绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用

储惠忠

（兰州市城市建设设计院，甘肃 兰州730050）

1 绿色建筑设计的本质涵义

所谓的“绿色建筑设计”指的是：在建设建筑物时，与自然环境进行了密切的融合，同时在建筑物施工过程中，通过各种设计方法，减少建筑物对自然环境的污染程度。另外，要充分考虑建筑物本身损耗的资源，并通过各种方法对资源的损耗进行合理控制，在达到保护自然环境的基础上，提高建筑物的环保与节能作用。

在高层建筑中融合绿色建筑设计理念，是实现生活环境可持续健康发展的关键。同时，也是响应我国保护生态环境战略思想的重要措施。对于高层建筑而言，绿色建筑设计理念不仅能有效改善环境污染问题，同时还能减少能源的损耗，更能有效保护高层建筑的周边环境，提高自然环境质量。绿色建筑设计相较于传统建筑设计，其无论是设计思路还是设计形式，都能在最大程度上降低高层建筑损耗的能源。立足于生态环境保护的角度，充分发挥资源的使用效率，是绿色建筑的建筑优势。

2 高层建筑设计中绿色建筑设计的应用价值

随着社会经济的不断提高，人们的环保意识愈加强烈，同时对绿色建筑也愈加追求。高质量的绿色建筑不仅能减少建筑资源的浪费，同时还能协调人与自然的关系，促使二者能够实现和谐发展。高层建筑已经成为了城市发展的一部分，对其实施绿色建筑设计，一方面既能帮助高层建筑实现自我调节，有效净化各种污染源，如废水、废气等，并且还可以通过自我调节的方式，科学、合理地处理采光、湿度、温度等。另一方面，还能使高层建筑充分发挥自然体系的功能优势，避免过度浪费资源等问题的发生。目前，大部分城市中的高层建筑，采用的都是人工的方法进行通风，这种通风模式在运行过程中，极易浪费大量的资源，而且还无法为人们带来自然空气与光线，甚至还会对居民的身体造成一定的伤害。在高层建筑中应用绿色建筑设计理念，既避免了资源浪费，又能使居民享受到良好的自然气息。目前，我国人口正呈现逐年攀升的发展形势，只有不断打造高层绿色建筑，才能为人民群众带来更加舒适的生活条件。

近年来，绿色建筑设计理念已经被各大城市所认可，并加快了高层绿色建筑的建设进程。例如，我国CS市长期以来，一直关注高层绿色建筑工作，并且在2018年开展了第五次绿色建筑试点工作（详情见表1），以此推动人与自然的和谐发展，使城市居民能够体验到更好的绿色环境。

表1 CS市2018年第五次绿色建筑试点一览表

3 绿色建筑设计原则

设计人员在融合绿色建筑设计理念时，应做到以下几点原则：一是，以人为本。设计人员应以业主的实际需求为前提条件，在此基础上科学、合理地融合绿色建筑理念，同时还应在产品设计中，充分考虑业主的使用感受，进一步体现绿色建筑的价值。二是，节能环保。这也是高层建筑设计过程中最重要的原则，设计人员在贯彻节能环保原则时，应在建筑产品中充分展现节能环保的建筑优势。三是，整体性原则。设计人员在对高层建筑进行规划设计的过程中，要保证绿色建筑设计不仅具备系统性，同时还应具备良好的整体性，避免出现各种消极现象。四是，相互影响。设计人员在设计产品过程中，应对周围环境进行深入的调查，探究周边环境与建筑物之间的相互影响关系，避免二者之间出现相互干扰的现象。

4 绿色建筑设计理念在高层建筑设计中的应用方向

4.1 重点关注高层建筑的朝向设计

在高层建筑中融合绿色建筑设计，首先应重点关注高层建筑的朝向问题，避免经纬度和太阳辐射，对绿色建筑设计元素产生负面的影响。因此，在设计高层建筑物时，设计人员应对当地实际情况进行深入的调查，以此科学地确定高层建筑的楼体属性与南北朝向。其次，在采光充足的情况下，应扩展南向开窗面积。

4.2 科学规划高层建筑的整体形态

在设计高层建筑时，设计人员应细致剖析建筑的基本形态，以及散热比值问题。在高层建筑物中，基本形态越大的建筑物，则会散失更多的热量，因此，在设计高层建筑外观过程中，设计人员应结合业主的需求，科学规划高层建筑的结构与设施。例如，在设计机房、电梯等建筑时，应尽量选择建筑物的西向或南向，如此一来，便可实现遮挡阳光的效果。其次，设计人员还可根据建筑物的属性，设计空中庭院，以此达到自然通风的效果。

4.3 综合运用绿色景观技术

绿色景观的构建也是当前高层建筑实现绿色建筑设计的一个重要手段，这种设计手段既能使空气中的碳氧含量相互平衡，同时还具有降低噪声的效果。如此，才能在优化生态环境的基础上，实现节能环保，并提高建筑物室内外的热环境质量。在整个高层建筑中，设计人员可以采用绿色景观的设计手法，以此为高层建筑物打造相对完善的立体绿色体系。与此同时，使打造出的绿色体系能够有效地改善高层建筑的热环境，为高层建筑的节能环保发挥一定的作用和价值。

4.4 加大遮阳设备的设计力度

近年来，高层建筑的外立面设计，基本以挑出式设计形式为主。这种设计形式不仅能合理规划建筑面积，同时还能设计遮阳区域。如此一来，借助挑出遮阳设计的优势，既能有效控制室内常规能源的损耗程度，同时还能平衡高层建筑的内部生态系统。另外，设计人员还可以考虑安装节能窗。这是因为在高层建筑中，由于墙体的占用面积较大，再加上高度较高等问题，极易形成较大的风力与气压。这一现象对窗户的降噪效果与防风等级提出了更高的要求。为了规避不必要的问题，减少能源的损耗，设计人员应科学选择窗户的结构与用料，尽量融自遮阳和可见光透射等元素，选择符合高层建筑需求的窗户材料。

4.5 充分发挥雨水与中水的功能优势

高层建筑设计人员通常会以地区属性与供水情况为基础，对高层建筑的雨水系统和给排水系统进行规划。目前，大部分高层建筑基本以人工采集或储存雨水等形式，对雨水进行回用或节流。其次，为了进一步节省水资源，可在道路喷洒、消防、冲厕等方面，利用经过妥善处理的中水。

4.6 室外风模拟环境

在自然资源中，风能是最常见、最基本的资源之一，同时也是最可利用的资源。因此，在初期设计高层建筑工程时，应有机融合风能资源，深刻考虑风能设计元素。由于高层建筑的特殊属性，对气流造成了不可避免的抑制，所以应根据高层建筑的实际情况，科学规划建筑布局，确保空气能够实现流通顺畅，提高污染物的扩散水平，强化高层建筑内的空气质量。其次，在高层建筑中极易产生高压气带，这种现象对人们的身体健康会造成一定影响。因此，在融合风能资源时，还需考虑其劣势。

4.7 发挥再生资源设计优势

在设计高层建筑时，应尽量选用高质量、高寿命的材料，以此提高高层建筑的整体质量。其次，在保证高层建筑质量的基础上，还应尽可能地应用再生资源，以此避免不可再生资源的过度浪费，同时，在选择建筑材料时，还应融合循环资源的设计，降低新材料的应用频次，避免破坏整体环境。最后，还可以在设计室外环境时，适当选择可降解建筑材料，以此为居民打造绿色的生活环境。

5 绿色建筑案例分析

以某城市建设的科研办公楼为例，该建筑项目中有12层地上建筑，2层地下建筑，总共14层，共拥有1.8万平方米总建筑面积。该项目的主要功能涵盖了学术交流、休闲辅助设施、研发、办公、地下停车场、实验区域等等。该项目在设计过程中，采用的是功能立体叠加的设计手法，以此使各功能区域更加符合科研办公的实际需求。

5.1 建筑技术支撑

在对该项目进行设计过程中，应重点考虑使用者的身体健康问题，以此贯彻落实“以人为本”的设计原则。设计人员在设计该项目时，通过计算机的便利条件，模拟了高层建筑的通风、噪声、阳光等情况。又以较为稳定、成熟的设计方法完成了该项目的最终设计。如此，不仅打造了效果最佳的建筑室内外环境，同时还确保了用户的身体健康不会受到影响。

5.2 围护结构设计

在本文所述的建设项目中，利用了大量的节能措施，优化了围护结构的节能效果，如绿化屋顶、节能玻璃、保温墙体等。并且在最终设计中，达到了60%的节能设计。该项目的整体布局呈现“吕”字，因此设计人员对采光进行了合理的规划，提高室内的自然采光效果。

（1）外墙节能设计方法。该项目在建设过程中，外墙保温隔热方面采取的主要方法有：外墙保温装饰板、聚氨酯泡沫喷涂材料复合墙板加挤塑式水泥聚苯板等等。其中，为了更好地处理梁和柱，该项目将聚氨酯泡沫喷涂在建筑下部的墙体部分。

（2）屋顶和架空层设计方法。该项目在充分考虑建筑的位置还有具体情况的基础上，利用各种节能技术，如散温屋面、种植屋面、倒置式屋顶等等。在屋顶设计中，设计人员利用了30mm厚XPS倒置式隔热建设方法。采用倒置式屋面，不仅能延长防水层的使用年限，同时还能有效控制热变形的发生几率。

6 结束语

总而言之，在设计高层建筑时，应有机融合绿色建筑设计理念，借助绿色建筑设计的功能优势，为居民打造良好的生活、生态环境。同时，绿色建筑设计还能起到节约资源的效果，对于高层建筑来说，具有非常重要的价值。鉴于此，在高层建筑规划设计的时候，要对各个方面采取深入的调查，剖析各方面产生的利弊，认真、仔细地分析每一处细节，结合先进的绿色建筑技术工艺，从而建设出更加符合时代发展的高层建筑。