王 軍

(中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430014)

淺析綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用

王 軍

(中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430014)

高層建筑朝著綠色環(huán)保的方向進(jìn)行設(shè)計(jì)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要方向，通過現(xiàn)階段我國(guó)高層建筑綠色環(huán)保設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，提出了綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用于高層民用建筑的原則，并通過一些實(shí)際案列進(jìn)行闡述。

綠色,建筑設(shè)計(jì),高層民用建筑,應(yīng)用

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平帶來的副作用是全球氣候變暖、各種自然災(zāi)害的產(chǎn)生，人們逐漸意識(shí)到資源的浪費(fèi)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害，公民的環(huán)保意識(shí)在逐漸加強(qiáng)。高層建筑是一個(gè)耗費(fèi)資源巨大的工程，具有工程規(guī)模大、工期長(zhǎng)、耗資量大的特點(diǎn)，將綠色建筑設(shè)計(jì)運(yùn)用到高層民用建筑當(dāng)中有利于節(jié)約能源。在高層民用建筑設(shè)計(jì)中融入綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念可以促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)向智能化、節(jié)約化方向發(fā)展，滿足了人們對(duì)于生活品質(zhì)的要求，改善了人們的工作和生活環(huán)境。

1 我國(guó)高層建筑綠色環(huán)保設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，城市建筑用地的緊俏導(dǎo)致城市建筑逐漸向高層化和深入化方向發(fā)展。高層建筑是一個(gè)耗費(fèi)資源量巨大的工程，發(fā)達(dá)國(guó)家從很早就開始重視建筑行業(yè)的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)理念，而我國(guó)因?yàn)閷?duì)環(huán)保意識(shí)沒有足夠重視，高層建筑綠色環(huán)保設(shè)計(jì)水平落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，國(guó)內(nèi)的建筑企業(yè)往往追求的是利益最大化，對(duì)綠色環(huán)保設(shè)計(jì)理念認(rèn)識(shí)不夠，缺乏相關(guān)知識(shí)的專業(yè)設(shè)計(jì)師。為了節(jié)約成本在設(shè)計(jì)過程中節(jié)省原材料的使用，而且不合理的設(shè)計(jì)方案增加了建筑原材料的使用量，造成了能源浪費(fèi)[1]。高層建筑的大量出現(xiàn)，導(dǎo)致城市環(huán)境越來越差，建筑物之間的間距越來越小，影響了通風(fēng)和采光，雖然國(guó)家已經(jīng)推出相應(yīng)的節(jié)能減排的觀念和相關(guān)政策，但是在實(shí)際應(yīng)用中缺乏主觀能動(dòng)性，專業(yè)性人才也比較少，建筑企業(yè)更注重建筑外觀的美觀，造成嚴(yán)重的鋪張浪費(fèi)現(xiàn)象。因此高層建筑設(shè)計(jì)采用綠色環(huán)保理念是高層建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)，不僅可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境，而且可以節(jié)約資源，減少浪費(fèi)。

2 高層民用建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用綠色建筑設(shè)計(jì)的意義

我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展的同時(shí)，資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，也使環(huán)境被破壞，因自然環(huán)境遭到破壞所產(chǎn)生的自然災(zāi)害屢有發(fā)生，酸雨、泥石流等災(zāi)害給人們的生命和財(cái)產(chǎn)造成了威脅。因此在當(dāng)今社會(huì)，節(jié)能減排已經(jīng)成為了我國(guó)在社會(huì)全面發(fā)展時(shí)期中的一個(gè)重要發(fā)展方向，也是國(guó)家提出的基本國(guó)策和戰(zhàn)略，以建立資源節(jié)約型環(huán)境友好型的社會(huì)為目標(biāo)，讓我們每一個(gè)人都清楚的認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的重要作用，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展不應(yīng)該以犧牲環(huán)境和資源為代價(jià)，高層民用建筑就是為了緩解日益緊張的用地而出現(xiàn)的，高層民用建筑也得到了越來越廣泛的應(yīng)用，而將綠色環(huán)保理念應(yīng)用到高層民用建筑當(dāng)中可以提高建筑節(jié)能水平、使施工成本得到大幅度降低、工程的能耗以及對(duì)工程周圍環(huán)境的不良影響得以減少，符合現(xiàn)代化建筑的發(fā)展需求，使高層民用建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，促進(jìn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的有效結(jié)合，有效推進(jìn)建筑行業(yè)健康的可持續(xù)發(fā)展。因此，將綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用到高層民用建筑設(shè)計(jì)中成為了建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3 綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用于高層民用建筑的原則

將綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用到高層民用建筑當(dāng)中，有利于建筑生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。為了保證設(shè)計(jì)綠色環(huán)保的高層民用建筑，首先需要對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地質(zhì)條件等綠色建筑因素進(jìn)行充分了解為基礎(chǔ)，在保證高層建筑質(zhì)量的前提下以節(jié)約資源為主要目的，最大限度的降低不可再生能源的浪費(fèi)。在設(shè)計(jì)之初就需要將資源節(jié)約的理念融入到設(shè)計(jì)里面，充分利用有限的資源創(chuàng)造最大的價(jià)值。同時(shí)建筑設(shè)計(jì)師需要依據(jù)客戶的需求對(duì)建筑的整體用途和形狀進(jìn)行合理規(guī)劃，合理分配建筑空間，因地制宜的對(duì)高層民用建筑進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)?？偠灾?，綠色建筑設(shè)計(jì)就是需要將綠色環(huán)保的理念貫穿于高層民用建筑的始終。

4 綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用

4.1優(yōu)化建筑物的朝向設(shè)計(jì)

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，節(jié)能減排已經(jīng)得到國(guó)家和社會(huì)的重視。隨著高層建筑的增多，為了節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境，低碳設(shè)計(jì)理念逐漸運(yùn)用到高層建筑的施工當(dāng)中，而科學(xué)合理的高層民用建筑設(shè)計(jì)可提升建筑物的通風(fēng)效果，通過降低取暖、降溫設(shè)備的使用率來降低能源消耗，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的目標(biāo)。武漢屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)性氣候，雨量充沛，屬于夏熱冬冷的城市，夏季多東南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)，在小區(qū)群體布局設(shè)計(jì)時(shí)可將小體量的低層住宅放置于南邊，大體量的高層可放于北邊，以滿足夏季通風(fēng)需求的同時(shí)，還能起到阻擋冬季西北風(fēng)的作用，建筑整體良好的通風(fēng)性可將建筑內(nèi)部的污濁空氣和潮濕氣體排出，減少居民對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的依賴度，為居民健康提供有力保障。

4.2利用綠色環(huán)保理念優(yōu)化建筑形體設(shè)計(jì)

從建筑設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，建筑物的形體設(shè)計(jì)與能源消耗有很大的關(guān)系。從設(shè)計(jì)之初就能夠結(jié)合自然環(huán)境對(duì)高層建筑物的形體進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，就可以合理的將自然光運(yùn)用到高層建筑當(dāng)中，而且自然光具有照度均勻、引起暈眩的可能性小、光色好、持久度高的特點(diǎn)。優(yōu)化建筑形狀利用自然光達(dá)到節(jié)約能源的最終目的。高層建筑的位置和朝向設(shè)計(jì)首先與當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境相協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)師按施工城市太陽高度角做出日影響圖，以確定冬季每天的日照時(shí)間，保證在冬季時(shí)也能夠有良好的采光條件。在運(yùn)用自然光的同時(shí)，應(yīng)兼顧建筑使用的舒適性和節(jié)能性[2]。以武漢市新能源研究院的主塔樓為例，其外形是馬蹄蓮的形狀，根據(jù)熱損失設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)使建筑主體面向南方，盡可能多的使建筑整體接受自然光的照射，建筑的曲面設(shè)計(jì)也提高了太陽能的利用率，曲面設(shè)計(jì)利用了空氣動(dòng)力學(xué)原理來進(jìn)行充分運(yùn)用，這樣的建筑形狀可以減緩建筑整體受風(fēng)吹日曬而造成的損傷。

4.3建筑材料的優(yōu)化選擇

建筑材料的選擇是滿足綠色建筑設(shè)計(jì)的重要方面之一。外墻是高層建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體部分，而且占用的建筑面積也比較多，耗費(fèi)資源量大，在選擇外墻材料的過程中不僅要有保溫隔熱的效果，還要選擇抗震能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊密、結(jié)合性好的建筑結(jié)構(gòu)，多采用可以循環(huán)再利用的環(huán)保材料，武漢市新能源研究院的外墻所用的材料是外墻保溫裝飾一體板，這種材料將外墻裝飾和建筑的整體保溫施工相結(jié)合，不僅可以節(jié)約建筑施工中近十道工序，還有效的節(jié)約了整體施工時(shí)間，與傳統(tǒng)保溫方法相比較，使用外墻保溫裝飾一體板可以縮短將近60%的施工工期，施工效率可以整整提高1倍[3]。再通過先進(jìn)安裝體系與墻體相互配合，使建筑外墻得到優(yōu)化施工，形成低碳節(jié)能、裝飾、防水、防霉、防火與建筑一體的美觀效果。武漢作為長(zhǎng)江沿岸的“三大火爐”之一，夏季炎熱，建筑物受到太陽的輻射很強(qiáng)，導(dǎo)致建筑物的溫度越來越高，室內(nèi)的溫度也隨之升高，為了減少建筑整體的溫度，武漢新能源科技院主塔樓采用空氣隔熱技術(shù)來阻擋太陽的輻射，讓溫度不傳導(dǎo)至室內(nèi)，保持室內(nèi)的正常溫度，在冬季可以避免室內(nèi)熱量的散失，減輕了空調(diào)使用率，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。

4.4將再生能源與高層建筑相結(jié)合

高層建筑的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)需要多方面因素相結(jié)合，建筑的節(jié)能是一個(gè)綜合性問題，它涉及到對(duì)多個(gè)方面的因素，例如自然地理環(huán)境、小區(qū)地理位置規(guī)劃、建筑形狀設(shè)計(jì)以及居民使用方式等，因此高層建筑的設(shè)計(jì)人員以改變高耗能的建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)的主體方向在保證基本的用戶使用功能，在設(shè)計(jì)時(shí)期還應(yīng)該考慮建筑的節(jié)能功能，依靠建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)、物理結(jié)構(gòu)、原材料、水暖電氣等方面互相配合，充分利用自然資源和再生能源。武漢新能源科技院主塔樓的“馬蹄蓮”樓頂采用太陽能光伏發(fā)電，每天大概能發(fā)電1 200度左右，矗立在16樓頂端的金色柱狀體是一組垂直風(fēng)力發(fā)電機(jī)，每天可以發(fā)電40度左右，建筑自身所利用自然資源制造出的能源用于建筑的能源供給，沒有對(duì)建筑周圍的環(huán)境造成破壞同時(shí)滿足節(jié)約了大量能源。

4.5將綠色景觀技術(shù)綜合運(yùn)用到高層建筑環(huán)境的綠化

在高層民用建筑中進(jìn)行綠色植被的合理設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面和手段，可以設(shè)計(jì)綠色景觀的區(qū)域主要包括建筑的陽臺(tái)區(qū)域、綠化區(qū)域，通過對(duì)建筑整體的綠化設(shè)計(jì)促進(jìn)高層建筑形成一個(gè)系統(tǒng)性的立體綠化結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高層民用建筑的熱環(huán)境的改善，充分發(fā)揮了高層民用建筑節(jié)能環(huán)保的價(jià)值和作用。結(jié)合高層建筑中的整體空間，在保證居民合理活動(dòng)的空間范圍的前提下，對(duì)建筑內(nèi)的空白區(qū)域進(jìn)行綠色景觀的設(shè)計(jì)，使綠色環(huán)保設(shè)計(jì)不只局限于整體的高層建筑之中，將整體的高層民用建筑形成一個(gè)全方位、立體化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。不僅可以美化建筑整體環(huán)境，對(duì)改善建筑內(nèi)的空氣質(zhì)量也有巨大幫助。在高層民用建筑中進(jìn)行整體的綠色植被設(shè)計(jì)，還可以充分利用建筑中的可用空間，而陽臺(tái)就是一個(gè)綠色環(huán)保設(shè)計(jì)中必不可少的關(guān)鍵位置。

5 結(jié)語

城市化進(jìn)程的逐漸加快，高層建筑為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而逐漸增多，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)沒有注重環(huán)境保護(hù)和能源的節(jié)約，給我們的生活環(huán)境造成了不可逆轉(zhuǎn)的巨大傷害，因此在高層建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中融入綠色環(huán)保理念是勢(shì)在必行的趨勢(shì)，不單單是為了追求企業(yè)的利益最大化，還能夠通過綠色環(huán)保設(shè)計(jì)的理念來獲得社會(huì)效益，節(jié)約可再生和不可再生資源，保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境。

[1] 張 光.淺析綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].城市建筑,2015,5(12):47-49.

[2] 曲福生.綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代裝飾:理論,2015,5(20):141-143.

[3] 顏 青,尹衍鵬.淺析綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2015(5)：20-22.

Abriefanalysisoftheapplicationofgreenbuildingdesigninthedesignofhigh-risecivilbuildings

WangJun

(CiticArchitecturalDesignResearchInstituteCo.,Ltd,Wuhan430014,China)

The high-rise building towards design has become an important direction of economic development in the direction of green environmental protection, through the present situation of China’s high-rise building green design, puts forward the application of green building design in high-rise civil building principle, and through some actual case to elaborate.

green, architectural design, high-rise civil buildings, application

TU201.5

A

1009-6825(2017)26-0179-02

2017-07-07

王 軍(1962- )，男，高級(jí)建筑師