基于綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用探析

張宇峰

上海大境建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 上海 200070

城市化建設(shè)的推進(jìn)和建筑產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展，建筑產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的支柱性產(chǎn)業(yè)。綠色建筑設(shè)計(jì)理念的融入和加強(qiáng)可以起到低碳環(huán)保和節(jié)能減排的作用，在實(shí)施綠色建筑設(shè)計(jì)理念的過(guò)程，也是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化的過(guò)程。

1 綠色建筑設(shè)計(jì)的涵義

綠色建筑設(shè)計(jì)指的是，在建筑物建造的過(guò)程中，讓自然環(huán)境與建筑物進(jìn)行緊密融合，并通過(guò)采用各種設(shè)計(jì)方法，減少建筑物對(duì)自然環(huán)境的污染[1]。同時(shí)，需要綜合考慮到建筑物本身對(duì)于資源的消耗情況，合理地對(duì)資源消耗進(jìn)行控制，在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)之上，提升建筑物的節(jié)能和環(huán)保的作用。綠色建筑通過(guò)在全生命周期內(nèi)，提供給人們健康、舒適、自然的居住體驗(yàn)和生活空間，加強(qiáng)了建筑、自然和人之間的聯(lián)系，優(yōu)化了建筑的性能。

2 綠色建筑設(shè)計(jì)的必要性和重要意義

在高層民用建筑當(dāng)中融入綠色建筑設(shè)計(jì)的理念，對(duì)于經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益都有較大的益處。在高層建筑當(dāng)中融入綠色建筑設(shè)計(jì)理念，是實(shí)現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，也是我國(guó)保護(hù)生態(tài)環(huán)境和綠色發(fā)展的戰(zhàn)略實(shí)施路徑。首先，綠色建筑理念的貫徹和落實(shí)，不僅能夠很好地改善環(huán)境污染的問(wèn)題，也能夠起到節(jié)能減排的作用，有效維護(hù)和提升高層建筑的周邊環(huán)境以及環(huán)境質(zhì)量，相較于傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)，能夠更好的降低高層建筑的能源消耗，從保護(hù)環(huán)境和生態(tài)的維度出發(fā)，發(fā)揮資源效用和使用率的最大化。綠色建筑的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，也能夠最大限度地減少碳排放問(wèn)題，催使產(chǎn)業(yè)發(fā)生升級(jí)以及迭代。

首先，是對(duì)于成本的控制。建筑工程設(shè)計(jì)需要從經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益兩個(gè)維度，進(jìn)行設(shè)計(jì)上的規(guī)劃和思考，讓工程在設(shè)計(jì)之初除了要保證工程的質(zhì)量，也要盡可能地控制建設(shè)成本以及以后維護(hù)成本的支出。將綠色建筑設(shè)計(jì)中的可再生清潔能源如光伏發(fā)電、雨水回收、地?zé)岬热谌虢ㄖO(shè)計(jì)當(dāng)中，可以很好地起到節(jié)省能源消耗和節(jié)約成本的作用，利于企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

其次，是提升使用人群的生活質(zhì)量。傳統(tǒng)的高層建筑在設(shè)計(jì)中受到傳統(tǒng)理念的影響。讓設(shè)計(jì)的重點(diǎn)側(cè)重于建筑風(fēng)格的美觀展示而不側(cè)重建筑本身的低碳節(jié)能。在材料的選擇上，也是更側(cè)重于材料的裝飾性，對(duì)于材料本身的環(huán)保性考慮較少，建筑產(chǎn)業(yè)也就成為了碳排放大戶。而綠色建筑設(shè)計(jì)理念的融入，讓人們對(duì)于環(huán)保、生態(tài)有了新的認(rèn)識(shí)，從而更著重選擇可再生低碳環(huán)保的材料，能夠很好的從建筑建設(shè)源頭就開(kāi)始進(jìn)行節(jié)能減排。

第三，是對(duì)于能耗的合理控制。在傳統(tǒng)的高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于資源和能源的損耗較大，從而增加了建筑成本，也不利于可持續(xù)發(fā)展的需求。綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用，將節(jié)能、環(huán)保的技術(shù)和材料的使用與建筑設(shè)計(jì)密切相關(guān)，通過(guò)發(fā)揮綠色環(huán)保材料的作用和效能，對(duì)于資源和能源予以科學(xué)合理的管理和控制，既保障建筑的日常使用又能減少建筑能源消耗。在綠色建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以通過(guò)提升建筑保溫隔熱性能、提高設(shè)備能源利用效率和建筑節(jié)能運(yùn)行管理水平等具體措施，提升建筑的節(jié)能水平，從而起到降低耗能、減少耗材的作用。

3 綠色建筑設(shè)計(jì)的原則

當(dāng)設(shè)計(jì)人員考慮將綠色建筑設(shè)計(jì)理念融入高層建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中時(shí)，需要考慮以下一些原則：首先，要以人為本。設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合用戶的實(shí)際需求，結(jié)合這些需求將綠色建筑設(shè)計(jì)理念合理地運(yùn)用和使用，并在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到住戶的使用感受和居住體驗(yàn)，從而提升綠色建筑的意義和價(jià)值；其次，是要做到節(jié)能和環(huán)保，這是維護(hù)高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要原則，設(shè)計(jì)者應(yīng)充分發(fā)揮綠色建筑節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)；第三，堅(jiān)持整體性的原則。在進(jìn)行高層建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要確保綠色建筑規(guī)劃的系統(tǒng)性和整體性，避免出現(xiàn)有封閉性和單一性的規(guī)劃出現(xiàn)；第四，是從相互作用和相互影響的角度考慮[2]。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)于周圍的環(huán)境做全面的調(diào)查，充分研究透徹建筑與周邊環(huán)境的關(guān)系和相互的影響，避免這兩者干擾的情況產(chǎn)生。

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

4.1 選址科學(xué)化

選址對(duì)于高層民用建筑設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)可謂至關(guān)重要的第一步。一方面，綠色建筑設(shè)計(jì)要考慮到高層民用建筑的舒適度和適用程度，這其中包含通風(fēng)、采光和節(jié)能等相關(guān)內(nèi)容；另一方面也要考慮到將綠色建筑設(shè)計(jì)的作用和功效進(jìn)行合理顯現(xiàn)，增強(qiáng)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性和實(shí)施可行性，便于民用建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量提升。

在選址上，要結(jié)合居民和用戶的生活所需、居住環(huán)境和綠化的角度充分考慮。在選址的過(guò)程中，要做好現(xiàn)場(chǎng)的勘探和觀察以及調(diào)研工作，結(jié)合既有的資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行工作的分析，并對(duì)于建筑建成后，對(duì)于居民的生活和環(huán)境所產(chǎn)生的影響進(jìn)行有效合理的評(píng)估，包括對(duì)于建筑建成之后綠化面積是否達(dá)標(biāo)的評(píng)估，通過(guò)整理整合這些分析結(jié)果，確定建筑最佳應(yīng)選地理位置。另外，需要對(duì)于建筑區(qū)域的水文氣候和地質(zhì)結(jié)構(gòu)做充分的勘測(cè)和調(diào)查。推測(cè)出可能影響到的因素，基于這些并結(jié)合高層民用建筑的特點(diǎn)，確定所選區(qū)域是否合理，以此來(lái)提升選址的質(zhì)量和綠化意義和價(jià)值。第三，也要考慮到能耗。在選址的過(guò)程當(dāng)中，需要從綠色、環(huán)保、節(jié)能等方面對(duì)于建筑的朝向、氣候、風(fēng)向、光照等進(jìn)行分析，通過(guò)充分利用自然生態(tài)資源，可以達(dá)到讓居民感到舒適良好的體驗(yàn)，也能夠很好地降低能耗，從而將建筑工程綠色、節(jié)能、環(huán)保理念貫徹落實(shí)[3]。

4.2 對(duì)于節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)于節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在朝向、建筑形態(tài)、通風(fēng)、保溫、陽(yáng)臺(tái)、門窗、排水、綠色景觀、可再生資源等方面。

在朝向上，特別對(duì)于高層民用建筑，如果吸收越多的太陽(yáng)光能源，那么相對(duì)應(yīng)的能耗也就越低。因此在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮到朝向的問(wèn)題，讓建筑能夠吸納更多的陽(yáng)光，降低建筑內(nèi)部能源的消耗。也要避免經(jīng)緯度和太陽(yáng)的輻射對(duì)于高層建筑所產(chǎn)生的負(fù)面影響。具體在應(yīng)用時(shí)，高層民用建筑應(yīng)具備較為明顯的高低差和多樣的戶型格局，便于房間日照時(shí)間在盡可能的范圍內(nèi)達(dá)到最長(zhǎng)，另外，設(shè)計(jì)者從環(huán)保的角度，也要控制好樓與樓之間的間距，以及把握好每棟建筑的朝向。在采光充分的前提條件下，要盡可能拓展南邊的開(kāi)窗面積。

在高層建筑整體形態(tài)的規(guī)劃方面，設(shè)計(jì)者需要對(duì)于建筑基本形態(tài)，包括散熱比值等方面進(jìn)行細(xì)致而深入地剖析，高層民用建筑的基本形態(tài)越大，那么損失的熱量可能越多[4]。因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目的地理位置特點(diǎn)，進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)和布局的合理規(guī)劃，因地制宜地考慮建筑空間形態(tài)，并結(jié)合建筑的屬性來(lái)設(shè)計(jì)，如常年氣候相對(duì)溫暖的地方可以設(shè)計(jì)一些空中庭院，既能增加戶外的休閑空間也可以為建筑增加自然通風(fēng)的可能性。

在通風(fēng)的方面，要通過(guò)充分引進(jìn)自然風(fēng)來(lái)做好建筑室內(nèi)溫度的調(diào)解，增加內(nèi)部空間的通風(fēng)和舒適程度，讓建筑內(nèi)部空氣流通，提升室內(nèi)的空氣質(zhì)量。通過(guò)合理的通風(fēng)設(shè)計(jì)，還能夠降低空調(diào)的使用頻率，從另一方降低能耗。在實(shí)際應(yīng)用中，要對(duì)于建筑所在區(qū)域風(fēng)向的特點(diǎn)、強(qiáng)弱等級(jí)和風(fēng)向的變化等因素進(jìn)行充分分析，結(jié)合建筑的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行合理的規(guī)劃和布局，比如對(duì)于要避免對(duì)于夏季自然風(fēng)的遮擋，以及對(duì)于冬季自然風(fēng)直吹的情況做好防護(hù)，保證在建筑體的內(nèi)部能夠形成自然風(fēng)對(duì)流，讓室內(nèi)的空氣你流通。通過(guò)合理的利用自然風(fēng)，能夠很大程度上減少能源的消耗，達(dá)到高層建筑節(jié)能減排的作用和效果。

另外，也要充分考慮到室外風(fēng)模擬的環(huán)境，在高層建筑的初期設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到風(fēng)能的設(shè)計(jì)，需要結(jié)合高層建筑的實(shí)際情況進(jìn)行建筑體的合理規(guī)劃布局，確保在建筑體之間空氣的流通，提升高層建筑的室內(nèi)外空氣質(zhì)量。并且在設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)要注意避免因風(fēng)能產(chǎn)生高壓氣帶而對(duì)人的身體健康帶來(lái)的惡劣影響。

在保溫設(shè)計(jì)方面，因是高層建筑，建筑層高越高，受外界氣流和溫度等影響就越大。從提升室內(nèi)住房舒適性的角度出發(fā)，需要維護(hù)好建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，盡可能地延長(zhǎng)建筑的使用壽命，因此需要加強(qiáng)建筑的保溫，做好保溫設(shè)計(jì)工作，比如可以參照氣候變化的特征，采取有針對(duì)性的保溫方式，比方對(duì)于墻面和屋面采用先進(jìn)的保溫技術(shù)，以達(dá)到節(jié)能減排的功效。

在陽(yáng)臺(tái)和外立面的設(shè)計(jì)方面，也是需要充分考慮的部分。在高層民用建筑設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，要能夠達(dá)到節(jié)能效果，陽(yáng)臺(tái)一般采用外陽(yáng)臺(tái)的方式，在近些年，外立面的設(shè)計(jì)基本以挑出式的設(shè)計(jì)為主，這樣可以很好地進(jìn)行建筑面積的規(guī)劃，并且拓寬建筑的面積，還能夠起到對(duì)下層對(duì)應(yīng)空間的遮陽(yáng)效果，這種方式的應(yīng)用能夠很好地平衡高層建筑的內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)，提升建筑的美觀性和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定均衡性。

在門窗的設(shè)計(jì)方面。門窗的設(shè)計(jì)和使用是所有建筑中的重要一環(huán)，也有能耗較大的問(wèn)題產(chǎn)生，門窗密閉性是否足夠非常關(guān)鍵，如果密閉性低會(huì)導(dǎo)致熱量的快速消耗和損失，外界的冷氣也會(huì)進(jìn)入到室內(nèi)，降低整體室內(nèi)溫度，降低居住的舒適程度。因此，尤其在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮到門窗的密閉性，以及防風(fēng)、抗壓、降低噪音、隔離聲音等多個(gè)問(wèn)題，在高層建筑當(dāng)中，墻體的占用面積較大，面對(duì)的風(fēng)力和氣壓也較大，對(duì)于門窗的降噪、防風(fēng)等級(jí)等方面也提出了更高的要求。因此，要避免建筑出現(xiàn)一些危險(xiǎn)的情況，減少能源的消耗，對(duì)于窗戶的選擇、結(jié)構(gòu)和用料要充分進(jìn)行考慮，融入能夠遮陽(yáng)和可見(jiàn)光透射等作用，選擇適合于高層建筑的門窗材料，提升居住的舒適度和居住體驗(yàn)。

在排水設(shè)計(jì)方面，目前大部分的高層建筑多是以人工采集或者儲(chǔ)存雨水的方式來(lái)進(jìn)行，從而對(duì)雨水進(jìn)行回流或者節(jié)流。高層民用建筑融入綠色設(shè)計(jì)需要充分考慮到水資源的合理運(yùn)用，特別是對(duì)于雨水的循環(huán)設(shè)計(jì)和利用。在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)對(duì)于排水系統(tǒng)、儲(chǔ)水系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、回收雨水系統(tǒng)等的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)和再利用，從而很好地避免水資源的浪費(fèi)[5]。在設(shè)計(jì)中水和回收雨水系統(tǒng)時(shí)，要通過(guò)雨水收集器的使用，通過(guò)節(jié)流-存儲(chǔ)-過(guò)濾-凈化-輸送的方式，讓水資源得以合理地循環(huán)和再利用，從而實(shí)現(xiàn)綠色和節(jié)能的目的。其次，為了進(jìn)一步的節(jié)約和利用好水資源，可將節(jié)約和回流的水資源用于道路的噴灑、消防、沖廁用水等，妥善做好中水的利用工作。

在綠色景觀的設(shè)計(jì)上，需要對(duì)于綠色景觀進(jìn)行提前的規(guī)劃和布局，通過(guò)對(duì)綠色景觀的構(gòu)建、多種綠色植被的選取和使用可以起到固土、防風(fēng)防沙、凈化空氣、降噪、平衡碳氧含量的作用。人們呼吸到新鮮的空氣和看到綠色的植被，對(duì)于身心健康都頗有益處。并且，設(shè)計(jì)者通過(guò)綠色景觀的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，可以營(yíng)造出小區(qū)內(nèi)和室內(nèi)獨(dú)有的建筑風(fēng)格，改善居住環(huán)境以及對(duì)于空氣濕度溫度的調(diào)解，設(shè)計(jì)者可以因地制宜地采用立體綠化模式，讓綠色植被能夠充分發(fā)揮到最大效用，以此來(lái)改善高層建筑的熱環(huán)境，提升高層建筑室內(nèi)外熱環(huán)境質(zhì)量。

要充分發(fā)揮出再生資源設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。在進(jìn)行高層民用建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮到建筑的壽命，選擇高質(zhì)量和高壽命的建筑材料，以提升建筑整體質(zhì)量。綠色建筑設(shè)計(jì)的目的在于對(duì)于綠色材料、能源和技術(shù)的運(yùn)用，為人們營(yíng)造出健康舒適的居住和生活空間，設(shè)計(jì)者需要將綠色建筑設(shè)計(jì)的理念貫穿設(shè)計(jì)始終，并結(jié)合建筑所在地域的自然環(huán)境特點(diǎn)和可再生能源的自由儲(chǔ)備狀況，進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，提升可再生資源的利用率，降低能源消耗。在保證高層建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上，要避免不可再生資源的過(guò)度浪費(fèi)。對(duì)于建筑材料的選擇，要融合循環(huán)資源的設(shè)計(jì)，對(duì)于新材料，要降低應(yīng)用頻次，避免整體環(huán)境的破壞。另外，也可以適度選擇可降解的建筑材料，為居民打造綠色的生活空間和環(huán)境。

目前，使用較多的可再生資源多是以太陽(yáng)能和風(fēng)能為主，以及配合一些新型的節(jié)能材料，從而對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。太陽(yáng)能是目前我國(guó)重點(diǎn)研究的可再生、清潔型能源，在落實(shí)到設(shè)計(jì)的應(yīng)用上面，可以通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能儲(chǔ)備裝置進(jìn)行安裝，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能向熱能和電能的轉(zhuǎn)化。憑借著太陽(yáng)能熱水器裝置的安裝，保證生活中熱水的供應(yīng)，通過(guò)太陽(yáng)能路燈，來(lái)滿足夜間照明的需求，從而降低能源的消耗。對(duì)于可再生資源的有效和合理的應(yīng)用，可以很好地維護(hù)建筑本身的功能，也能夠很好地降低能耗，對(duì)于增強(qiáng)建筑的經(jīng)濟(jì)效益起到很好的正向作用[6]。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜合而言，在進(jìn)行高層民用建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，需要將綠色建筑的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行有機(jī)融合，在滿足建筑的基本功能需求的基礎(chǔ)上，提升建筑的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。充分發(fā)揮出綠色建筑設(shè)計(jì)的功能優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，為居民和住戶營(yíng)造出積極良好的生活氛圍和居住體驗(yàn)，打造出良好的生活居住環(huán)境。此外，綠色建筑所能夠帶來(lái)的節(jié)能環(huán)保和對(duì)資源的有效利用，在高層建筑中都有著重要意義。因此，在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)的規(guī)劃時(shí)，需要對(duì)于建筑體和區(qū)域的各個(gè)方面開(kāi)展深度調(diào)查和研究，通過(guò)數(shù)據(jù)、對(duì)比分析等方式來(lái)剖析和分析出哪些是可采用的方式，哪些方式有利，哪些方式有弊端，并結(jié)合先進(jìn)的建筑技術(shù)和工藝，仔細(xì)分析，并研究出一個(gè)科學(xué)合理的方案，為設(shè)計(jì)和規(guī)劃出符合現(xiàn)代需求和時(shí)代發(fā)展的高層建筑打下并奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。