浅析绿色低碳建筑理念在高层建筑设计中的运用

浅析绿色低碳建筑理念在高层建筑设计中的运用

兰慧

四川省建筑设计研究院有限公司 四川省成都市 610041

摘要：现代城市化建设当中，随着城市人口数量的急剧增长和各种商业建筑类型的增多，城市建筑的高层化发展已经成为现代城市的标志。人们对于建筑的要求也不再只局限于使用价值，随着人们环保理念认知水平和重视程度不断提高，人们越来越关注绿色低碳建筑理念在高层建筑当中的应用，不仅要求高层建筑设计的绿色化，同时还要保证建筑使用安全和节能环保。本篇文章将重点讨论绿色低碳建筑理念在高层建筑设计中运用这一议题，在明确绿色建筑设计理念内涵基础上，阐述绿色低碳高层建筑设计的原则，再分析影响绿色低碳高层建筑设计的几点因素，最后结合绿色低碳理念在高层建筑设计的技术处理提出几点绿色低碳建筑理念在高层建筑设计中的应用策略。

关键词：绿色低碳理念；高层建筑；设计应用

1.绿色建筑设计的内涵及设计原则

1.1绿色低碳建筑设计理念内涵

简单来讲，绿色低碳建筑设计理念主要指的是在高层建筑设计和设计施工当中充分运用生态学理论，实现高层建筑与生态环境以及人类居住和谐共存的目标。根据这一理念所设计出的绿色低碳建筑更加符合人类日益增长的物质需要和精神需求，其充分结合了现代高科技以及先进的设备技术，利用先进科技文明来有效降低建筑对自然环境所造成的破坏影响，从而实现城市的可持续发展。

1.2绿色低碳建筑设计原则

其一，可持续发展原则。绿色低碳建筑设计理念涉及到多个学科的理论知识，其主要是以可持续发展为根本原则，融汇建筑学、生态学与材料学等多学科领域，科学合理进行高层建筑的设计，最大程度上确保建筑环境的生态平衡，真正达到无污染、低能耗这一效果，使人们能够生活在更加健康且舒适的居住环境当中。

其二，因地制宜原则。大部分高层建筑在进行绿色低碳设计过程中往往强调因地制宜，也就意味着建筑需要与当地自然环境及社会环境相协调，设计过程中主要是以原有地貌特征为根本出发点，进行各项要点的合理设计与科学布局，并充分利用现有条件，在尽量不改变当地实际地貌特征的情况下进行建筑的设计。

其三，低碳环保原则。在进行绿色低碳高层建筑设计过程当中，在选择建筑结构方式时，需充分根据建筑实际使用功能和空间要求来进行综合考量与决策分析，并以此为基础尽量选择低能耗且轻质化的结构类型，从而实现能源的节约和资源的最大化利用。例如，可选择弹性可变结构来进行高层建筑设计，以此满足低碳环保需求，同时又能够提高建筑使用过程中的多样性，从而有效控制建筑工程的造价，提高其低碳环保效果。

2.影响绿色建筑设计的因素分析

2.1社会环境分析

现代城市中的高层建筑工程本身有高能耗、高污染的标签，从当前世界整体发展趋势来看，高层建筑的建设对于人类来讲无论在施工还是成本控制或是质量控制都有着较为成熟的经验。然而难点在于社会问题，高层建筑主要有光污染、热辐射、地面风流与空间压迫感以及火灾消防危险性等客观存在的一些不足，这些问题往往无法避免，但高层建筑仍然受到城市居民的欢迎，其原因就在于能够节约大量的土地资源，提高城市空间的利用率。高层建筑多种不同类型的多样化搭配，也能够起到美化城市环境的效果，使城市局部地区更为立体，更具层次感，这也逐渐成为了现代化城市发展的一个明显标志。在高层建筑居住的人们有着更加开阔的视野和良好的通风以及充分的采光，这些优势提高了高层建筑的舒适性。在环境保护重要性的日益凸显下，绿色低碳建筑设计成为高层建筑的发展趋势之一，绿色低碳建筑设计的作用需要根据社会整体发展情况才能够摸清其发展脉络，但也容易受到一些社会环境因素的制约，例如部分经济不发达地区，或地质条件无法满足高层建筑高承载压力要求，或经济社会环境制约而无法实现绿色低碳高层建筑设计等等，这些都会对绿色低碳高层建筑设计产生一定的影响。

2.2自然环境分析

绿色低碳建筑设计的核心在于节能、减排、降耗，大部分绿色低碳建筑设计中会尽量使用可再生资源和可循环利用资源以及绿色资源，在保证人们居住舒适和生活品质的基础上，实现高层建筑设计合理性与施工质量提升。因此，需要注重对高层建筑的合理规划、选址、结构设计以及节能降耗等相关问题。绿色低碳建筑所要体现的是可持续发展目标，这就需要保证自然环境与社会环境的高度统一与良性发展，还需真正将绿色低碳建筑设计理念与高层建筑设计完美融合在一起，并以先进科技作为“黏合剂”。在高层建筑设计的选材、材料加工处理、施工过程以及废弃物再生处理的整个流程当中，始终要渗透和贯穿先进科技的应用。所以，绿色低碳建筑设计从产生到使用都需要加强对自然环境的评估以及能源、资源消耗的准确估量，但现实当中的自然环境也必然会为绿色低碳建筑理念在高层建筑设计当中应用带来不小的难度和挑战。

2.3技术环境分析

要想实现绿色低碳建筑理念在高层建筑设计当中的有效应用，必然需要借助先进的科学技术，这是绿色低碳建筑设计得以实现的根本前提。因此，现代绿色低碳高层建筑设计与发展当中也必然会受到技术环境因素的影响，例如绿色低碳高层建筑设计当中会采用节能墙体材料，确保墙体的保温性能和耐火性以及耐腐蚀性，既能够保证高层建筑的安全，同时也可降低建筑能耗。此外，也可以设计采用节能材料或节能措施的门窗，从而降低室内热能耗。同时采用节水型器具和设备，以及回收用水系统与废水回收系统，最大程度上节约水资源。

3.绿色低碳建筑理念在高层建筑设计中的应用策略

3.1树立低碳设计理念

绿色低碳设计理念在高层建筑设计当中的应用必须要能够树立低碳设计理念，大力推广隔热保温节能型新型材料，要能够从全局角度来综合考量高层建筑的绿色低碳设计。例如，在进行制冷系统与取暖系统的设计时，需尽量选用节能型，通风设计与采光设计方面也要依循节能环保与因地制宜原则，要时刻遵循绿色低碳设计理念，再如，在进行高层建筑材料选择时，第一角度需考虑是否对人体无害，第二则是要考虑选用是否会降低资源浪费与消耗，第三是考虑是否能够替代传统建筑材料、是否有着较高的环保性。

3.2充分应用低碳技术

高层建筑设计过程当中，绿色低碳设计理念的运用与融入，需充分考虑清洁能源等低碳技术的使用，要保证高层建筑的节能降耗和减排，其中主要涉及到的低碳技术包括太阳能、光能、风能、地热能等等，其中太阳能热水器和风力发电系统已经是现代高层建筑低碳设计当中比较具有代表性的设计之一。例如太阳能在高层建筑设计当中的应用主要涵盖光伏发电以及热水系统。光伏发电是属于一种能够将太阳光能转变为电能的新能源发电技术，高层建筑设计当中可以在外墙面、屋面、窗户等位置设计光伏电池板，并使其成为高层建筑结构的组成部分，不仅不会影响高层建筑的美观性，而且还能够为高层建筑提供较为充足的电力能源供应。太阳能热水系统利用太阳光产生热量进行水加热，不仅能够有效节约电力能源的消耗，而且也能够为人们生活提供更加便利的热水服务。

风能的利用则是属于绿色低碳设计理念在高层建筑设计当中应用的一种较为典型的技术，通常风能在高层建筑当中的使用主要是用于通风系统。尽最大可能利用自然风进行高层建筑室内空气的调节，时刻保持室内空气的清新。在高层建筑也可以利用空气能热水设备，尤其在环境温度比较高的南方，空气能热水器往往有上佳的表现，能实现风能的利用转化。而且在高层建筑的采光方面，运用绿色低碳环保设计理念可以最大程度上利用天然导光技术，将自然光顺利引入到高层建筑室内，从而节省电照明。另外，可以采用玻璃纤维等高科技材料，充分发挥光能对室内采光的调节作用。

地热能在建筑设计中的应用分为两大类——高品位地热能与低品位地热能。地热资源的温度较高，可以直接利用，可以称之为高品位地热能。而那些温度相对较低，与环境温度相近的地热能可以称之为低品位地热能。高品位地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式，因为这种方式简单、经济性好，而且节能、无污染，备受各国重视。我国利用地热供暖供热水发展也很迅速，在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式，它的主要利用形式是采用地下热水为建筑供暖和提供建筑内的生活热水。由于低品位地热能的温度与环境温度相近，无法直接利用。因此通过地源热泵利用地下土壤，地下水或地表水相对稳定的特性，利用埋于建筑物周围的管路系统，通过输入少量的高位电能，实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。地源热泵系统可以用于建筑的采暖和制冷，并且根据需要可以为建筑提供生活热水。和传统的暖通空调系统相比，地源热泵系统具有高效、节能和环保的特点，有利于可持续性发展，因此得到政府的提倡。

参考文献：

[1]金禾,张楠.绿色低碳建筑理念在高层建筑设计中的运用探讨——评《绿色建筑节能工程设计》[J].工业建筑,2021,7(8):10015.

[2]王玉宝.绿色低碳理念在高层建筑设计中的应用[J].建材与装饰,2021,17(12):96-97.