)計(jì)理念在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，02.

[2]馬萍.低碳建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)理念[J].科技視界，2016，06.

[3]張慧.低碳理念在建筑設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)研究[J].建筑知識(shí)，2016，10.