高層住宅建筑設(shè)計(jì)中的綠色建筑設(shè)計(jì)探討

安娜

(浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州 310000)

綠色建筑設(shè)計(jì)以最大程度地減少對(duì)自然環(huán)境的不良影響為目標(biāo)，追求建筑與環(huán)境的和諧共生。它涉及多個(gè)方面，如能源效率、材料選擇與循環(huán)利用、水資源管理、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量等。通過(guò)在高層住宅建筑中應(yīng)用綠色建筑設(shè)計(jì)原則，可以實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約、碳排放減少、資源循環(huán)利用、室內(nèi)環(huán)境舒適等多重益處。

1 高層住宅建筑設(shè)計(jì)中的綠色建筑設(shè)計(jì)原則

1.1 節(jié)能原則

綠色建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能原則是其中最重要的原則之一。它涉及采取各種措施來(lái)降低建筑的能源消耗，例如優(yōu)化建筑外立面、選擇高效絕熱材料、應(yīng)用節(jié)能設(shè)備和智能控制系統(tǒng)等。通過(guò)減少能源需求和提高能源利用效率，可以降低碳排放和對(duì)非可再生能源的依賴。

1.2 環(huán)境可持續(xù)性原則

綠色建筑設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)環(huán)境可持續(xù)性原則，旨在減少對(duì)自然資源的消耗和環(huán)境的負(fù)面影響。這包括選擇可再生材料、推廣循環(huán)利用和回收利用、降低建筑廢棄物產(chǎn)生等。通過(guò)優(yōu)化資源利用，可以實(shí)現(xiàn)建筑的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。

1.3 健康與舒適原則

綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注居住者的健康和舒適。它涉及提供良好的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，包括室內(nèi)空氣質(zhì)量、照明和采光、噪音控制等方面。采用無(wú)毒、環(huán)保的材料、確保充足的自然采光和良好的通風(fēng)，以及減少噪音干擾，可以提供舒適健康的居住環(huán)境。

1.4 水資源管理原則

高層住宅建筑應(yīng)遵循綠色建筑設(shè)計(jì)的水資源管理原則。這包括減少用水量、優(yōu)化水資源利用和推廣水的循環(huán)利用。通過(guò)采用節(jié)水設(shè)備和系統(tǒng)、收集和利用雨水、實(shí)施灰水處理系統(tǒng)等措施，可以降低對(duì)水資源的需求，并實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用[1]。

1.5 社會(huì)適應(yīng)性與可持續(xù)性原則

綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)考慮社會(huì)適應(yīng)性和可持續(xù)性原則。這包括考慮建筑對(duì)社區(qū)的積極影響、提供公共空間和社交區(qū)域、推動(dòng)社會(huì)平等和包容性等。通過(guò)創(chuàng)造宜居的社區(qū)環(huán)境，綠色建筑設(shè)計(jì)可以滿足人們的需求并提升社會(huì)的可持續(xù)性。

2 綠色建筑設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)

2.1 技術(shù)和創(chuàng)新挑戰(zhàn)

實(shí)施綠色建筑設(shè)計(jì)需要運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)和創(chuàng)新解決方案。這意味著建筑設(shè)計(jì)師和工程師需要具備專業(yè)知識(shí)和技能，以應(yīng)用和整合新興的技術(shù)和材料。綠色建筑設(shè)計(jì)要求與傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方法有所不同，需要對(duì)新技術(shù)和系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試、驗(yàn)證和調(diào)整。

2.2 成本挑戰(zhàn)

盡管綠色建筑設(shè)計(jì)在長(zhǎng)期內(nèi)可以帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)約，但在短期內(nèi)，實(shí)施綠色建筑設(shè)計(jì)可能面臨較高的成本。新的技術(shù)和材料可能價(jià)格較高，而且綠色建筑設(shè)計(jì)需要更多的前期投資。然而，需要認(rèn)識(shí)到綠色建筑設(shè)計(jì)的長(zhǎng)期回報(bào)和益處，如能源和資源節(jié)約、運(yùn)營(yíng)成本的降低以及居住者的健康和舒適度的提高。通過(guò)全面評(píng)估和正確的資金規(guī)劃，可以最大程度地降低成本挑戰(zhàn)，并實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2.3 規(guī)范和政策挑戰(zhàn)

綠色建筑設(shè)計(jì)需要符合相關(guān)的規(guī)范和政策要求。然而，在某些地區(qū)，這些規(guī)范和政策可能還不夠完善或不夠嚴(yán)格，缺乏對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)的明確要求和支持。這可能導(dǎo)致綠色建筑設(shè)計(jì)的實(shí)施不一致或受限。為了解決這個(gè)挑戰(zhàn)，需要加強(qiáng)政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)的監(jiān)管和引導(dǎo)作用，制定更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)，鼓勵(lì)和激勵(lì)綠色建筑的發(fā)展，并提供相應(yīng)的政策支持和激勵(lì)措施。

2.4 教育和意識(shí)挑戰(zhàn)

綠色建筑設(shè)計(jì)需要建筑業(yè)從業(yè)人員和公眾的積極參與和支持。然而，目前仍有一部分人對(duì)綠色建筑的概念和優(yōu)勢(shì)了解不足。教育和宣傳工作的不足可能導(dǎo)致對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)的需求不夠強(qiáng)烈，缺乏動(dòng)力去推動(dòng)綠色建筑的發(fā)展。因此，加強(qiáng)教育和宣傳工作，提高層住宅建筑綠色建筑設(shè)計(jì)中的教育和意識(shí)挑戰(zhàn)至關(guān)重要。需要加強(qiáng)對(duì)建筑業(yè)從業(yè)人員和公眾的教育，提高他們對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和理解。這可以通過(guò)組織培訓(xùn)、研討會(huì)和宣傳活動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)與學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、研究機(jī)構(gòu)和專業(yè)協(xié)會(huì)的合作，共同推動(dòng)綠色建筑設(shè)計(jì)的研究和實(shí)踐[2]。

2.5 綜合考慮挑戰(zhàn)

綠色建筑設(shè)計(jì)需要綜合考慮多個(gè)因素，如技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境等。這涉及到不同利益相關(guān)方的需求和利益之間的平衡。建筑設(shè)計(jì)師、開(kāi)發(fā)商、政府和居民等各方需要共同努力，進(jìn)行全面的規(guī)劃和決策，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的綠色建筑設(shè)計(jì)。這需要跨部門的合作和合理的決策機(jī)制，以確保各方的利益得到充分考慮，并促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

3 綠色建筑設(shè)計(jì)在高層住宅建筑中的具體應(yīng)用

3.1 能源效率設(shè)計(jì)

能源效率設(shè)計(jì)在高層住宅建筑中的應(yīng)用是為了降低能源消耗并提高能源利用效率?？梢圆捎酶咝Ы^熱材料，如聚苯板或巖棉板，可以減少建筑外墻的熱傳導(dǎo)，降低能量損失。同時(shí)，在建筑外墻增加保溫層，如外墻外保溫系統(tǒng)，可以有效隔離室內(nèi)和室外的溫度差異，提高建筑的熱阻性能。同時(shí)，選擇高效的建筑設(shè)備和系統(tǒng)對(duì)于提高能源利用效率至關(guān)重要。在高層住宅建筑的綠色建筑設(shè)計(jì)中，能源效率設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。在暖通空調(diào)系統(tǒng)方面，采用高效的技術(shù)可以大幅減少能源消耗。例如，采用空氣源熱泵、地源熱泵或太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)可以利用自然資源來(lái)供暖和供應(yīng)熱水。這些系統(tǒng)利用空氣、地?zé)峄蛱?yáng)能作為能源，通過(guò)熱泵技術(shù)將低溫能源轉(zhuǎn)化為高溫能源，實(shí)現(xiàn)供熱和供暖的效果。與傳統(tǒng)的燃?xì)忮仩t相比，這些系統(tǒng)具有更高的能源利用效率，能夠顯著減少對(duì)非可再生能源的依賴。

另一個(gè)能源效率設(shè)計(jì)的是照明系統(tǒng)。LED照明系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈具有更高的能源效率和更長(zhǎng)的壽命。LED燈具的能效較高，能夠?qū)⒏嗟碾娔苻D(zhuǎn)化為光能，減少能源的浪費(fèi)。此外，LED燈具的壽命通常比傳統(tǒng)照明設(shè)備更長(zhǎng)，減少了更換燈具的頻率和廢棄物的產(chǎn)生。

例如，一座綠色高層住宅可以采用空氣源熱泵作為主要的供暖和供熱系統(tǒng)。空氣源熱泵利用空氣中的熱能，通過(guò)熱泵技術(shù)將低溫?zé)崮芴嵘梁线m的供熱溫度。此外，該建筑還可以配備LED照明系統(tǒng)，替代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈。LED燈具的高能效和長(zhǎng)壽命將顯著降低照明能耗，并減少燈具更換的頻率。通過(guò)這些能源效率設(shè)計(jì)的措施，高層住宅建筑可以大幅降低能源消耗，減少對(duì)非可再生能源的依賴，實(shí)現(xiàn)更可持續(xù)的發(fā)展[3]。另外，智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以根據(jù)室內(nèi)溫度、光照強(qiáng)度和人員活動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)建筑設(shè)備的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)能源的智能管理和優(yōu)化利用。此外，還可以考慮利用可再生能源來(lái)滿足高層住宅建筑的能源需求。太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源的應(yīng)用，如光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，可以減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，并實(shí)現(xiàn)綠色能源的利用。通過(guò)在建筑頂部或立面安裝太陽(yáng)能光伏板，可以將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能，用于供電或熱水供應(yīng)。

3.2 材料選擇與循環(huán)利用

材料選擇與循環(huán)利用是高層住宅建筑綠色建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵方面。在材料選擇方面，優(yōu)先選擇環(huán)保、可再生和可回收的材料對(duì)于實(shí)現(xiàn)綠色建筑至關(guān)重要。環(huán)保材料包括低揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的涂料、地板和家具，它們能夠減少室內(nèi)空氣污染物的釋放，提供更健康的室內(nèi)環(huán)境。同時(shí)，選擇可再生材料如木材和竹材，可以減少對(duì)非可再生資源的依賴，降低對(duì)自然環(huán)境的影響。此外，還應(yīng)優(yōu)先選擇符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證的建筑材料，如LEED認(rèn)證、綠色建筑認(rèn)證等，以確保材料的環(huán)境友好性。在循環(huán)利用方面，綠色建筑設(shè)計(jì)鼓勵(lì)建筑材料的回收和再利用，以減少建筑廢棄物的產(chǎn)生。這可以通過(guò)將廢棄材料分類分揀，并進(jìn)行再加工和再利用來(lái)實(shí)現(xiàn)。

例如，廢棄的鋼材、玻璃和混凝土可以通過(guò)回收和再利用的方式用于新的建筑項(xiàng)目。廢棄的鋼材可以進(jìn)行熔煉和再生產(chǎn)，用于制造新的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和裝飾元素。廢棄玻璃可以經(jīng)過(guò)處理后，再次用于生產(chǎn)新的玻璃制品。廢棄混凝土可以進(jìn)行破碎和再生產(chǎn)，用于道路基礎(chǔ)和建筑基座等建筑用途。通過(guò)回收和再利用這些廢棄材料，可以減少對(duì)原始資源的需求，降低環(huán)境的負(fù)荷[4]。

此外，推廣建筑材料的循環(huán)利用，循環(huán)利用材料包括已經(jīng)使用過(guò)的材料，如再生木材、再生金屬、再生塑料等。這些材料可以通過(guò)回收和再加工的過(guò)程，用于制造新的建筑產(chǎn)品。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)回收再生木材，可以制造環(huán)保的地板、家具和裝飾板等。通過(guò)回收再生金屬，可以制造金屬構(gòu)件和裝飾材料等。通過(guò)回收再生塑料，可以制造絕緣材料和建筑構(gòu)件等。通過(guò)循環(huán)利用這些材料，不僅可以減少對(duì)自然資源的消耗，還可以減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。

3.3 水資源管理

水資源管理是高層住宅建筑綠色建筑設(shè)計(jì)中的重要舉措，旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的有效管理和高效利用，以減少用水量并降低對(duì)自然水資源的壓力。

例如，常見(jiàn)的水資源管理策略是采用雨水收集系統(tǒng)。通過(guò)收集和儲(chǔ)存雨水，可以利用它來(lái)滿足非飲用水需求，如植物灌溉、沖廁和清潔等。這樣的系統(tǒng)通常包括雨水收集裝置、過(guò)濾和儲(chǔ)存設(shè)備，確保收集到的雨水符合使用要求。通過(guò)利用雨水，可以減輕對(duì)自來(lái)水的依賴，尤其是在植物灌溉和沖廁等高水消耗的場(chǎng)景中，從而減少用水量。還可以使用節(jié)水設(shè)備。低流量水龍頭是通過(guò)限制水流量來(lái)減少不必要的水浪費(fèi)。它可以在保證正常使用的前提下，減少水流的強(qiáng)度和流量。這可以通過(guò)在水龍頭出口設(shè)置限流裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，使水流更加柔和而不浪費(fèi)水資源。采用低流量水龍頭可以將水的使用量減少約30%～50%，顯著降低用水量。同時(shí)，采用節(jié)水型廁所。傳統(tǒng)的沖水式廁所通常使用大量的水來(lái)沖刷，造成很大的水資源浪費(fèi)。而節(jié)水型廁所采用先進(jìn)的沖水技術(shù)，可以有效減少?zèng)_水時(shí)的用水量。例如，采用雙沖式?jīng)_水系統(tǒng)，可以根據(jù)實(shí)際需求選擇不同的沖洗量，避免不必要的水浪費(fèi)。此外，還有真空沖水技術(shù)和水封式廁所等節(jié)水型廁所系統(tǒng)可供選擇，它們?cè)跊_水過(guò)程中使用更少的水量，實(shí)現(xiàn)節(jié)水效果[5]。

例如，在一座綠色高層住宅中，可以安裝低流量水龍頭和節(jié)水型廁所來(lái)降低用水量。通過(guò)使用低流量水龍頭，居民在洗手、洗菜或刷牙時(shí)，可以減少水流的強(qiáng)度和流量，節(jié)約大量的水資源。同時(shí)，安裝節(jié)水型廁所可以減少?zèng)_洗時(shí)的用水量，有效降低每次沖水所需的水量。這些節(jié)水措施既能滿足日常需求，又能顯著降低用水量，實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)中水資源的可持續(xù)利用。

此外，灰水處理系統(tǒng)的應(yīng)用也是水資源管理的一項(xiàng)重要措施。通過(guò)采用灰水處理系統(tǒng)，可以對(duì)灰水進(jìn)行過(guò)濾和處理，將其再利用于植物灌溉或沖廁等非飲用水用途。這不僅可以減少對(duì)自來(lái)水的需求，還可以減輕污水處理廠的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)水資源的再利用。

3.4 室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量設(shè)計(jì)

室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量設(shè)計(jì)對(duì)居住者的健康和舒適度產(chǎn)生直接影響。綠色建筑設(shè)計(jì)致力于提供良好的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，涉及多個(gè)方面。

1)室內(nèi)空氣質(zhì)量是室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量設(shè)計(jì)的重要因素。采用無(wú)毒、環(huán)保的室內(nèi)材料是保證良好室內(nèi)空氣質(zhì)量的關(guān)鍵。選擇低揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的涂料、地板和家具，可以減少室內(nèi)空氣中有害物質(zhì)的釋放，減少居住者對(duì)有害氣體的暴露。此外，良好的通風(fēng)系統(tǒng)也是確保室內(nèi)空氣新鮮和流通的重要手段。引入自然通風(fēng)或采用高效的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，可以有效排除污染物、保持空氣質(zhì)量，并提供舒適的居住環(huán)境。

2)照明和采光是室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。高層住宅建筑通常面臨光線不足的問(wèn)題，因此需要設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)恼彰飨到y(tǒng)和提供充足的自然采光。采用節(jié)能的LED照明系統(tǒng)可以降低能源消耗，并提供均勻、柔和的照明效果。合理的窗戶布局和使用遮陽(yáng)措施，如百葉窗或窗簾，可以控制室內(nèi)的光線進(jìn)入，避免過(guò)度曝光或光線不足的問(wèn)題。

3)高層住宅建筑常常面臨來(lái)自交通、建筑設(shè)備和鄰居的噪音干擾。為了提供安靜的居住環(huán)境，應(yīng)采取隔音措施。在面對(duì)來(lái)自交通、建筑設(shè)備和鄰居的噪音干擾時(shí)，采取適當(dāng)?shù)母粢舸胧┦潜匾?。為了降低室?nèi)噪音水平，可以采用多種策略。比如設(shè)計(jì)隔音窗戶。通過(guò)采用多層玻璃和隔音膜等技術(shù)，隔音窗戶可以有效地減少外界噪音的傳播。此外，合適的窗框設(shè)計(jì)和窗戶尺寸布局也對(duì)隔音效果起著重要作用。要注重隔音墻體的設(shè)計(jì)。隔音墻體可以采用吸音材料、隔音磚或隔音板等，以阻擋和吸收噪音的傳播。通過(guò)合適的墻體厚度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以有效減少聲波的傳導(dǎo)路徑。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，綠色建筑設(shè)計(jì)在高層住宅建筑中具有重要意義。通過(guò)遵循綠色建筑設(shè)計(jì)的原則和應(yīng)用具體的措施，可以實(shí)現(xiàn)能源效率、材料循環(huán)利用、水資源管理和室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)化。這將為居住者提供更健康、舒適和可持續(xù)的居住環(huán)境，為社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。通過(guò)共同努力，我們可以創(chuàng)建更多的綠色高層住宅，推動(dòng)建筑行業(yè)邁向更可持續(xù)的未來(lái)。