高层建筑设计中绿色建筑设计理念的运用分析

曹璇

山东建筑大学设计集团有限公司 山东 济南 250000

引言

随着全球环境日趋恶劣，绿色理念日益受到人们的重视。近年来，中国政府积极制定各项集约用地导向政策，促使建筑向高层化发展，高层建筑可以留给设计师更多的空间进行塑造，以满足人们对生活环境的要求。随着我国经济的发展，高层建筑高度不断提升，规模逐渐扩大，高层建筑设计满足了人们居住需求的同时，也带来了一系列生态环境问题，研究高层建筑应用绿色设计理念具有重要现实意义。

1 绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用意义

近年来，我国的生态环境每况愈下，越来越多的人民群众意识到，加强环境保护以及实现节能减排的重要性。将绿色建筑设计应用在高层建筑设计中，这是我国建筑行业发展的趋势，更是推动建筑行业稳定发展的必经之路。积极加强绿色建筑设计理念的应用，不仅能够有效地控制和减少整个工程的施工成本，减少施工材料的消耗，而且也能保证高层建筑的施工质量，可以最大限度的减少对周围生态环境所产生的不良影响，与市场发展趋势相符，也能够为建筑施工企业带来更大的经济以及社会效益。总的来说，绿色建筑设计中的应用在高层建筑设计中的应用，对于实现以及助推建筑领域的可持续发展有重要的意义[1]。

2 高层建筑设计中绿色建筑设计理念的运用分析

2.1 建筑整体设计

在建筑工程整体设计中，应强调建筑内部与外部环境的连通性，让人与建筑、生态环境和谐共处，一同构建和谐美好的家园。在建筑设计前期，设计人员应对现场进行勘察，了解当地气候条件、生态环境、水文信息中，结合当地气候条件，合理设计建筑，选择适宜的墙体材料，结合建筑所在位置的通风、光照，确定建筑朝向，合理设计屋面坡度，确定好阳台与通风位置。并且，结合建筑朝向，科学布局，在建筑南向位置设有大面积窗户，合理使用太阳能和风能，保证建筑内部通风与光照，降低对照明及通风系统的依赖。在各个区域，建筑整体设计要求有所不同，例如在建筑朝向设计方面，我国南北地区差异明显，南方地区建筑长轴方向和夏季主导风向保持垂直状态，这样做的目的，就是在炎热的夏季也能保证建筑内部正常通风，降低建筑内部温度。在我国北方地区，建筑长轴方向一般和冬季主导风保持平衡，让墙体可以接受更多的光照，提高建筑内部舒适性。

2.2 结构布局设计

在局部设计上，设计人员应该能进一步提高建筑资源利用率，针对建筑的实际布局加以完善，通过对资源的合理利用，从而来提高建筑性能，减少后续施工压力。此外，设计人员通过有效应用，以此来减少建筑的吸热量，能有效协调建筑内外环境。为能达到绿色建筑设计目标，设计人员首先要能做好内部功能布局，要能在原有功能基础上，有效应用资源，减少电器设备的使用，从而减少能源消耗。还应该对功能相似的区域整合，实现室内外环境的一致性，以此来降低暖风和空调系统的能源消耗问题。其次，要能对建筑周围环境充分了解，要能对地形有效应用，这样才能增加周边资源利用率。再次，还应该根据当地的气候环境来设计建筑的朝向，从而来改善室内通风和采光，以此来实现风能、太阳能等合理应用。最后，要能对建筑周围的场地有效规划，并对周围建筑和植物等有效应用，减少热负荷。设计人员要能控制好建筑之间的间距，避免影响居民日常采光。

2.3 绿色建筑设计理念在建筑材料领域的应用策略

设计人员要充分认识到建筑材料对建筑环保性的影响，并且在追求建筑经济、美观、实用的同时，合理利用各种低碳、环保的建筑材料，因地制宜，减少建筑材料的损耗。首先，设计人员要做好建筑区域周边环境调研工作，尽可能应用当地的建筑材料进行施工，避免因材料运输产生不必要的成本和能源损耗。为避免建筑耐久性不足，导致后期维护消耗较多的资源，设计人员需要合理应用高强度混凝土、铝合金等耐久性较强的材料，并通过复合加工的方式，来确保所应用的建筑材料与建筑所处环境相适应，避免建筑材料出现快速腐蚀、老化等问题。其次，建筑企业可以在施工阶段回收可利用的材料，从而在实现对废料有效处理的同时，减少不必要的支出。常见的可回收材料包括复合金属、木塑材料等。建筑企业也可以合理引进硅酸盐保温材料等兼具防水、防火、吸热等多功能的新型材料。再次，传统建筑施工所应用的油漆等材料往往含有有毒有害物质，设计人员需要避免在设计方案中使用此类材料，而应合理应用绿色材料。最后，设计人员在选用建筑材料时，不仅需要考虑材料本身的绿色环保特性，还需要考虑此类材料应用后所带来的能源节约效果。例如，建筑外窗作为直接接触外界环境的建筑材料，其冷热交换性能对建筑内部的温度变化具有较大的影响，设计人员需要在外窗材料选型时，综合考虑外窗的透光、隔热和保温等效果，积极应用复合玻璃等材料，有效增强建筑的保温隔热效果和光污染防治效果。此外，在进行建筑外窗设计时，设计人员也可以选择双层玻璃，并在玻璃夹层中充入具有隔热效果的惰性气体，在空隙中填充密封性良好的泡沫塑料，从而有效增强窗户的密封、隔热、保温效果[2]。

2.4 光照、通风的绿色设计

光照和通风设计是高层建筑设计中的重要部分，在设计光照以及通风中也需要贯彻落实绿色建筑设计理念。在光照设计过程中，最重要的就是要科学合理地规划和设计建筑物之间的距离，保证建筑物能够射入足够的阳光，满足民众对光照的需求，从而达到节能的目的。在通风设计工作中，在点状沿周边布置高层建筑让场地形成开阔的中心花园，加强了场地内整体的自然通风效果，中心花园在过渡季、夏季典型风速和风向条件下不出现涡旋或无风区。合理设计南北通透的户型，适当配置外窗可开启比例，从自然通风的原则出发，保证可以实现冬暖夏凉的目标，让居民居家及户外活动均能感到舒适。

2.5 做好节水设计

我国在水资源方面存在分布不均的情况，并且人均占有量偏低。所以，在设计建筑的过程中，需要融入节水理念，合理应用水资源。同时，绿色设计时需要重视对地下水开展环保处理和运用，避免出现水资源浪费的情况，进而需在施工现场以及生活区域中安装节水系统以及工具，结合节水方案，科学运用水源，防止浪费，促进水资源利用率的提高。总而言之，需对绿色建筑水源运用状况进行多方面考虑，运用水源的过程中，需要严格按照循环利用的基本原则，促进水资源重复利用率的提高，避免水资源出现无故浪费的状况。另外，具体施工中，有关人员应落实水资源保护原则，重视对水资源的科学运用[3]。

2.6 应用可再生能源

绿色建筑设计理念出现的主要原因就是缓解当前我国能源紧张的局面，同时在建筑工程设计施工中，尽可能使用可再生资源，提高能源使用率，降低对不可再生资源的依赖与消耗，让建筑节能功能得到充分发挥。现阶段，在人们日常生活发展中，大部分用品都融入绿色可再生能源，例如太阳能、风能等，不同的可再生资源在我们生活中发挥着价值各不相同。在建筑设计过程中，相关人员应重点思考建筑主体及周围环境，让其和建筑主体处于相同高度，使绿色节能目标快速实现。在建筑主体设计中，尽可能在有限空间内，让空间设计更合理，面积更大，让建筑室内采光、通风能力不断提高。例如，对于建筑密度高的城市，在建筑设计方面，尽量让建筑主体和周围建筑保持一个高低错落的状态，合理分布，让阳光平衡地进入到建筑中，丰富建筑内部结构，展现出建筑的绿色环保功能。

2.7 提高设计人员责任心

在应用绿色建筑设计上，必须要能积极提高设计人员责任心，则是能有效减少问题出现，进一步提高设计水平关键。在建筑设计上，设计单位要能积极和施工单位沟通，了解在实际设计上所需要明确的重点和难点，并突出体现绿色理念，这样才能在后续施工上顺利进行，减少资源浪费，保证工期能在规定时间内完成。设计单位要能定期培训设计人员，丰富设计人员经验，提高设计人员专业素质，让设计人员在设计上能按照当前我国的相关法律要求来进行，进一步保证设计效果[4]。

2.8 加强勘察设计管理

首先，针对在勘察设计上所存在的问题，可以全力推动设计单位体制改革，明确工作内容，激发勘察设计人员工作积极性，可以在单位内营造一个良好的工作能过环境，从而来构建一个完善的良性循环用人制度。其次，还应该能建立与市场经济相接轨的监督管理制度。通过优化结构、调整规模等方法，从而来规范各方主体，为勘察设计行业能营造一个公平、公正竞争市场环境。最后，还应该能自定政府监督、设计保障体系，实现设计的规范化，进一步完善设计图纸的管理和运行。加强对设计图纸的监督和检查，其目的是为提高设计水平。所以，在实际工作上，是要能根据情况来完善图纸审查制度，在原有制度基础上制定网上审查制度，这样能从中更好的落实责任，提高设计水平，并且保证体现绿色建筑设计特点，将节能环保这一要求落实到建筑设计中。

2.9 降低环境负荷

运用绿色建筑设计理念时，应针对建筑工程进行科学设计，掌握建设需求，结合生态环境现状，想方设法控制建筑施工引起的能源消耗与污染物排放，以此来有效地稳定与维护生态。设计人员应基于建筑材料性能进行科学设计。设计时，对建筑材料使用期限及寿命进行重点考虑，积极引入无污染、可循环的建筑材料，这不仅能够降低材料污染，而且还能够强化材料的整体性能。拆除建筑物时，可再一次回收与利用材料，以此来提高建筑材料的使用期限。设计建筑时，还应积极考虑使用先进建筑材料，如清水混凝土、轻型钢材、智能混凝土、防水涂料等，加快施工速度，确保建筑物拥有强化的综合性能，降低对环境的污染。另外，还可引入先进的建筑技术，有效地减少施工对周围环境的不良影响，强化建筑物综合性能。例如，BIM技术、水循环利用技术及架空隔热面层技术，深入挖掘与使用这些先进技术，可在很大程度上减少其对周围环境的不良影响。

2.10 使用节能窗户

高层建筑的上层需要承担较大的压力，所以需要合理的设计窗户尺寸，尽量减少玻璃的用量，将建筑整体窗墙比控制在合理区间。选择使用环保型的高透光单银LOW-E镀膜双层中空玻璃，这种玻璃可以保证外窗透光率并减少热辐射，起到“隔热不隔光”的良好效果[5]。

3 结束语

在建筑设计过程中，为了获得良好的设计效果，满足国家可持续发展要求，需要把绿色建筑设计理念应用其中，让设计出的建筑工程更具环保性、节能性，这也是当前我国建筑工程设计研究中重点关注的内容。结合我国建筑设计现实情况，绿色建筑设计理念应用范畴比较狭小，还没有充分发挥绿色建筑设计功能。为了改变这种状况，设计工作人员应按照建筑行业设计要求不断改革创新，设计出更加环保且合理的建筑设计方案，并对其反复推敲和研究，给我国建筑行业绿色化发展提供条件。在绿色建筑设计过程中，设计人员可以根据时代发展，积极引进各种先进的材料和技术，降低对不可再生资源的消耗，把可再生能源应用其中，展现出建筑工程的绿色环保性能，给人们提供一个舒适、健康的环境，真正实现人与自然的和谐发展。