绿色建筑设计在高层民用建筑设计中的应用

2021-04-10宋涛

工程技术研究 2021年17期

宋涛

河南省建筑设计研究院有限公司，河南郑州 450000

1 绿色建筑设计内容及要求

当前，绿色建筑设计理念已经渗透到建筑设计的各细节当中。绿色建筑设计的核心内容是使建筑产品能够尽量回归自然环保的设计风格，在资源利用方面更加重视节约原则，充分提升能源利用效率。在建筑结构的平面布局和整体设计中，能够根据工程所处地质、气候、环境对自然光照及通风进行合理应用，优化建筑室内通风设计和采光设计。在建设中，尽量应用可再生能源，将建筑工程与周边环境巧妙融合，在最大程度上降低建筑工程建设对周边生态造成的负面影响，打造更加自然和谐的建筑室内空间和室外环境。

进行高层民用建筑工程设计时，应设置相应的工程设计应用年限，对于工程施工和后续的使用周期也有相应的规定。为了使建筑工程在既定使用期限中处于良好的使用状态并且内部各项功能可以正常使用，应该充分应用绿色建筑设计理念，在确保建筑工程功能完善的前提下对工程采光设计、暖通设计、光照设计、结构设计、节能设计等环节进行优化调整，全面实现工程的绿色生态化建设。当前建筑用户更加注重建筑工程的使用舒适度和居住体验，其中包括建筑室内空间平面的感官设计和室内装饰材料应用等，建筑室内应使用无毒害装饰材料，防止污染物或毒害物质在室内挥发，从而给建筑用户提供更好的居住环境。目前很多建筑工程设计中使用照明系统和空调系统代替自然光照和自然风等，如果建筑用户长期居住在缺少自然光源的建筑中，会对自身健康造成不良影响，而绿色建筑设计中重点提升了建筑自然采光所占面积，优化了室内室外通风设置，重在打造低碳绿色的舒适居住空间。

2 绿色建筑设计原则

建筑工程设计人员在进行绿色建筑设计时，要充分重视以下设计原则：首先，设计方案需要能够保证建筑用户的使用安全与自身健康。建筑应具备良好的通风光照环境，且室内尽量使用无毒害新型环保建材，建筑室内的温度和湿度也应该控制在建筑用户能够适应的最佳范围内。其次，必须严格管理建筑工程施工过程中各类材料用量和能耗控制。设计过程中，在确保建筑使用安全的基础上应尽量使用环保建材和可回收材料，高层建筑工程施工过程中需应用大量物资和能源，因此应加强能耗控制，立足可持续发展理念，实现工程建设中资源配置的优化目标。

3 绿色建筑设计在高层民用建筑中的应用

3.1 建筑选址设计

高层民用建筑的选址问题一直是工程设计的重点，工作人员在设计过程中需要明确工程所处地质环境、地理位置以及水文分布情况等。一般情况下，为了更好地利用城市土地资源，设计人员选址过程中可根据多方反馈信息选择符合工程建设的最佳地点作为建筑基址。在选址过程中，设计人员还要考量工程建设期间对周边环境可能造成的各类影响，防止工程施工对周边生态环境造成破坏，建设期间要规避大量砍伐或者填沙造地等通过破坏环境获取建筑用地的行为。此外，工程设计人员还要对建筑工程施工区域气候环境进行调查，选择适合居住的区域开展工程建设，建筑工程要规避古河道等区域，防止地下水分布情况对工程基础结构造成威胁，影响工程的建设使用安全。

3.2 通风光照设计

采光设计也是绿色建筑工程设计中的要点之一，进行高层民用建筑设计时，建筑物排布设计不得过于密集，以免影响采光效果。设计人员要根据建筑工程占地点位的经纬度及阳光辐射情况合理设置建筑朝向，并且充分利用自然光照条件优化室内采光效果。一般情况下，工程设计人员在选择建筑户型时，要尽可能设计南北通透的结构类型，这种设计更加利于室内结构的自然通风，且采光效果更加突出。此外，工程设计人员还要根据建筑工程所处地理位置和气候环境特征合理设置建筑门窗面积及门窗安装位置，门窗设计应利于室内外通风，并且要尽量减少光污染情况，突出绿色建筑采光设计的优势。

3.3 建筑门窗设计

门窗结构设计是建筑工程绿色节能设计中的重要内容，工程设计人员在进行该环节的规划设计时要根据建筑类型规范设置门窗的洞口尺寸，并考虑外界的风力影响和气压变化问题，根据计算结果对建筑的门窗结构体系进行设计选择，确定玻璃材料的实际用量。当前设计人员在进行绿色门窗设计时，通常会使用新型环保的具有防辐射功能的玻璃材料用于建筑门窗，这种材料更加安全稳定且能够避免强烈的辐射，避免造成室内光污染。在具体设计过程中，设计重点主要可归纳为三个方面：首先，对于门窗的密封设计，为了尽可能降低门窗部分空气渗透造成的热损失，设计人员要保证门窗的隔音效果、气密性、隔热性及保温性能均达标；其次，增加低辐射中空玻璃材料及经济耐冲击型中空玻璃材料等的应用频率；最后，可应用镀锌彩板及铝合金型材等耐火断热材料，此类材料可有效避免有害气体产生，环保性更佳。

3.4 建筑墙体结构设计

通常情况下，高层民用建筑结构中主要包括两种体系类型，一种是建筑外墙结构体系，另一种是建筑内墙结构体系。建筑外墙结构体系类型是建筑工程的主体框架结构，其结构设计会对建筑使用安全等级造成影响，建筑内墙结构体系主要用于建筑工程的防风、防雨和室内保温等，这两种体系相辅相成、共同作用才能保证建筑结构的可靠稳定。工程设计人员进行外墙结构设计时，要尽量应用节能环保外墙建材，充分体现绿色外墙结构体系设计的优势和设计特征。此外，在进行建筑保温层结构设计时，保温层通常设置在建筑的内墙结构和外墙结构之间，这样的设计方式能够对保温层结构起到有效保护作用，与此同时，能够确保内墙结构体系的实际保温效果，减少室内热能的损耗。

3.5 建筑阳台结构设计

设计人员在进行高层民用建筑阳台结构绿色节能设计时，要注重阳台结构的结构布局设计以及采光设计，此外，建筑阳台的实际保温效果也应引起设计人员的重点关注。设计人员应重视该区域植物景观的搭配处理，绿植的加入能够更好地释放氧气，优化室内空气净化效果，提升建筑用户的居住体验。

3.6 建筑景观设计

绿植景观设计是建筑室内环保设计的重要辅助，绿植景观的应用搭配规划要满足建筑用户对于景观的个性化观赏需求，在展现景观观赏性功能的同时，还要尽量确保绿植景观的合理配置，无论是在景观色彩的搭配方面还是景观的造型选择方面，都要具有鲜明的层次。此外，工程设计人员在进行绿植景观设计的过程中需要注意，虽然绿植景观在空气净化改良方面具有不可忽视的优势，但是实际设计过程中还是要注意控制景观所占面积，如果面积过大，反而会对室内采光造成不利影响，为此绿色景观设计过程中遮阳率不得超过50%。

3.7 水资源利用

我国作为人口大国，居民用水量巨大，水资源已经逐渐面临紧缺的情况，为此水资源的利用问题也是绿色建筑工程设计应关注的重点内容。在实际设计过程中，工程设计人员要充分重视工程建设过程中水资源的使用问题，对雨水等自然水资源进行合理充分的收集利用。当前，很多高层民用建筑项目方为了达到建筑消防安全标准，在建筑工程中节省掉了工程消防栓所用的应急水池基础设施的建设，而是使用自来水用户消防栓的蓄水池用水，这样会造成自来水资源的浪费。在建筑工程中，设计人员可设置专用的雨水收集装置，雨水收集一定量之后将其输送到建筑工程消防专用蓄水装置中，这样能够在最大程度上提升雨水的利用率，并且同时满足建筑消防的备用蓄水需求。设计人员还可设置专门的污水处理系统，对居民日常使用的生活污水进行处理，变成可灌溉绿化或者清洁打扫的中水。我国部分降水量相对较少的区域在小区中通常会使用自来水进行绿植的浇灌，对于此地区的建筑工程，设计人员可在楼顶区域设置专用蓄水池装置，在干旱季节使用装置中收集的雨水对小区绿植进行浇灌。