綠色建筑設(shè)計(jì)在超高層建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用研究

【摘要】文章對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)在超高層建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用原則、應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了研究，闡述了超高層建筑的特點(diǎn)和綠色建筑的要求，指出為了提高超高層建筑的環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)堅(jiān)持整體性、自然性、和諧共存性、節(jié)能性、因地制宜的原則，以及在朝向設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、墻體設(shè)計(jì)、門窗設(shè)計(jì)、節(jié)水設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)計(jì)中融入綠色元素，并利用可再生能源來(lái)打造環(huán)境友好型超高層建筑。

【關(guān)鍵詞】超高層建筑；綠色建筑；建筑設(shè)計(jì)

【中圖分類號(hào)】TU972 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2024）11-0047-03

0 引言

現(xiàn)階段節(jié)能環(huán)保的理念已然深入人心，將節(jié)能、環(huán)保的價(jià)值觀念植入超高層建筑項(xiàng)目的建設(shè)中成為設(shè)計(jì)人員應(yīng)關(guān)注的重要內(nèi)容。綠色建筑設(shè)計(jì)在減少能源消耗、優(yōu)化室內(nèi)環(huán)境和保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在綠色建筑設(shè)計(jì)理念的引導(dǎo)下開(kāi)展超高層建筑項(xiàng)目建設(shè)工作，才能帶給人們更加舒適、健康、環(huán)保的生活體驗(yàn)。

1 綠色建筑設(shè)計(jì)的概述

綠色建筑設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)人員盡量將綠色、環(huán)保的材料應(yīng)用到建筑中，降低有污染材料的使用率。綠色建筑設(shè)計(jì)旨在提高建筑物的節(jié)能性、環(huán)境友好性。

綠色建筑設(shè)計(jì)的影響因素主要有以下幾方面。一是自然因素。在建設(shè)綠色建筑時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)思考如何將生物能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生資源應(yīng)用到建筑中，以優(yōu)化人們的使用體驗(yàn)[1]。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在人與自然和諧共生理念的引導(dǎo)下高效率處理建筑廢棄物，確保最終的設(shè)計(jì)成果有長(zhǎng)遠(yuǎn)效益。二是社會(huì)因素。綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用效果與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平聯(lián)系緊密。經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的人們對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)的接受度更高，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的地區(qū)的人們很難將綠色建筑設(shè)計(jì)理念落到實(shí)處。為了提高綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員必須做好對(duì)社會(huì)環(huán)境的分析工作，使設(shè)計(jì)方案具有經(jīng)濟(jì)性與可持續(xù)發(fā)展性。三是人文因素。不同地區(qū)的歷史文化、風(fēng)俗習(xí)慣不同，設(shè)計(jì)人員必須樹(shù)立因地制宜的發(fā)展理念，使綠色建筑與當(dāng)?shù)孛癖姷纳罾砟钕嗥鹾?，才能提高人們?duì)綠色建筑的接受度。

綠色建筑設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義突出。首先，綠色建筑設(shè)計(jì)可以高效利用能源，減少環(huán)境污染，改善人們的生存環(huán)境。其次，綠色建筑設(shè)計(jì)符合國(guó)家的發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)國(guó)家綠色經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展有推動(dòng)作用。最后，綠色建筑設(shè)計(jì)可以推動(dòng)建筑行業(yè)綠色、低碳發(fā)展，增強(qiáng)建筑行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)能力。

2 超高層建筑特點(diǎn)和綠色建筑要求

超高層建筑指樓棟高度超過(guò)100 m的房屋，樓層總數(shù)一般在33層以上。與低層建筑相比，超高層建筑具有視野廣、采光好、噪聲少、無(wú)蚊蟲(chóng)侵害等優(yōu)點(diǎn)，也具有建筑成本高、能源消耗量大的缺點(diǎn)。按照住建部和應(yīng)急管理部2021年發(fā)布的《加強(qiáng)超高層建筑規(guī)劃建設(shè)管理的通知》，超高層綠色建筑水平不得低于三星標(biāo)準(zhǔn)。這要求超高層建筑應(yīng)用不少于30%的綠色建材，室內(nèi)主要污染物的濃度要降低20%，以及具備更加優(yōu)良的節(jié)水及隔聲性能。

3 綠色建筑設(shè)計(jì)在超高層建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用原則

3.1 整體性原則

整體性原則強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)人員立足整體開(kāi)展綠色建筑設(shè)計(jì)工作。首先，設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用綠色建筑設(shè)計(jì)理念時(shí)要充分考慮使用者的舒適度，以及綠色建筑與傳統(tǒng)建筑建設(shè)目標(biāo)的吻合度[2]。其次，設(shè)計(jì)人員要確保將綠色建筑設(shè)計(jì)理念應(yīng)用到超高層建筑的全方面。

3.2 自然性原則

自然性原則強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)人員遵循自然發(fā)展規(guī)律，使綠色建筑設(shè)計(jì)更具針對(duì)性。設(shè)計(jì)人員要將更多綠色與自然的元素融入超高層建筑設(shè)計(jì)，降低工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞程度，避免激化城市發(fā)展與自然保護(hù)之間的矛盾。

3.3 和諧共存性原則

和諧共存原則強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)人員協(xié)調(diào)好周邊環(huán)境、人與建筑三者之間的關(guān)系，使綠色建筑設(shè)計(jì)理念與超高層住宅設(shè)計(jì)理念深度融合。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員既要考慮使用者的使用體驗(yàn)，又要降低對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的破壞度，真正實(shí)現(xiàn)人與自然、與建筑和諧共生。

3.4 節(jié)能性原則

節(jié)能性原則強(qiáng)調(diào)最大限度地節(jié)約能源與資源，將太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕?、可循環(huán)利用的能源更好地應(yīng)用到綠色建筑中。此外，設(shè)計(jì)人員要將新型的、環(huán)保類的節(jié)能建筑材料應(yīng)用到綠色建筑中，進(jìn)一步節(jié)約建筑成本、降低建筑的能源消耗量。

3.5 因地制宜原則

因地制宜原則強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)人員結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、氣候條件、資源條件進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)，不同的地區(qū)有不同的環(huán)境條件、資源條件[3]。設(shè)計(jì)人員只有結(jié)合實(shí)際調(diào)整設(shè)計(jì)方案，才能取得理想的綠色建筑設(shè)計(jì)效果。例如，可以在氣候炎熱的地區(qū)采用遮陽(yáng)、通風(fēng)等降溫措施，在寒冷地區(qū)采用一系列保溫措施等，這種有針對(duì)性的綠色建筑設(shè)計(jì)方式可以大幅度提高能源利用率。

4 綠色建筑設(shè)計(jì)在超高層建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1 朝向設(shè)計(jì)

朝向指建筑物的主要房間所在的立面所面對(duì)的方向，朝向設(shè)計(jì)是一種提高建筑物內(nèi)部舒適度的被動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)。在將綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用到超高層建筑項(xiàng)目的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員首先要考慮建筑的朝向問(wèn)題。要綜合分析建筑的地理位置特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上明確建筑朝向，確保建筑物能接受充足的陽(yáng)光照射。除此之外，設(shè)計(jì)人員要盡量使房屋南北通透，保證房屋內(nèi)部設(shè)計(jì)格局合理，使房屋擁有良好的光照條件。例如，北半球中高緯度的房屋大多采用坐北朝南的設(shè)計(jì)，可以最大限度地保證房屋獲得充足的光照。設(shè)計(jì)人員還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐娜照諘r(shí)間長(zhǎng)短及強(qiáng)度來(lái)確定房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)。例如，在氣溫高的地方，要保證房屋的窗戶較小，避免陽(yáng)光直射；在氣溫低的地方，可以適當(dāng)擴(kuò)大建筑窗戶的面積，使更多陽(yáng)光進(jìn)入房屋內(nèi)，起到保溫作用。此外，在氣溫低的地方，要設(shè)計(jì)雙層窗戶，以便更好地保持室溫。

4.2 建筑設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員要確保建筑物的空間布局合理，將綠色環(huán)保材料應(yīng)用到建筑空間布局中，為人們打造綠色空間。首先，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境整體特點(diǎn)設(shè)計(jì)建筑空間布局，使建筑物的通風(fēng)、采光設(shè)計(jì)更具科學(xué)性。例如，廣州某城區(qū)的天然采光環(huán)境非常好，配合照明日光感應(yīng)控制，可以極大降低照明能耗。與此同時(shí)，建筑的智能立面系統(tǒng)具有自加熱、自冷卻性能，可以更好地應(yīng)對(duì)暴雨、暴曬等極端天氣。其次，設(shè)計(jì)人員要在生態(tài)環(huán)保理念的引導(dǎo)下合理布局建筑空間，使建筑空間更具活力且符合使用者的審美要求。此外，可以將綠色環(huán)保的材料運(yùn)用到室內(nèi)空間設(shè)計(jì)中，進(jìn)一步降低建筑的資源消耗量。例如，可以將竹木纖維板和硅酸鈣板運(yùn)用到室內(nèi)裝飾中，杜絕甲醛、重金屬等有害物質(zhì)的釋放。在安裝相應(yīng)材料的過(guò)程中，作業(yè)人員可以采用全干法作業(yè)，避免濕作業(yè)給環(huán)境帶來(lái)污染。再如，再生尼龍是一種可無(wú)限再生的環(huán)保面料，可用其生產(chǎn)出更加多元的裝飾物，為人們打造溫馨、舒適的生活、工作環(huán)境。最后，要合理配置室內(nèi)的照明設(shè)施，多利用自然光線來(lái)照明，降低能耗。

4.3 墻體設(shè)計(jì)

墻體設(shè)計(jì)在超高層綠色建筑的設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位。超高層建筑的墻體主要由內(nèi)外墻組成。外墻的設(shè)計(jì)與整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性聯(lián)系緊密。設(shè)計(jì)人員可以將現(xiàn)代化的綠色節(jié)能材料應(yīng)用到綠色建筑的外墻設(shè)計(jì)中，提高墻體的保溫隔熱性能。要結(jié)合建筑物墻體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，將最適宜的、節(jié)能減排效果最突出的保溫隔熱材料應(yīng)用到墻體設(shè)計(jì)中，降低墻體設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。同時(shí)，要控制好窗墻比[4]。例如，要保證居住建筑臥室外窗與外墻的面積比不超過(guò)50%，窗地比不小于20%，確保臥室采光良好。窗墻比的控制可以優(yōu)化建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能，提高建筑的隔聲質(zhì)量。

4.4 門窗設(shè)計(jì)

門窗設(shè)計(jì)的合理性直接關(guān)系到建筑能否正常使用。若綠色建筑的門窗質(zhì)量不合格，需要經(jīng)常更換，就會(huì)造成資源浪費(fèi)。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合超高層建筑的實(shí)際情況科學(xué)合理地設(shè)計(jì)門窗，既要將門窗的作用充分發(fā)揮出來(lái)，又要降低建筑能耗。例如，為了落實(shí)綠色建筑設(shè)計(jì)的要求，可以將中空玻璃應(yīng)用到超高層綠色建筑設(shè)計(jì)中，以及在中空玻璃上張貼Low-E鍍膜，優(yōu)化節(jié)能效果。與普通玻璃相比，中空玻璃的隔熱性能更優(yōu)。中空玻璃的隔熱性能與其中間空氣層的厚度密切聯(lián)系，為了充分發(fā)揮中空玻璃的隔熱性能，要控制好中間空氣層的厚度，一般要在12～16 mm之間。此外，在透光率相同的情況下，雙銀Low-E玻璃比單銀Low-E玻璃能阻擋更多太陽(yáng)輻射熱能。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件設(shè)計(jì)Low-E膜的張貼位置。例如，在寒冷地區(qū)，可以將Low-E膜貼在靠近室內(nèi)一側(cè)的玻璃面上，阻擋室內(nèi)熱量散失；在夏熱冬暖的地區(qū)，要將Low-E膜張貼在靠近室外一側(cè)的玻璃面上，阻擋室外熱量進(jìn)入。與此同時(shí)，要減少光污染，優(yōu)化室內(nèi)采光效果。例如，斷熱鋁合金窗具有隔斷熱量傳導(dǎo)、隔聲降噪、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，在超高層綠色建筑門窗設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)突出。設(shè)計(jì)人員可以將導(dǎo)熱系數(shù)低的斷熱鋁合金窗應(yīng)用到綠色建筑中，最大限度地提高超高層綠色建筑的隔熱性、隔聲性、氣密性與環(huán)保性。

4.5 節(jié)水設(shè)計(jì)

提升綠色建筑中水循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量可以滿足使用者的日常生活需要，也符合節(jié)水理念的要求。在超高層建筑中，人們會(huì)在不經(jīng)意間浪費(fèi)水資源，如未能扭緊水龍頭、不及時(shí)更換老化磨損的閥門、管路等。為了大幅度提升水資源的利用率，設(shè)計(jì)人員可以將節(jié)水的衛(wèi)生器具、綠化灌溉系統(tǒng)等運(yùn)用到綠色建筑中，切實(shí)緩解城市用水壓力。節(jié)水的衛(wèi)生器具主要包括：①節(jié)水型水龍頭。設(shè)計(jì)人員可以運(yùn)用陶瓷閥芯水龍頭來(lái)提升節(jié)水質(zhì)量，這一類型的水龍頭不僅能節(jié)約20%～30%的水量，還具有較好的密閉性。②節(jié)水型淋浴器材。設(shè)計(jì)人員可以將冷熱水混合栓式淋浴器安裝到綠色建筑中，定量停止水栓淋浴器可以預(yù)先設(shè)定水量，用水量達(dá)到一定值后就會(huì)自動(dòng)停止供水，從而提高節(jié)水質(zhì)量，快速調(diào)節(jié)溫度，降低水資源浪費(fèi)。③節(jié)水型廁所。節(jié)水型廁所可以用中水來(lái)沖廁，達(dá)到節(jié)約水資源的目的，同時(shí)雙沖洗式坐便器可以進(jìn)一步提升節(jié)水質(zhì)量。且符合現(xiàn)代人的審美，在綠色建筑中的應(yīng)用已成為一種趨勢(shì)。

4.6 通風(fēng)設(shè)計(jì)

超高層建筑的通風(fēng)質(zhì)量與使用者的舒適度聯(lián)系緊密。為了提高建筑的通風(fēng)質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員要合理利用自然資源來(lái)降低人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)空調(diào)的依賴程度。例如，可以將熱舒適通風(fēng)、健康通風(fēng)、降溫通風(fēng)運(yùn)用到綠色建筑中。這一設(shè)計(jì)在提高綠色建筑節(jié)能環(huán)保質(zhì)量的同時(shí)，也能為使用者打造適宜的環(huán)境。此外，合理的通風(fēng)設(shè)計(jì)可以在很大程度上延長(zhǎng)建筑的使用壽命。應(yīng)用自然風(fēng)代替空調(diào)設(shè)備，促進(jìn)室內(nèi)氣流流通，確保室內(nèi)溫度、濕度、氣候等因素適宜，減緩建筑設(shè)施老化的速度。

4.7 利用可再生能源

為了給使用者打造健康、舒適、綠色的環(huán)境，設(shè)計(jì)人員要將可再生能源合理融入綠色建筑中。例如，一些地區(qū)可以用地?zé)崮軄?lái)供暖，還可以將太陽(yáng)能光伏發(fā)電板安裝在綠色建筑中，用于建筑日常用電[5]。為了進(jìn)一步提高綠色建筑的節(jié)能環(huán)保質(zhì)量，可以將傳統(tǒng)能源與新型可再生能源結(jié)合。這種做法既保障了使用者的日常能耗需求，又能夠?qū)⒕G色建筑的節(jié)能效果提升到最大。

5 結(jié)語(yǔ)

新時(shí)期，建筑企業(yè)積極打造綠色建筑的舉動(dòng)符合可持續(xù)發(fā)展理念。設(shè)計(jì)人員要與時(shí)俱進(jìn)地轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)觀念，積極主動(dòng)掌握綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，以便提高建筑企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，滿足人們對(duì)舒適型、健康型超高層建筑的需求。將綠色建筑設(shè)計(jì)理念應(yīng)用到房屋朝向設(shè)計(jì)、空間布局設(shè)計(jì)、墻體設(shè)計(jì)、門窗設(shè)計(jì)、節(jié)水設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)計(jì)、可再生資源的利用中是可行的、必要的，與打造環(huán)境友好型建筑的要求相符。未來(lái)設(shè)計(jì)人員要將更多綠色、環(huán)保的材料及先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到超高層建筑中，推動(dòng)超高層建筑走向綠色化、智能化。

參考文獻(xiàn)

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