綠色建筑設(shè)計(jì)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析

孫麗娜

摘 要：近年來(lái)，伴隨著建筑行業(yè)持續(xù)性發(fā)展，就建筑設(shè)計(jì)而言，其著眼點(diǎn)并不單單只放在建筑物使用功能性、外立面風(fēng)格及安全穩(wěn)定性上，隨著人們對(duì)保護(hù)自然環(huán)境的意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)烈，有關(guān)綠色節(jié)能化設(shè)計(jì)這一概念，在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中變得越來(lái)越常見(jiàn)。高層建筑作為城市建設(shè)中重要的組成部分之一，其本身具有非常高的空間利用率和舒適度，但是由于受到自然條件的影響，導(dǎo)致建筑存在一定程度上的能源消耗問(wèn)題。當(dāng)今社會(huì)人們的環(huán)境保護(hù)觀念日益加劇，建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展必然需要發(fā)展綠色節(jié)能建筑。本文結(jié)合目前建筑業(yè)發(fā)展，對(duì)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)與高層建筑結(jié)合運(yùn)用做簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑設(shè)計(jì)；綠色建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 綠色建筑設(shè)計(jì)的基本概念

綠色節(jié)能在當(dāng)下的經(jīng)濟(jì)型社會(huì)趨勢(shì)中以建筑構(gòu)造作為主要載體，其目的在于利用建筑構(gòu)造本身及建筑周邊各類(lèi)資源來(lái)達(dá)到保證建筑本身使用性能的同時(shí)又能保障綠色節(jié)能要求。在高層建筑建造中采用綠色建筑建造理念，要求在設(shè)計(jì)中把建筑作為一個(gè)統(tǒng)一的整體來(lái)看待，使建筑和自然融為一體，對(duì)建筑采光條件和通風(fēng)條件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，確保建筑在使用過(guò)程中達(dá)到舒適度和低碳排放目標(biāo)。高層建筑加入自然采光和自然通風(fēng)能夠改善居民的生活質(zhì)量并實(shí)現(xiàn)多方面齊頭并進(jìn)的設(shè)計(jì)要求。

2綠色建筑的設(shè)計(jì)原則

2.1遵循節(jié)約自然資源的原則

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及室內(nèi)溫度控制設(shè)備在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段，可采用相對(duì)先進(jìn)的設(shè)備裝置，充分利用太陽(yáng)能。這些應(yīng)用在實(shí)現(xiàn)房屋安全、保暖等功能的同時(shí)，還可以減少空調(diào)使用，進(jìn)而減少對(duì)生態(tài)環(huán)境、大氣等造成的損害。此外，在綠色建筑設(shè)計(jì)中，可將建筑所處位置風(fēng)向、地理以及其他要素加以分析，并利用自然通風(fēng)建立合理風(fēng)冷系統(tǒng)，從而讓建筑變得更加節(jié)能環(huán)保。

2.2遵循創(chuàng)造綠色生活的原則

綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)在不損害周邊環(huán)境的前提下，和周邊生態(tài)環(huán)境結(jié)合在一起，建設(shè)地點(diǎn)應(yīng)選擇適宜的地理位置，并確保施工過(guò)程中土壤不被污染，建設(shè)地點(diǎn)周邊地磁不影響人們身體健康。建設(shè)施工期間，力求采用自然、環(huán)保、衛(wèi)生的材料設(shè)備，并對(duì)建設(shè)所用木料、竹材及各類(lèi)水泥、石灰等作專(zhuān)業(yè)檢測(cè)，保證其不給人體造成不良影響。

2.3遵循保護(hù)自然環(huán)境的原則

綠色建筑在設(shè)計(jì)時(shí)也要考慮地理?xiàng)l件，適當(dāng)?shù)牡乩砦恢每梢蕴峁┳銐虻奶?yáng)能、水能以及風(fēng)能等，使建筑內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)設(shè)備與電力裝置能最大限度地利用周邊環(huán)境中的可再生能源做為動(dòng)能，減少資源浪費(fèi)。

2.4遵循經(jīng)濟(jì)原則

在綠色建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，綠色能源的利用以及相應(yīng)設(shè)備的維護(hù)是個(gè)復(fù)雜的技術(shù)體系問(wèn)題。綠色建筑的設(shè)計(jì)理念與建造方式具有一定的獨(dú)特性，高投入、高技術(shù)造就的極致綠色建筑，雖能體現(xiàn)人類(lèi)科技發(fā)展高端水平，但也提高了建筑物的整體造價(jià)，難免不會(huì)在建筑施工過(guò)程中造成資源與能源的浪費(fèi)，未完善的新技術(shù)、新工藝大范圍地利用也難以保證建筑施工的效率與質(zhì)量，因此采取適宜的綠色建筑技術(shù)并且盡量應(yīng)用地方化材料，結(jié)合施工地域特點(diǎn)都是綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的必要因素。綠色建筑既要遵循生態(tài)規(guī)律，又需要符合人本需求。唯技術(shù)論或唯高投資論，均非綠色建筑所追尋的方向，投資合適、成本合適、消費(fèi)合適才是綠色建筑經(jīng)濟(jì)原則。

2.5遵循舒適原則

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們的環(huán)境意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)建筑物舒適性提出了更高的需求，這也促使綠色建筑成為未來(lái)建筑業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。綠色建筑對(duì)舒適原則需要特別重視，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然不去預(yù)設(shè)建筑舒適度標(biāo)準(zhǔn)，但是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程必須把符合人類(lèi)居住的環(huán)境要求作為貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的先決條件，經(jīng)過(guò)人類(lèi)對(duì)建筑長(zhǎng)期依賴(lài)的生存體驗(yàn)，以及對(duì)科學(xué)技術(shù)不斷地探索與開(kāi)發(fā)，歸納出了集合建筑綠色環(huán)?；?、生態(tài)化和可持續(xù)發(fā)展化的建筑綜合集成系統(tǒng)技術(shù)，用以滿(mǎn)足綠色建筑舒適生活的要求。

3綠色建筑設(shè)計(jì)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

綠色建筑設(shè)計(jì)初設(shè)階段應(yīng)首先進(jìn)行周密地調(diào)查，仔細(xì)搜集各地氣候、地理、交通，資源、基礎(chǔ)設(shè)施和人文環(huán)境等信息，進(jìn)行匯總整合，全局考慮。應(yīng)做到科學(xué)選址，在建筑選址階段就需要考慮綠色建筑設(shè)計(jì)條件，努力為人們建造一個(gè)出行方便、環(huán)保健康、回歸生態(tài)的生存環(huán)境。與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)相比較，綠色建筑設(shè)計(jì)不僅可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中調(diào)整自然與人類(lèi)之間的聯(lián)系，而且可以節(jié)約大量資源。在設(shè)計(jì)綠色建筑時(shí)，設(shè)計(jì)人員一定要將整個(gè)建筑工程當(dāng)做一個(gè)整體來(lái)看[1]，對(duì)建筑工程的每一部分都要做到充分把握，分析建筑整體特性，盡量利用建筑物的自我調(diào)節(jié)功能來(lái)凈化廢水和其他污染物，并且需要通過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)來(lái)利用建筑自身去調(diào)節(jié)建筑物內(nèi)部的溫度、濕度等指標(biāo)，合理化利用資源，降低資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。這樣的綠色建筑設(shè)計(jì)在高層建筑中的應(yīng)用使得人們?cè)谌粘９ぷ?、生活中，既能在不?jīng)意間節(jié)約能源，又能感受真實(shí)自然氣息，滿(mǎn)足人們生活的舒適要求。

4高層建筑中綠色建筑設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用分析

4.1在建筑設(shè)計(jì)初設(shè)選址階段的應(yīng)用

開(kāi)展高層民用建筑項(xiàng)目的選址工作，一定要把居民舒適放在首位，既不接近市中心，也不接近公路，同時(shí)，也不能建在一個(gè)偏遠(yuǎn)的地方。對(duì)于高層建筑而言，其本身就具有一定的復(fù)雜性，因此需要綜合考慮各種環(huán)境因素，比如地理環(huán)境、氣候特點(diǎn)以及地形地貌等等，并做好相應(yīng)的分析工作。與此同時(shí)，選址的時(shí)候，還必須充分考慮所處地理位置的地質(zhì)條件和水文環(huán)境諸方面的實(shí)際條件，盡量使原來(lái)有利條件達(dá)到充分利用，通過(guò)細(xì)致分析地理位置，進(jìn)行規(guī)劃，并借此選擇最合適的建筑地址。 此外，在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)中還需要考慮其自身特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，這樣才能使整個(gè)建筑工程更加科學(xué)合理，符合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需求。作為一名建筑設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)前，應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地查看，為了全面了解與把握施工現(xiàn)場(chǎng)各種因素狀況，通過(guò)與施工難度相結(jié)合的詳細(xì)解析，確保建筑設(shè)計(jì)科學(xué)合理性，從而保證了建筑施工順利進(jìn)行，使建設(shè)造成的不利影響達(dá)到最小。隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展迅速，為了滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展需求，必須重視綠色建筑設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用與實(shí)踐。綠色建筑設(shè)計(jì)的初設(shè)階段，必須嚴(yán)格、周密地進(jìn)行勘探，仔細(xì)搜集各地相關(guān)氣候、地理、運(yùn)輸、資源、基礎(chǔ)設(shè)施、人文環(huán)境等有關(guān)信息，綜合考慮諸多因素，科學(xué)選址，把綠色建筑設(shè)計(jì)這一原理在初設(shè)選址階段得到進(jìn)一步落實(shí)，努力建設(shè)出行方便、環(huán)保健康、回歸自然的生態(tài)環(huán)境。

隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，我國(guó)城市建設(shè)發(fā)展迅速，建筑形式也越來(lái)越多，目前，許多形態(tài)各異的高層建筑應(yīng)運(yùn)而生，給人以不同的視覺(jué)感受。其中最突出的就是建筑外形上的變化，特別是對(duì)于一些高層樓房來(lái)說(shuō)，其造型往往都比較獨(dú)特新穎，所以在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，需要根據(jù)不同類(lèi)型的需求來(lái)制定相應(yīng)的方案。開(kāi)展高層建筑形狀設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員在一定要考慮建筑整體散熱比，建筑物的外表面積愈大，散熱的速度愈快。另外，建筑外形也會(huì)影響其內(nèi)部空氣流動(dòng)情況和空氣質(zhì)量，所以設(shè)計(jì)人員進(jìn)行建筑外形設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合建筑物整體構(gòu)造和使用情況等全方位考慮。電梯設(shè)計(jì)時(shí)，則應(yīng)選擇建筑向西或朝南，這樣可以減少陽(yáng)光直接照射，延長(zhǎng)電梯使用壽命。

4.2在建筑設(shè)計(jì)整體規(guī)劃階段的應(yīng)用

在總體規(guī)劃中融入生態(tài)理念是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。綠色建筑應(yīng)該是天然的親和建筑，要和環(huán)境相協(xié)調(diào)，與地方歷史文脈相契合，是對(duì)地方歷史文明古跡的保護(hù)，傳承與發(fā)展傳統(tǒng)古建筑之精華。本文從生態(tài)角度出發(fā)，提出“因地制宜”是建設(shè)綠色生態(tài)建筑最重要的原則之一。結(jié)合局部地形地貌特征，重視節(jié)地節(jié)水，滿(mǎn)足節(jié)能環(huán)保為前提進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，并充分考慮其使用功能，使之更符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)建筑節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的要求。

例如與坡地相結(jié)合的地下車(chē)庫(kù)和設(shè)備用房以及倉(cāng)儲(chǔ)、下沉式廣場(chǎng)等以半地下的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就合理利用了土地資源，還可減少土方挖掘。同時(shí)在綠色建筑設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮共享灌溉的中水回用系統(tǒng)、沖廁和其他水，節(jié)約水資源，還能減少能耗，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了間接減排。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有城市居住建筑節(jié)能措施進(jìn)行研究分析，提出適合本地實(shí)際情況的適宜節(jié)能策略，并從不同角度總結(jié)出一些適用于本地區(qū)的建筑節(jié)能措施。通過(guò)對(duì)不同建筑類(lèi)型的對(duì)比分析，總結(jié)出適合我國(guó)北方地區(qū)氣候特點(diǎn)及地形地貌特征的建筑節(jié)能措施。因地制宜，采用先進(jìn)、成熟節(jié)能技術(shù)，生產(chǎn)可循環(huán)利用、綠色環(huán)保建材，通過(guò)這些措施達(dá)到減少空調(diào)負(fù)荷、降低建筑能耗的目的。增加綠化設(shè)計(jì)，把景觀綠化與立體綠化結(jié)合起來(lái)，采用墻體、屋頂、陽(yáng)臺(tái)和結(jié)構(gòu)造型退臺(tái)，做好立體綠化，構(gòu)成空中花園，它既可吸收PM2.5有害氣體，還可以起到除塵、隔音、降噪等效果。合理選擇建筑材料，提高建筑節(jié)能效果，降低能耗，達(dá)到低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。

4.3在建筑設(shè)計(jì)綠化設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

就綠色建筑設(shè)計(jì)而言，重視建筑綠化設(shè)計(jì)工作，增加建筑綠化面積[2]，這對(duì)改善城市生態(tài)環(huán)境具有非常重要的作用。在屋頂上種植綠色植物可以吸收空氣中二氧化碳等有害氣體，凈化室內(nèi)空氣，還能美化環(huán)境。在建筑立面加大綠化力度，采用栽植自攀緣性植物的方式對(duì)外墻進(jìn)行綠化，可以降低太陽(yáng)的照射，增加庭院綠化，可改善居住環(huán)境質(zhì)量。加大屋頂綠化力度，美化了屋頂，又有保溫隔熱、降噪等功能。總之，利用現(xiàn)代高科技手段創(chuàng)造出一個(gè)舒適、美觀、生態(tài)環(huán)保的生活居住空間是人類(lèi)追求的目標(biāo)之一。

5高層建筑未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

5.1外墻施工技術(shù)的改進(jìn)

當(dāng)前高層建筑的外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)均以現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)為主，大規(guī)模外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)成為高層建筑設(shè)計(jì)的必備因素，而綠色節(jié)能的外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)依然依托該種設(shè)計(jì)迅速發(fā)展起來(lái)。由于綠色節(jié)能型外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)在高層建筑中相較于此前種種的外墻施工工藝都具有較大的性能優(yōu)勢(shì)，不但可以有效增加高層建筑外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫節(jié)能性能，更能進(jìn)一步減少因室內(nèi)環(huán)境變換造成的保溫散熱方面的成本投入。鑒于此，高層建筑綠色環(huán)保設(shè)計(jì)更加是一種兼具功能和經(jīng)濟(jì)效益型的新型技術(shù)。

5.2轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的改進(jìn)

當(dāng)今社會(huì)的高層建筑以上半部分的商業(yè)公司及住宅為主，下半部分為商鋪組成。由于其高度大、層數(shù)多，因此對(duì)抗震性能要求也就更高了，而轉(zhuǎn)換層又是建筑整體受力最復(fù)雜、變形最大的部位之一，因此，開(kāi)發(fā)良好的轉(zhuǎn)換層施工工藝勢(shì)在必行。由于轉(zhuǎn)換層的構(gòu)造可以是梁式板式的、桁架式或者空腹桁架式的形式等等，承載了上部房屋主體重量，對(duì)高層建筑起著支撐作用，若轉(zhuǎn)換層支撐不足，會(huì)對(duì)建筑造成毀滅性損失[3]。因此要提高建筑整體質(zhì)量，就需要對(duì)轉(zhuǎn)換層進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，保證其具有足夠強(qiáng)度和剛度來(lái)承擔(dān)荷載，以減少轉(zhuǎn)換層出現(xiàn)裂縫的情況。轉(zhuǎn)換層是一個(gè)大的水平構(gòu)件，它完成轉(zhuǎn)折功能，轉(zhuǎn)換層所在部位的地震反應(yīng)較強(qiáng)，當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí)，是第一個(gè)被摧毀的地方，采用合適的轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)是十分必要的。轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)大都是和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相結(jié)合的，它既可以使建筑外觀更加美觀，又能保證其安全性。鋼筋混凝土強(qiáng)度高、干燥迅速、用時(shí)少，不會(huì)影響施工進(jìn)度，所以可以將其作為主要的建筑結(jié)構(gòu)形式。轉(zhuǎn)換層本身屬于混凝土大體積結(jié)構(gòu)，混凝土本身有許多的優(yōu)點(diǎn)，如：較大的比熱容、內(nèi)部溫度迅速升高、晝夜溫差較大、材料廉價(jià)、結(jié)實(shí)厚實(shí)的優(yōu)點(diǎn)，轉(zhuǎn)換層是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中比較重要的組成部分。開(kāi)展高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)研究中，應(yīng)引起足夠的重視，在各項(xiàng)高層建設(shè)中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工工藝是最為重要的，它與整棟高層建筑安全和高層質(zhì)量息息相關(guān)，不能粗心大意。

5.3新材料技術(shù)的改進(jìn)

綠色、環(huán)保已成為當(dāng)下建筑行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)，就高層建筑而言，將綠色節(jié)能的建材進(jìn)行充分利用是目前的大勢(shì)所趨。由于當(dāng)前新型材料在綠色建筑的帶動(dòng)下發(fā)展迅速，為了保障相應(yīng)的施工質(zhì)量，新型建材的工藝技術(shù)變成了高層建筑設(shè)計(jì)施工中的重中之重，比如，玻璃幕墻的設(shè)計(jì)與施工、建筑框架設(shè)計(jì)與施工等。

6結(jié)論

近年來(lái)，受綠色建筑設(shè)計(jì)迅速興起的沖擊，綠色建筑長(zhǎng)足發(fā)展，并且在這種情況下，在高層民用建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，開(kāi)始強(qiáng)調(diào)與綠色建筑有效融合。因此，綠色建筑使用效能要得到充分地發(fā)揮，要嚴(yán)格遵循綠色建筑特定要求的標(biāo)準(zhǔn)，做好科學(xué)、合理、綠色的建筑設(shè)計(jì)，這樣就能夠有效降低建筑給環(huán)境造成的不良影響，為高層民用建筑穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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