高层住宅建筑设计中融入低碳设计理念的策略探讨_孟军霞.pdf

28|CHINA HOUSING FACILITIES建筑设计引言低碳建筑设计是指按照低碳设计理念设计的绿色建筑。在实际施工活动中，一般使用环保建筑材料取代常规建筑中所用的传统建筑材料，以实现节约资源、环保经济的目的。因此，普通建材被绿色建材代替，绿色建筑的施工采用节能墙体和地板材料，施工组织中采用现场拼装的施工形式实现建筑一体化，即本着低碳环保的理念进行合理的建筑设计。1 低碳设计在高层住宅建筑设计中的意义高层住宅建筑具有建筑面积大的特点，而城市建筑空间狭小，导致高层住宅建筑之间距离较近、透光性差，往往形成连续的阴影区，这在一定程度上增大了城市拥堵的程度，降低了人们的生活质量。而且，设计师往往更注重高层住宅建筑的外观和质量设计，低碳设计理念相对薄弱，导致目前高层住宅建筑能耗大、收入低、对生态环境影响大的现状，所以高层住宅建筑必须进行低碳设计，使其不仅符合低碳环保的理念，而且促进城市环境的改善和生态资源的保护。建筑业是二氧化碳排放量最高的行业之一，也是人们生活的刚性需求。所以，在建筑设计中，一方面建筑设计者首先要明确低碳建筑设计的优势；另一方面，随着中国城市基础设施建设的发展，可用于建筑的用地空间日益减少，就需要通过有限的土地空间解决广大市民的基本住房需要，低碳建筑设计可以节省用地资金。另外，节能建筑可以减少投资成本，因此必须合理进行建筑物设计，使建筑功能和自然环境相协调1。2 高层建筑设计注入低碳理念的必要性分析2.1 提高资源利用率在室内设计中融入低碳建筑设计宗旨，即通过科学合理的建筑工程方式，更多地考虑环境保护理念，同时对建筑工程能耗节约方面的要求也尤为注重，从而使建筑设计工作更为专业化。同时，在建筑施工管理中，要遵循严格科学的量化原则，以保证建筑施工管理工作保质保量地顺利完成。在建筑工程中要实施低碳管理，把环境保护作为建筑工程的重点内容之一，并在此基础上使建筑工程结构更科学合理，以提升资源、能源的应用效率。其不但能够达到业主在施工时的需求，还能够达到施工建成后运营阶段的效益要求，包括短时效益与长远收益。尤其是当建筑投入使用后，可减少建筑物能耗，更合乎目前我国绿色与可持续发展的理念需要。2.2 保证设计的时代感应充分考虑建筑设计单位的长期发展策略，从高层建筑传统设计观念实现转型，进一步提升新时代建筑设计水准，使建筑设计单位的新型工程设计实力有所增强，也使工程设计的品质进一步提高。纵观当前中国高层建筑设计状况，以低碳建筑设计为核心观念的发展趋势明显。低碳设计对建筑技术有较高的要求，因此必须对建筑内部结构加以合理布局，并加大各学科间的配合，以确保建筑设计工作平稳有序开展2。2.3 简单化设计高层建筑的室内设计，由烦琐工程设计变为简约工程设计，并根据标准流程完成产品设计，使产品设计更为环保，各种工艺操作均以低碳环境为基础进行操作。这就必须充分发挥低碳设计思想的指导作用，建立相关的规范和制度，并依据有关规范进行系统化建设，确保工程设计项目依据有关原则和要求进行。低碳设计和常规工程设计的区别是对低碳工作更为强调质量，重视设计的整体效果。3 建筑的绿色建筑设计原则3.1 推行新能源参与到建筑设计中充分利用新能源，可以达到节能减排的目的。目前，太阳能和风能利用较好，所以在建筑设计中应增加新能源的合理使用。例如，在楼房屋顶增加太阳能采暖系统或电力系统，为楼房增加电力；建筑物的外立面材料采用节能玻璃幕墙，使建筑物室内冬暖夏凉；而对于城市高层建筑，则通过高效的自然风为其内部制冷系统补充能量。3.2 实现生态环境保护的建筑设计目标绿色建筑设计应遵循保护生态环境的原则，在建筑设计中尽量选用可回收和可再生的建筑材料，从而达到节约建设资源、保护生态环境的目的。在中国的城市建筑中，一直面临着施工污染量大、材料耗费高以及建筑废弃物、废气、生活垃圾、灰尘、噪声等，加重了城市自身的环境负担。所以，有必要建设和利用对自然环境损害和危害较小的建筑物，而且其必须达到与自然生态环境的和谐及协调。高层住宅建筑设计中融入低碳设计理念的策略探讨孟军霞/通渭县住房和城乡建设局甘肃定西743300摘要：在城市信息化建设的发展背景下，城市设施越来越趋向于完备，但城市用地资金相对不足，提高城市规划的资源效率和加强高层建筑和超高层建筑建设越来越重要。在高层住宅建筑中，要减少建筑资源与能耗，需要运用低碳建筑设计理论，通过改善建筑设计方法，减少不必要的自然资源浪费，打造环境友好型的建筑设计，从而增强高层住宅建筑的合理性。因此，本文对高层住宅建筑中低碳建筑设计的实际应用展开研究，并立足于国情，深入分析其中存在的问题，以提供正确的建筑方式。关键词：低碳设计理念；高层住宅设计；建筑设计292023.06|建筑设计4 低碳设计理念4.1 美观节约为推动高层住宅建筑行业的可持续发展，设计人员首先需要解决资源利用问题。为达到增强高层住宅建筑环保低碳效果、降低施工成本的目标，设计人员应不断引入先进的施工技术、施工工艺，节约施工材料，增强施工材料的利用率。与此同时，设计人员需要重视低碳设计理念所强调的美观性，确保高层住宅建筑设计具有一定的观赏性。因此，设计人员在设计高层住宅建筑时，要突破传统设计模式、设计方法的局限，充分践行低碳设计理念，增强高层住宅建筑的精神感受和视觉体验3。4.2 生态平衡长期以来，在高层住宅建筑的设计中，设计人员所选取的绝大多数材料不属于可再生材料。近些年，随着各地区经济的飞速发展，建筑物的规模、数量持续增加，导致高层住宅建筑所需耗费的建材数量也日益增多，甚至出现了部分材料临近枯竭的问题。与此同时，大量生态资源的消耗在一定程度上危害了区域内的生态平衡，破坏了当地的生态环境。基于此，低碳设计理念应运而生，其首要原则是保护区域内的生态资源，研究并应用可再生能源，进而增强高层住宅建筑的环保属性。4.3 无污染在低碳环保的理念下，设计人员应摒弃传统施工建筑材料中的污染物质，使其不再加剧环境污染。为充分践行低碳设计理念，设计人员在设计高层住宅建筑时，应始终将工程项目的低碳效果放在首位，严格筛选建筑施工材料，始终将无公害作为材料筛选的首要原则，避免高层住宅建筑内的住户受到污染材料的威胁和伤害。尤其应注意，不可使用含有甲醛等容易致癌的建筑施工材料，更好地践行低碳环保理念，保障高层住宅住户的身体健康。5 高层住宅建筑设计中应用低碳理念的策略5.1 采用自由布局模式进行建筑布局目前，高层住宅建筑有两种典型的布局模式，即自由式和行列式。其他布局模型则主要是这两种布局模式的变形。在城市规划过程中，通过自由式布局可创造出大量的住宅空间，而行列式布局更为整洁。当风速很大时，鳞次栉比的建筑物将在背风一侧产生很大的涡流区，不利于室外运动。而对于部分小区域在居住规划区，如果建筑之间的空间过大，就会浪费更多的空间资源。自由式布局可根据日照要求错开布置，既能节省空间资源，又能让风在建筑物之间流通，适合居民外出活动。因此，更多的自由式布局可以节约土地资源，体现低碳设计理念。5.2 改善建筑朝向，充分利用自然能源太阳光是一种取之不尽、用之不竭的能源。充分利用太阳能可以起到低碳节能、满足居民舒适性要求的作用。因此，在建筑物朝向设计中，为了满足建筑物各层的照明需求，可以适当降低建筑物的容积率。在实践中，设计人员应根据施工现场的日照情况合理安排，根据实际情况计算日照范围，保证建筑物在寒冷冬季的日照时间。一般朝南的窗户要尽量大，朝东、朝北的窗户要小一些，以保证阳光充分吸收，使室内舒适度能够满足用户的需要。5.3 绿色建筑设计理念与建筑群景观设计在新时期，绿色建筑设计的理念已不再仅是设计单个建筑，而是实现区域建筑与自然环境的和谐共生。建筑设计师应认识到绿色建筑设计理念在建筑综合体景观设计中整合应用的必要性。绿色建筑设计理念不仅要求实现节能和自然生态环境保护，而且要求建筑与自然的动态融合。在建筑设计时，设计师可以为城市景观和娱乐活动健身场所预留足够的景观点，既可以使建筑周围有足够的低碳植物资源，又可以净化空气，减少灰尘和噪声，改善居民的生活环境，同时使居民拥有更好的娱乐、休闲、健身场所，全面实现绿色建筑设计理念4。5.4 优化建筑布局在住宅群体布置当中，自由式和行列式设计是较为常见的布置方式。而随后产生的布置方式则一般是这两种方式的结合及发展结果。在实际规划设计中，这两种形式在定居点的空间位置上都有不同的特点。其中，行列式设计在空间位置上往往具有更加规整和有序的特征，而自由式设计的布置方式则可以做到更加丰富的住宅内部空间，且在通风条件方面也有很大的区别。在行列式的布置当中，风在通过住宅内部时会在其背面形成很大的旋涡区域，从而对周围居民的室外行为造成干扰。自由式布局则可以提供更多的益处，不但可以对日照要求加以适应，而且可以利用房屋周边的错位地形节省大量用地，在确保住宅当中的环境具备均匀分布优势的同时，使其能良好地适应人类的生活需要，这也是低碳思想的集中体现。5.5 科学布置建筑位置及朝向高层建筑的规模很大、体量巨大，在整个高层建筑设计流程中可以从建筑位置、朝向等方面着手，不断优化建筑物的设计结构，从而达到节能的目的。在高层建筑设计中，首先一定要充分考虑光照要求。而由于高层住宅建筑的楼层数比较多，如果各幢楼太过紧密，将会影响住宅的通气，所以在高层建筑设计中还要确保一定的楼间距，让每一个楼层都能获得足够的光照，而且能够充分利用太阳能。此外，门窗也是房屋获取光照的重要手段，在设置门窗时要充分考虑各个时期的日照情况不同，例如我国夏季的日照相对丰富，而冬季的日照则相对稀少，所以中高层建筑朝南的门窗就必须设置的大一点，以便于保证房屋得到足够的日照，从而减少照度和能量流失，在进行室内生活的同时还可以减少对采光装置、中央空调等装置的使用，从而充分利用土地资源，以实现节能低碳的目的。5.6 积极应用新型环保节能技术现代建筑节能的技术手段越来越丰富，其环保效率也越来越高，把新兴的环境节约方式积极运用于当前的高层住宅建设中是对低碳建筑思想的高效运用，并且也可以有效提升当前大中型高层住宅建筑的环保节约效益。新兴的环保技术手段，还可以通过合理限制碳的排放量，使资源能量实现有效循环利用，从而提升资源能量的利用率。以降雨和污泥流转管理系统的应用为例，当前大中型高层住宅建筑都采用了全新的降雨和污泥流转处理技术。而这个系统也从传统方式上实现了创新，可以对降雨和污泥加以处理，并将之运用于花草树木的灌溉工程中，并且也可以对污泥与降雨实行分开管理，从而有效节约自然资源。另外，也可运30|CHINA HOUSING FACILITIES建筑设计用天然导光材料。房屋在采光上要耗费不少的资金，但若采用自然导光材料，同时利用玻璃纤维，把阳光引向地下建筑，将降低大量的居室采光能耗。为实现良好的通风，设计者试图用各种手段最大限度地扩大房屋的通风范围，以便提高室内的照度，并在毗连的楼房中间留出适当的空隙。5.7 积极应用新型绿色环保材料在绿色节能时代，新型建材的使用将有助于实现节能环保效果，新科技也是促进建材绿色设计与发展的关键因素。由于新型建材中使用了大量最新的科技，故这种建筑材料的消耗较少，同时对周围环境的污染也极少，从而实现了低碳、绿色的建筑标准。如在高层建筑设计中，传统的建筑设计通常都会使用瓷砖、木材等，成本较高，同时在建筑材料的消耗量也高。而使用新型材料时，如在屋顶花园的建筑设计中，在楼顶使用新的防水工艺，不形成环境污染，也不影响在屋顶花园种植净化型花草、花卉，新型的防水材料还具有保温、隔热的基本功能，不需要投入太多建筑材料就可以完成建筑施工，对于成本控制具有十分重要的作用。5.8 增加对可再生资源的应用可再生资源的应用，一方面抑制了传统的能源消耗，另一方面科学合理地应用可再生资源可达到低碳、环保、节能的目的。例如，在高层住宅建筑建设工程中可以提高人们对太阳能资源的运用，借助相应的设备把太阳光转换为电力和热力，从而更充分地利用太阳能。该设计主要是在房屋建筑中加入太阳能电池板，在建筑投入使用后人们就可以充分利用太阳能，而且太阳能电池板的剩余供电还能对建筑物的