城市高层综合体绿色建筑设计思路探索

2018-02-10高姗安阳市城乡规划建筑设计院河南安阳455000

中国房地产业 2018年9期

文/高姗安阳市城乡规划建筑设计院河南安阳 455000

长期以来，在大城市土地资源过度紧张、环境污染较为严重的形势下，城市高层综合体的出现虽然在美化城市形象、城市功能复合、新商业模式构建等方面存在一定的优势。然而，若是从国家节能减排的战略部署角度来看，建设高层综合体的前期过程中会加剧能源、资源的消耗程度。除此之外，现阶段的所谓“高层综合体绿色建筑”是运用了部分保护性材料，在美观性及经济性等层面存在一定的不足。为此，在当前高层综合体的设计过程中应用“绿色建筑”原则，对于我国城市乃至生态文明建设都能起到重要意义。

1、城市高层综合体的基本概述

同常规类别的城市高层建筑物相比而言，高层综合体通常来说都指的是相对高度达百米以上，具有使用寿命较高、对周边自然生态环境影响较小、室内功能较为全面等显著特点。事实上，随着社会经济的发展，目前我国的一二线城市已经实现了城市高层综合体的全覆盖，并且涵盖了酒店、公寓、写字楼、办公应用等实际功能。

但是，学界及建筑界关于高层综合体一直存在不同程度的争论。一方面，有专家认为过度集中资源的高层综合体必然会加剧人和外界的隔绝，在实际建造过程中也可能会加剧资源的消耗。另一方面，则是从现阶段的城市规划角度来看，在合理的土地单位面积资源承载前提下，城市高层综合体的出现，完全可以减轻交通需求、资源利用，甚至还能实现风能、太阳能等新能源的有效运用。客观上来看，完全具有绿色建筑功能的潜质及设计基础。但是，针对现有的技术及实施以外，为更好地顺应高层综合体的未来发展趋势，还会需要在设计领域进行实践探索。

2、城市高层综合体的技术体系及设计重点

2.1 高层综合体的主要技术

（1）节能措施

从高层综合体的绿色节能角度来看，无外乎主要还是分为电梯、照明及空调三个部分。首先，受高层综合体的楼层密度及相对高度的属性限制，除了要增加电梯井的数量以外，更是要保障这种大功率设备的全天候运作。为此，在绿色建筑的设计过程中，需要运用势能电梯的能量转化思路，尽可能地降低电梯运作过程中的消耗，以达到绿色环保的总体要求。其次，根据相关数据表明，城市高层建筑的照明能源消耗大约占据总体的4成。同样，若是通过照明灯具的节能置换，比如大规模运用LED灯、感应灯等设备，或者运用巧妙地设计思路来扩大日照光的利用，同样可以有效地降低照明能耗。除了照明及电梯以外，以往种类繁多的空调设备作为高层综合体能耗的“大户”，更是平均达到总能耗的近半左右。究其原因，主要还是在于空调种类过于繁多、中央空调利用率不足以及能耗标准控制不严等问题。为此，完全可以在设计方案中应用新能源空调及空调集中管理等等。

（2）节水措施

一般来说，高层综合体的人口承载能力相对较高，甚至还有个别超高层综合体甚至能够形成内部生态循环。正因如此，水资源便成为高层综合体的刚性需求之一。从节水角度来看，具体可以从以下几个方面入手：一是整体运用高效、性价比高的节水器具，并采用多种的水循环建设设计思路，实现降水及中水的利用；二是扩大高层综合体内部的植被覆盖面积。比如说，位于北部水资源较为紧张的高层综合体要尽可能地避免种植热带植物，而是尽可能地使用本地绿植，从而在维持绿化标准的同时，以达到减少绿化灌溉的用水消耗。

（3）节材措施

一是在高层综合体设计过程中运用设计装修一体化的思路，如此，在具体的实践操作过程中，便能有效地减少施工材料的浪费及装修的返工率；二是灵活运用板材隔断。绝大多数的高层综合体设计中，由于商业区与办公区难免会经常出现变动，这与居住区的固定属性存在显著差异。为此，出于节约成本、降低能耗的要求，便需要建筑设计者灵活地运用隔断板材的方式，从而实现建筑材料的重复利用及成本的降低。另外，在材料方面上，也同样需要根据要求运用3R建筑材料，诸如环保玻璃、轻型铝合金等。以建筑外墙玻璃为例，为避免光能浪费及城市光污染的出现，还可以在玻璃中缝加入吸光设备，以实现日照光的能源转化。另外，在部分非承重建筑部分，也可以运用循环可降解材料代替高污染、非可降解建材，从而进一步地发挥高层综合体的环境效益。

3、城市高层综合体绿色设计的难点所在

3.1 有效利用风能能源

前文所述，城市高层综合体的相对高度大都为百米以上，而风能作为人类历史上开发最早、应用最广泛的可再生能源之一，截至目前已经初步具备了成熟的技术体系。为此，建筑师在进行高层综合体的设计过程中，还需要充分参照工程师们的专业意见，为安装大型风力发电机及相关设备预留出空间。如此一来，高层综合体在满足自身用电需求的同时，还能有效地缓解城市能源需求的压力。

3.2 高空冷能循环利用

从物理学的角度来分析高层综合体，不难发现，即便是在较为炎热的夏季南方，高层综合体的上层及顶部之间的室内与室外存在一定的温差。当前，通过笔者对相关领域文献资料的梳理，发现国外已经有室外冷能利用的技术成功案例。为此，建筑师在设计过程中，便可以利用相关设备的技术优势，从而对高层综合体的顶部加以改造，使得室内的空气湿度与温度达到人体舒适要求标准。直观地来看，这种方式完全可以帮助高层综合体有效节约能源。但出于此类技术在国内城市高层综合体的案例相对较少的缘故，以至于在具有的设计过程中，仍然存在一定的争议。

3.3 建筑调试

一般来说，城市高层建筑物的空调、照明、供水、电力等系统往往较为复杂。因此，调试团队需要在建筑设计过程中介入，从而估算出建筑设计开发可能会出现的问题。另外，高层综合体全封闭的特性，也导致其内部的热量容易出现集聚现象，继而表现出内部环境温度上升、不同区域温差较大等实际问题。所以，这需要科学地运用能耗分析模型，通过反复且多次地实验和对比，进而估算出最终的节能效果。