绿色建筑设计在高层民用建筑设计中的应用浅谈

2016-03-16冯永先

环球市场 2016年6期

关键词：空间组织高层能耗

冯永先

深圳市建筑设计研究总院有限公司合肥分院

绿色建筑设计在高层民用建筑设计中的应用浅谈

冯永先

深圳市建筑设计研究总院有限公司合肥分院

人们对居住环境的质量要求越来越高，绿色设计成为建筑设计中的一种发展趋势，本文从高层民用建筑着手，讨论了绿色建筑设计的应用。

高层民用建筑、绿色建筑、建筑设计

前言：

绿色建筑设计是建筑行业未来的发展趋势，绿色建筑的发展提高了人们居住环境的质量，加强高层民用建筑绿色设计至关重要。

一、绿色建筑的主要内涵

绿色建筑概念在中国的时间并不长，不过随着我国对环境要求越来越严格，绿色建筑理念将会不断被深化。绿色建筑早在上个世纪的欧洲工业革命时期就已被提出，工业化在给民众带来方便和进步的同时，也给自然环境带来了无尽的创伤。随后，人民从享受工业革命带来快感中冷静下来，开始思考人类应该如何与自然和平相处。随着绿色理念不断深入，人民对绿色建筑的认识越来越深，从感性到理性，最终建立了一套完整的绿色建筑理念。绿色建筑即是在建筑物的生命周期内，从建设初期到使用以及后期的维护之中，尽量减少能源的消耗，从建筑的各个能耗方面减少能源使用，同时还能够为民众创造一个绿色、舒适、健康的生态环境。值得一提的是，绿色建筑的宗旨是在保证民众舒适的前提下，最大限度的减少建筑物的能耗。

二、绿色建筑设计的原则

绿色建筑设计中，其遵循的原则包括：①以人为本。绿色建筑最终还是要为人服务的，其功能、居住环境等都要切实满足人的需求。②节约资源。绿色建筑与普通建筑区别点之一就是能耗减少。在设计中，在不影响建筑质量安全的基础上，要最大程度地降低资源使用量。③系统规划。绿色建筑的节能是需要从多个方面共同实现的，如果彼此间配合不到位，可能会起到反效果。所以，在绿色建筑设计时，必须进行系统性规划，对应用的绿色节能技术进行全面考虑，确保彼此间不会出现冲突等情况，有效实现节能目标。④结合场地条件。在绿色建筑中，为实现节能，需要充分利用自然环境的资源，比如阳光、自然风等。所以，在设计中，需要对建筑的场地条件进行全面了解。在此基础上再进行设计，提高建筑节能水平。

三、绿色建筑设计在高层民用建筑设计的应用

3.1绿色建筑材料应用

建筑材料的选用应以节能、环保为主，多运用可再利用、可循环的材料，严禁使用污染高、性能差的建筑材料。与此同时，建筑设计中要多到如下几点：①建筑造型要素简约，减少对大量装饰性构件的运用；②建筑材料尽可能选择本地生产，且距离施工现场在500km内，减少建筑运费；③采用高强建筑结构，比如说混凝土结构、钢结构、混合结构等；④多选用以废弃物为原材料生产的建筑材料，建筑装饰材料应具有耐久性、易维修等特点。

3.2合理进行建筑选址

高层建筑在设计之前，应以民众的生活质量和生存舒适度为设计前提，设计人员应该充分考虑建筑周边的环境因素，充分研究建筑环境对建筑能耗的影响。例如在选址过程中应该收集建筑物所在的气象资料和土质情况，并对土质进行取样，进行深入分析；此外，还要对施工设计和建筑形状设计进行论证，确定建筑物的最佳朝向以及建筑物的最高层数、容积率等等。

3.3建筑朝阳角度设计

在居民选择住宅时，房屋朝向是居民关注的重点所在。为此，在高层民用建筑设计时，可以通过应用节能技术来增加建筑内阳光照射量，更好地满足居民对住宅朝阳的要求。由于高层民用住宅本身就存在较大高低差异显著、户型格局多样的特征，不同的房屋其阳光照射时间有所不同，在高层民用建筑设计中，需要加强对各栋楼间距离的重视，计算阳光照射角、照射时间，确保建筑室内光源的充足，起到一定的节能环保、增强居室舒适性的作用。同时，在朝阳角度设计中，还需要考虑太阳方位角变化，尽可能延长建筑物日照时间。其中，在冬季时，由于太阳方位角并不会出现大范围变化，各朝向墙面日照时间差距较大；同时，在不同纬度上，日照时间也有较大差异，以广东地区为例，南部全年日照时间2200-3000h，北部全年日照时间为1400-2200h。

3.4合理进行建筑布局

很多设计人员为了达到建筑节能的目标，经常在设计中引入自然风，合理的布局能够在夏季为建筑物提供更多的自然风，而在冬季可以避免自然风直吹建筑物；同时合理构建室内布局还能够加强室内对流，增强建筑物的通风效果，最终达到节能减排的效果。而建筑物的外围护结构材质不同，也会影响建筑物的能耗。例如：砖石结构的外墙主要是混凝土结构和剪力墙结构，但是高层建筑的外墙结构是填充材料的，使用较轻的材料可以减少建筑能耗。

3.5建筑屋顶隔热设计

在高层民用建筑中，太阳辐射会造成建筑温度升高，影响室内的居住环境，尤其是南方地区，太阳辐射更加强烈，做好屋顶的隔热就显得十分必要。就当前隔热技术来看，高层民用建筑中应用最普遍的就是空气层隔热技术，此技术的原理是通过降低传热来起到隔热效果。同时，它还具有一定的保温功能，对预防寒冷季节室内热量流失有着一定作用，有助于降低暖通空调的能耗，实现节能目标。

3.6做好围护结构设计

对于高层民用建筑来说，维护结构主要是墙体，影响着建筑的保温情况，主要包括内保温(位于外墙体内侧的保温材料)、外保温(位于外墙体外侧的保温材料、保温层)两部分。在绿色建筑设计中，要尤其重视维护结构细部的节能，避免细部保温不足造成的热量流失，具体包括建筑热桥、墙体缝隙、外墙悬挑构件以及附属构件、门窗框与抹灰层缝隙、玻璃幕墙与楼板或梁墙缝隙等。这些都需要通过充填保护材料、外部覆盖保温层等方式来解决，为建筑内部保温创造良好条件，减少热量的流失，降低维持室内温度所需的能耗，达到节能的效果。

3.7做好建筑景观设计

景观设计也是绿色建筑设计的重要组成部分。①在高层民用建筑小区的停车场、广场和人行通道周边，需要种植合适数量的乔木，起到遮阳作用。其中，停车场遮阴率最低不小于20%，主干道遮阴率应不低于50%，步行道和自行车道遮阴率应不低于60%，其他室外活动场地还需要做好遮阳避雨设计。②在场地内，还需要根据绿化景观情况设计合理的步行道，设置配套休憩设施，遮阴排水等要设计到位。③人行通道设计要满足无障碍要求，能够与场地外人行通道良好连通，安全性、舒适性都要符合标准。④对于室外硬质铺装的地面，应当保持50%以上的透水铺装率；对于室外停车场，透水地面镂空面积比应超过40%；对于场地内道路，70%以上的太阳辐射系数应超过0.4。⑤对于高层民用建筑中的景观绿地，应当以乡土植物为主，其比例应超过70%，并根据植物生态习性，引进配植多种植物，构建乔、灌、草的多层次绿化体系，绿化用地的绿化覆盖率不能低于70%.

3.8加强空间组织设计

高层建筑是现代城市发展的必然趋势，而在发展高层建筑的同时，还应该注重建筑的节能与环保设计。提升建筑物的节能设计，加强建筑的空间组织设计也是改善建筑能耗的关键措施之一。在高层建筑中，应该尽可能的减少玻璃幕墙的使用，这样可以降低光污染，同时还能够降低风带的数量，在提升建筑物的协调性和规整性的同时，还能提升建筑物的空间组织感。此外，还可以利用地下空间增强建筑物的空间组织设计，例如利用地下空间打造停车场，可以缓解地上停车压力的同时，增加地上的绿化面积，以此达到建筑节能的目标。充分考虑建筑物的空间组织设计，不仅能够提升建筑的综合功能，还能达成建筑节能的目标。