高層住宅建筑設(shè)計(jì)中的綠色建筑設(shè)計(jì)

張佳梅 吳博

（1.浙江經(jīng)綸工程設(shè)計(jì)有限公司，浙江 嘉興 314000； 2.浙江建院建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院嘉興分院，浙江 嘉興 314000）

社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，推動了建筑行業(yè)的不斷進(jìn)步，同時也導(dǎo)致我國城市化建設(shè)與發(fā)展環(huán)境下的城市土地資源緊缺與環(huán)境壓力問題日益突出，在這種情況下，為滿足城市居民的居住需求，同時有效解決城市土地資源緊缺問題，推動了城市建筑發(fā)展中的高層住宅建筑形式出現(xiàn)，并且其建筑規(guī)模與數(shù)量也越來越多，在提升城市土地資源利用率的同時，也豐富了城市建筑的景觀形式。另一方面，綠色建筑設(shè)計(jì)作為當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)與建筑行業(yè)發(fā)展的重要方向之一，在建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用，不僅促進(jìn)了建筑使用質(zhì)量的大幅提升，而且對建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展也形成了較大的推動影響[1]。為此，下文將通過對綠色建筑設(shè)計(jì)的概念及原則分析，結(jié)合高層住宅建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用情況，通過工程實(shí)例，對高層住宅建筑的綠色建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以供參考。

1 綠色建筑設(shè)計(jì)的概念與原則

1.1 綠色建筑設(shè)計(jì)的概念

綠色建筑設(shè)計(jì)作為一種建筑設(shè)計(jì)理念，它是在能源緊缺與生態(tài)環(huán)境日益惡化的情況下，為滿足社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約之間的平衡發(fā)展需求而提出的一種建筑設(shè)計(jì)理念。綠色建筑設(shè)計(jì)是以節(jié)能和環(huán)保為核心，根據(jù)不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境差異，結(jié)合其建筑地區(qū)的生態(tài)環(huán)境條件，從建筑學(xué)與生態(tài)學(xué)、節(jié)能減排等專業(yè)理論出發(fā)，來有效控制和降低建筑設(shè)計(jì)的能源消耗，減小建筑設(shè)計(jì)與施工建設(shè)對環(huán)境的污染和破壞影響，滿足其綠色施工與綠色應(yīng)用的發(fā)展需求。此外，綠色建筑設(shè)計(jì)是以降低建筑對能源的消耗和環(huán)境破壞為主要目的，這就需要綠色建筑設(shè)計(jì)中，能夠通過最大程度的因地制宜設(shè)計(jì)，在對建筑地區(qū)的地形和能源等各類自然條件綜合利用基礎(chǔ)上，進(jìn)行建筑外形與建筑功能、內(nèi)部構(gòu)造的合理設(shè)計(jì)，從而保障建筑設(shè)計(jì)與外部自然生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性、統(tǒng)一性，滿足建筑的綠色發(fā)展需求[2-3]。

1.2 綠色建筑設(shè)計(jì)的原則

綠色建筑設(shè)計(jì)中，需要遵循以下各項(xiàng)基本原則，即地理區(qū)域的差異性以及自然環(huán)境保護(hù)性、專業(yè)協(xié)調(diào)性、經(jīng)濟(jì)合理性、應(yīng)用健康性。

1.地理區(qū)域差異性原則。綠色建筑設(shè)計(jì)中，地理區(qū)域差異性原則要求建筑設(shè)計(jì)能夠根據(jù)施工地區(qū)的實(shí)際情況，結(jié)合自然環(huán)境與施工資源優(yōu)勢，進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃制定，確保建筑設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)場的實(shí)際情況及各項(xiàng)要求相符合。

2.自然環(huán)境保護(hù)性原則。建筑設(shè)計(jì)中存在一定的資源浪費(fèi)與能源消耗問題，還會引起一定的環(huán)境污染，這些問題與綠色建筑設(shè)計(jì)的基本要求和目的相背離，因此，為滿足綠色建筑設(shè)計(jì)的要求和目的，就需要建筑設(shè)計(jì)中從自然環(huán)境的保護(hù)原則與要求出發(fā)，通過合理、有效的方法措施應(yīng)用，來減少建筑設(shè)計(jì)與施工對自然環(huán)境的破壞影響，同時對建筑施工中存在的自然環(huán)境破壞問題，應(yīng)積極采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，通過對自然環(huán)境的改善，在先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)與環(huán)保設(shè)施應(yīng)用基礎(chǔ)上，降低建筑設(shè)計(jì)與施工的資源浪費(fèi)，避免對自然環(huán)境的破壞影響[4]。

3.專業(yè)協(xié)調(diào)性原則。綠色建筑設(shè)計(jì)所包含的內(nèi)容相對較多，需要在較為豐富的專業(yè)理論與知識技能支持下，通過與施工現(xiàn)場的實(shí)際情況相互結(jié)合，滿足綠色建筑設(shè)計(jì)與施工的有關(guān)規(guī)定。其中，綠色建筑設(shè)計(jì)中，需要工程人員通過對多方面限制因素的綜合考慮，來避免綠色建筑設(shè)計(jì)與施工中的問題發(fā)生。

4.經(jīng)濟(jì)合理性原則。綠色建筑設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)合理性原則，是指以最低的經(jīng)濟(jì)投入，滿足建筑設(shè)計(jì)的最高住宅質(zhì)量指標(biāo)，它是綠色建筑設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)之一。為滿足綠色建筑設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)合理性原則，不僅需要在具體設(shè)計(jì)中積極進(jìn)行具有較高實(shí)用價值的建筑材料選擇和應(yīng)用，而且需要工程人員針對建筑材料的實(shí)用性和材料成本進(jìn)行綜合考慮，確保建筑材料的成本較低且實(shí)用性較高，從而滿足綠色建筑的設(shè)計(jì)方案優(yōu)化與合理性提升。

5.應(yīng)用健康性原則。建筑施工以及建筑行業(yè)發(fā)展均是以舒適、健康的住宅環(huán)境設(shè)計(jì)，從而滿足建筑住戶的日常生活需求。其中，建筑設(shè)計(jì)中的健康生活環(huán)境，不僅包含建筑的室內(nèi)溫度以及采光條件、空氣濕度、室內(nèi)空氣循環(huán)程度、室內(nèi)有毒氣體控制等健康性指標(biāo)，而且需要通過對建筑室內(nèi)環(huán)境的合理性進(jìn)行充分考慮，來實(shí)現(xiàn)建筑住戶的居住健康保障[5]。

2 高層住宅建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用

對高層住宅建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用，應(yīng)結(jié)合高層住宅建筑設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，從高層住宅建筑的選址設(shè)計(jì)以及高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)、高層住宅建筑的生態(tài)景觀設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行論述。

2.1 高層住宅建筑選址設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用

綠色建筑設(shè)計(jì)中，受不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境差異性影響相對較大，而高層住宅建筑的選址設(shè)計(jì)，則在建筑施工的質(zhì)量以及建筑居住舒適度、建筑節(jié)能與環(huán)保效益提升等方面，均具有十分重要的作用和影響。根據(jù)該情況，在高層住宅建筑設(shè)計(jì)中，綠色建筑設(shè)計(jì)就需要結(jié)合地區(qū)生態(tài)環(huán)境特征，對高層住宅建筑的選址設(shè)計(jì)進(jìn)行合理把握，在全面和詳細(xì)的勘測分析基礎(chǔ)上，對建筑地區(qū)的地形以及可利用自然資源和能源進(jìn)行充分把握，結(jié)合建筑設(shè)計(jì)所搜集到的自然信息進(jìn)行全面分析，為建筑舒適度提升以及建筑質(zhì)量保證提供支持。此外，高層住宅建筑設(shè)計(jì)中，綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用，還需要通過對生態(tài)學(xué)等專業(yè)理論和知識的合理利用，對當(dāng)?shù)貧夂蛞蛩丶捌湓诮ㄖ幼」δ芘c建筑綠色環(huán)保功能中的影響進(jìn)行分析，從而進(jìn)行最佳綠色建筑設(shè)計(jì)方案制定，為高層住宅建筑設(shè)計(jì)以及建筑設(shè)計(jì)中的樓層高度、房間朝向、樓間距控制等問題進(jìn)行有效解決[6]。

2.2 高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用

綠色建筑設(shè)計(jì)是以綠色環(huán)保與節(jié)能減排為建筑設(shè)計(jì)的核心，針對高層住宅建筑設(shè)計(jì)中存在的能源消耗以及環(huán)境污染等問題，隨著對綠色建筑設(shè)計(jì)的引入應(yīng)用，能夠通過專業(yè)化的綠色建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，使其在建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能減排效果提升等方面達(dá)到較好的效果，同時促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的能源資源利用率以及環(huán)境保護(hù)效果提升。其中，對高層住宅建筑設(shè)計(jì)中的綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用，可以從建筑的取暖設(shè)計(jì)以及通風(fēng)設(shè)計(jì)、建筑門窗設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行分析。以建筑取暖設(shè)計(jì)為例，為滿足建筑的取暖設(shè)計(jì)要求，通過暖通空調(diào)以及煤炭資源進(jìn)行取暖的方式，不僅會增加高層住宅建筑設(shè)計(jì)的能源消耗情況，而且會引起一定的環(huán)境污染和破壞問題，而將綠色建筑設(shè)計(jì)引入高層住宅建筑取暖設(shè)計(jì)中，就能夠有效避免上述問題的發(fā)生，通過對建筑行業(yè)的先進(jìn)綠色保溫技術(shù)合理應(yīng)用，在建筑外墻與屋面、主墻等結(jié)構(gòu)中，采用保溫技術(shù)進(jìn)行保溫設(shè)計(jì)，則能夠有效減少建筑內(nèi)部的空調(diào)使用等，從而達(dá)到較好的建筑節(jié)能與環(huán)保效益。再比如，高層住宅建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)中，雖然高層住宅建筑的建筑用地明顯縮小，但受建筑之間的樓間距較小以及建筑高度較高等因素影響，導(dǎo)致其通風(fēng)效果明顯較差，針對這種情況，在具體設(shè)計(jì)中可通過綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用，在對自然風(fēng)的巧妙利用基礎(chǔ)上，促進(jìn)建筑的通風(fēng)質(zhì)量改善和提升，同時結(jié)合建筑地區(qū)的地形與地勢，根據(jù)不同季節(jié)的風(fēng)向，對建筑樓間距進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，從而在建筑內(nèi)部形成自然對流，對建筑內(nèi)部的通風(fēng)需求進(jìn)行有效滿足，減少其對能源的消耗和資源占用問題。

2.3 高層住宅建筑生態(tài)景觀設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用

生態(tài)景觀設(shè)計(jì)是高層住宅建筑設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，在高層建筑設(shè)計(jì)中，通過對生態(tài)綠化景觀空間的合理規(guī)劃，并進(jìn)行綠色種植植物選擇，來促進(jìn)建筑住宅的生態(tài)景觀設(shè)計(jì)及效果提升，為建筑住戶提供更加舒適與健康的居住環(huán)境。其中，在綠色建筑發(fā)展與建筑技術(shù)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，空中花園等生態(tài)景觀設(shè)計(jì)逐漸成為當(dāng)前高層住宅建筑生態(tài)景觀設(shè)計(jì)的重要形式，這類建筑生態(tài)景觀設(shè)計(jì)不僅實(shí)現(xiàn)了對建筑屋頂與樓頂?shù)瓤臻g區(qū)域的有效應(yīng)用，而且在對建筑頂層進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，也實(shí)現(xiàn)了建筑周圍環(huán)境與空氣的凈化，有效控制高層建筑的室內(nèi)溫度，提高了建筑外觀的美化程度[7]。

3 高層住宅建筑的綠色建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐分析

3.1 工程實(shí)例

某高層住宅建筑項(xiàng)目位于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，全年氣候變化呈春秋溫和、冬冷夏熱特征，該項(xiàng)目用地面積約為17.5 萬m2，樓高約為179m，樓梯結(jié)構(gòu)包含裙樓、塔樓以及地下空間等，屬于較為簡約的建筑結(jié)構(gòu)與風(fēng)格。該建筑項(xiàng)目的所在地塊較為獨(dú)立，整體地勢相對平坦，土地使用情況也表現(xiàn)良好，建筑項(xiàng)目周圍的生態(tài)環(huán)境較自然。結(jié)合該建筑項(xiàng)目情況，在高層住宅建筑設(shè)計(jì)中，通過從該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及資源等情況分析，利用綠色建筑設(shè)計(jì)，來促進(jìn)其建筑設(shè)計(jì)的綠色與節(jié)能效益提升，從而更好地滿足該建筑項(xiàng)目的綠色一星級設(shè)計(jì)和建設(shè)要求，即在建筑住宅的內(nèi)部采用外環(huán)行車道以及步行敞開空間交通系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)住宅建筑的人車分離設(shè)計(jì)，促進(jìn)住宅建筑社區(qū)的整體環(huán)境質(zhì)量提升。

3.2 應(yīng)用分析

以上述高層住宅建筑項(xiàng)目的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用為例，在該建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，通過將高層建筑墻體作為主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)，不僅具有較好的建筑墻體保溫效果，而且在節(jié)約建筑材料與降低建筑成本等方面，也具有十分顯著的作用和效果。需要注意的是，建筑設(shè)計(jì)中，不僅應(yīng)注重對建筑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)處理，以避免建筑內(nèi)部溫度不足以及內(nèi)部熱量流失等問題發(fā)生。此外，在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還需要通過對建筑填充材料的合理利用，其中包含對建筑墻體縫隙以及附屬構(gòu)件、住宅熱橋等部分的填充材料選址和應(yīng)用，來滿足建筑設(shè)計(jì)的密閉與保溫效果，同時對建筑樓板縫隙以及玻璃幕墻、建筑門窗等部位，則需要進(jìn)行密閉處理，以避免對建筑內(nèi)部保溫及其防滲等性能產(chǎn)生影響。

除建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用情況外，在上述高層住宅建筑項(xiàng)目的通風(fēng)設(shè)計(jì)中，也是從綠色建筑設(shè)計(jì)技術(shù)理論出發(fā)，通過對自然風(fēng)的合理應(yīng)用，來滿足其建筑設(shè)計(jì)的通風(fēng)設(shè)計(jì)效果。其中，上述建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，為滿足建筑住戶的居住環(huán)境需求，充分發(fā)揮自然風(fēng)在建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)中的作用，通過對該建筑項(xiàng)目地區(qū)的不同季節(jié)風(fēng)速與風(fēng)向分析，在實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目的樓房以及建筑物間距合理規(guī)劃基礎(chǔ)上，對自然風(fēng)向進(jìn)行控制和改變，以實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部的夏季自然風(fēng)流通面積及流量增加，從而有效避免冬季自然風(fēng)對建筑直吹，提高該建筑項(xiàng)目的通風(fēng)設(shè)計(jì)及效果。此外，上述建筑項(xiàng)目的通風(fēng)設(shè)計(jì)中，還通過對綠色建筑設(shè)計(jì)技術(shù)理論的有效應(yīng)用，采用風(fēng)力發(fā)電方式，對建筑設(shè)計(jì)中的能源消耗進(jìn)行有效降低和控制，采用清潔能源來促進(jìn)其建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能與環(huán)保效益提升。其中，高層住宅建筑設(shè)計(jì)中，風(fēng)力發(fā)電的建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，是以其有效風(fēng)能密度能夠達(dá)到200W/m2為主要依據(jù)，并且其具備對建筑設(shè)備層空間自由使用等效果，因此，在具體工程實(shí)踐中的應(yīng)用效果表現(xiàn)較好。在上述建筑項(xiàng)目的采光設(shè)計(jì)中，為優(yōu)化其建筑的室內(nèi)采光效果，不僅通過在建筑塔樓部分進(jìn)行可呼吸式幕墻朝向設(shè)置，來滿足其建筑室內(nèi)采光等效果，而且在建筑中庭頂部進(jìn)行開窗設(shè)置，以達(dá)到自然采光與自然通風(fēng)相互結(jié)合的建筑設(shè)計(jì)和應(yīng)用模式，從而促進(jìn)建筑的采光設(shè)計(jì)與其他各項(xiàng)設(shè)計(jì)質(zhì)量效果提升[8]。

4 結(jié)語

總之，高層住宅建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用，不僅能夠促進(jìn)建筑材料的合理應(yīng)用，減少建筑設(shè)計(jì)與施工建設(shè)對周圍環(huán)境的污染影響，而且有利于促進(jìn)高層住宅建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能與環(huán)保理念提升，推動建筑行業(yè)的健康與持續(xù)發(fā)展，具有十分積極的作用和意義。