高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)理念探析

湛晨曦

摘要：在當(dāng)今化進(jìn)程逐步推進(jìn)的同時(shí)，伴隨人們節(jié)能意識水平的提升，設(shè)計(jì)與開發(fā)人員對低碳綠色建筑給予了高度的關(guān)注與重視。需要注意的是，低碳建筑并不是新興領(lǐng)域，它只是建筑領(lǐng)域在低碳文明時(shí)代下的產(chǎn)物而已。論文對低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對策略進(jìn)行了解析。

關(guān)鍵詞：低碳;建筑設(shè)計(jì);應(yīng)用

中低碳建筑的存在能夠極大程度上減少高層建筑對生態(tài)環(huán)境的污染與破壞，并且促進(jìn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，如果想要在高層建筑建筑設(shè)計(jì)中合理應(yīng)用低碳設(shè)計(jì)理念就要先明確低碳設(shè)計(jì)理念的內(nèi)涵與內(nèi)容。

1低碳設(shè)計(jì)理念的內(nèi)涵

低碳設(shè)計(jì)理念是低碳時(shí)代的產(chǎn)物，是維持當(dāng)今自然生態(tài)環(huán)境必不可少的環(huán)保理念。低碳設(shè)計(jì)理念的內(nèi)涵是指在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中能夠使其擁有可持續(xù)發(fā)展的品質(zhì)，能夠最大化減少對環(huán)境的污染，對空氣中的二氧化碳等污染顆粒進(jìn)行有效吸收，從而緩解當(dāng)前人類所面臨的環(huán)境污染處境。依托低碳設(shè)計(jì)理念的內(nèi)涵所衍生出的低碳建筑也就是人們口中常提及的綠色建筑。所謂的低碳建筑就是將建筑建設(shè)中所使用到的各種資源進(jìn)行合理的使用，并在施工過程中選用環(huán)保或者安全的施工材料，以此來減少人類建筑對自然環(huán)境的破壞和影響。除此之外，低碳設(shè)計(jì)理念是以對資源的節(jié)約為目標(biāo)，在進(jìn)行低碳建筑的施工設(shè)計(jì)時(shí)，將低碳設(shè)計(jì)理念滲透施工過程的整個(gè)環(huán)節(jié)，提高建筑資源的可持續(xù)使用率，從而提高高層建筑的資源節(jié)約水平，促使人類與自然環(huán)境和諧相處。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要對社會(huì)環(huán)境負(fù)責(zé)，對資源的利用要科學(xué)合理，不能對生態(tài)環(huán)境造成破壞，要進(jìn)行綠色高層建筑設(shè)計(jì)，滿足人們居住的正常需求，做到安全、舒適、便捷。

2高層建筑建筑設(shè)計(jì)中低碳設(shè)計(jì)理念應(yīng)用的必要性

生態(tài)倫理思想是當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展背景下的一種新思想，主要是以生態(tài)倫理學(xué)科的相關(guān)理論和知識為基礎(chǔ)，以應(yīng)對日益惡化的生態(tài)問題?，F(xiàn)如今，傳統(tǒng)的高污染高消耗發(fā)展模式已經(jīng)跟不上時(shí)代發(fā)展要求，而低碳時(shí)代的到來則緩解當(dāng)前人類生活資源緊張、環(huán)境污染嚴(yán)重的問題。建筑一直以來都是人類生活發(fā)展的主要場所，因此，低碳建筑的發(fā)展便尤為重要。建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中必須容納獨(dú)特風(fēng)格，并承載一定的歷史文化元素，將建筑物的載體功能充分發(fā)揮出來。對于低碳建筑的設(shè)計(jì)還能夠提高建筑的整體使用效率，對建筑行業(yè)的發(fā)展同樣起到無比重要的促進(jìn)作用。

3 高層建筑建筑設(shè)計(jì)中低碳設(shè)計(jì)理念的具體應(yīng)用

3.1 在整體布局中的應(yīng)用

在高層建筑建筑施工前要對整體布局進(jìn)行相應(yīng)的低碳設(shè)計(jì)。由于建筑的采光度作用十分巨大，所以在進(jìn)行施工前要根據(jù)實(shí)際情況對高層建筑建筑的朝向加以確認(rèn)與分析，以此確保整體的布局能夠滿足用戶對于采光的要求。為了保證自然通風(fēng)較好服務(wù)于高層建筑建筑舒適的內(nèi)部環(huán)境維持，建筑規(guī)劃、建筑單體、戶內(nèi)細(xì)節(jié)均應(yīng)成為設(shè)計(jì)師關(guān)注的重點(diǎn)。設(shè)計(jì)師需保證高層建筑所在小區(qū)不存在明顯的通風(fēng)死角，同時(shí)也不能存在風(fēng)速明顯的急速區(qū)域，而為了真正實(shí)現(xiàn)建筑的“過堂風(fēng)”，設(shè)計(jì)師應(yīng)使用專業(yè)軟件模擬建筑物內(nèi)外部空氣流動(dòng)，CFD模擬軟件便能夠較好滿足該訴求。

3.2 使用具有環(huán)保效果的綠色建筑材料

現(xiàn)如今在高層建筑建筑中經(jīng)常會(huì)使用高消耗、高污染的建筑材料，進(jìn)而給周圍環(huán)境帶來極其嚴(yán)重的不良影響，從而影響到人類的生命健康安全。在建筑領(lǐng)域，可能對用戶身體健康產(chǎn)生影響的因素多樣。因此，綠色建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)該做好建筑材料的合理選擇，強(qiáng)調(diào)材料的綠色環(huán)保性能，盡可能選擇無毒材料和環(huán)保材料。當(dāng)前我國高層建筑建筑普遍都是使用以混凝土、鋼筋為主要材料的建筑框架，對于鋼筋混凝土材料的需求量巨大，經(jīng)常會(huì)造成資源的過度消耗。在進(jìn)行高層建筑建筑施工時(shí)要使用具有環(huán)保效果的綠色建筑材料，在選擇材料時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇有可持續(xù)利用以及可回收利用特性的材料，從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)以及資源節(jié)約的目的，如只對主框架采用鋼筋混凝土材料，對非承重結(jié)構(gòu)盡可能采用綠色環(huán)保材料。對材料廠家進(jìn)行挑選時(shí)要遵循就近原則，可以避免在材料運(yùn)輸?shù)倪^程中出現(xiàn)高消耗的情況，也就是說在設(shè)計(jì)前期就需要對當(dāng)?shù)夭牧线M(jìn)行考慮。同時(shí)，在對建筑材料選擇時(shí)要選擇低碳環(huán)保、可持續(xù)使用以及可以再次回收的材料，從而使低碳建筑能夠進(jìn)行長久的可持續(xù)使用。

首先，在采購選取建筑材料時(shí)，需要對材料質(zhì)量、供應(yīng)商的生產(chǎn)資質(zhì)證明、材料使用壽命等進(jìn)行嚴(yán)格審查，避免采購質(zhì)量不佳、能源損耗高、環(huán)境污染強(qiáng)的建筑材料，同時(shí)，采購負(fù)責(zé)人需要依據(jù)市場的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化選取性價(jià)比最高的節(jié)能環(huán)保型材料，適當(dāng)加大對于新型綠色材料的研究力度，對不同材料的環(huán)保性能進(jìn)行對比、評估。其次，粉塵的擴(kuò)散可能存在于施工過程中以及材料運(yùn)輸過程中，粉狀施工材料在風(fēng)力作用下容易自由擴(kuò)散而產(chǎn)生粉塵污染，且運(yùn)輸車的重大壓力以及運(yùn)輸過程中掉落的運(yùn)輸廢料都會(huì)對道路造成不可逆的傷害。因此，設(shè)計(jì)人員在確定建筑材料時(shí)，應(yīng)采取“就近取材”原則，防止運(yùn)輸過程造成的揚(yáng)塵污染與道路損害。最后，建筑施工過程中的主要污染來源為鋼筋混凝土與粉塵狀砂石等，這些材料在制造、使用過程中會(huì)產(chǎn)生粉塵污染及甲醛和氡氣等有害氣體，造成施工工人的身體損傷。因此，在選取建筑材料時(shí)，應(yīng)將有毒氣體釋放量作為主要的采購標(biāo)準(zhǔn)之一，使用綠色無害的循環(huán)材料。

3.3 積極應(yīng)用新型環(huán)保節(jié)能技術(shù)

隨著人們的環(huán)保意識不斷加強(qiáng)，與環(huán)保有關(guān)的節(jié)能技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先選擇當(dāng)前環(huán)保以及費(fèi)用相對平緩，性價(jià)比最高的設(shè)備。在進(jìn)行低碳建筑的建設(shè)過程中，要根據(jù)實(shí)際情況的不同合理使用可再生新型能源，如施工地區(qū)常年晴天就可以多利用太陽能，而在一些相對偏僻的地區(qū)可以加強(qiáng)對于風(fēng)能的使用，亦或距海湖較近的地區(qū)可以通過水能促進(jìn)資源的再生利用。利用新型環(huán)保節(jié)能技術(shù)不僅能減少對于能源的消耗，更能使能源進(jìn)行可循環(huán)利用，如在高層建筑設(shè)計(jì)中針對于水資源的循環(huán)利用裝置，通過新型的水循環(huán)裝置可以將生活污水與收集的雨水進(jìn)行有效處理，不僅能實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)使用，還能凈化小區(qū)的空氣環(huán)境。

3.4 做好采光通風(fēng)設(shè)計(jì)

新能源的出現(xiàn)將低碳建筑的發(fā)展提升到一個(gè)全新的高度，在高層建筑設(shè)計(jì)中做好通風(fēng)與采光設(shè)計(jì)不僅有助于用戶身體健康，還極大程度上減少了資源損耗程度。在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要優(yōu)先增強(qiáng)建筑的門窗氣密性，合理地對高層建筑進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)，將自然風(fēng)引導(dǎo)進(jìn)房間之中以此來滿足用戶對于房間散熱的要求，并且房間還要有極強(qiáng)的密閉性，避免出現(xiàn)熱量的散失。在采光設(shè)計(jì)方面，根據(jù)高層建筑的門窗朝向不同對其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，擴(kuò)大門窗范圍以此來增加采光能力，通過對建筑圍護(hù)方面的設(shè)計(jì)來減少能量的損失，并且要對建筑進(jìn)行密封處理，以此來確保不會(huì)出現(xiàn)過多消耗的情況。鑒于目前大部分綠色高層建筑窗墻比較小，因此，在開窗位置選擇方面，為實(shí)現(xiàn)自然采光的最佳，可采用中間開窗策略;當(dāng)窗戶距離墻體邊緣相對較近時(shí)，可實(shí)現(xiàn)縱向均勻性采光。同時(shí)，通過對于不同時(shí)節(jié)不同地區(qū)對房間的采光程度進(jìn)行布局調(diào)整，可以極大程度上減少對于資源的消耗，如房間的窗口開在南方，可以擴(kuò)大整個(gè)房間的窗口面積或者安裝落地窗等，從而使房間內(nèi)能容納更多陽光;反之，當(dāng)房間窗口落在北方，要盡量減少窗口面積，并且在房間中使用保暖材料，避免房間熱量的過度流失。

4 結(jié)語

總之，在化進(jìn)程日益加劇的今天，未來綠色高層建筑建筑設(shè)計(jì)必然成為設(shè)計(jì)者關(guān)注的重點(diǎn)。加強(qiáng)對低碳設(shè)計(jì)理念在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠改善傳統(tǒng)建筑中的高污染、高損耗狀況，以此來完善以綠色建筑、環(huán)保建筑為主的建筑體系，從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭灝.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（2）：55-56.

[2]鄭方.試析低碳理念在建筑設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)[J].門窗，2019（8）：133.

[3]朱江.基于BIM技術(shù)的建筑施工安全管理探索[J].門窗，2019（09）：142-143.