浅谈高层建筑低碳设计理念及发展趋势

浅谈高层建筑低碳设计理念及发展趋势

吴凡1  ,赵丹洋2

1.青岛市城市建设设计研究院有限公司  山东青岛  266000

2.北京中环世纪工程设计有限责任公司青岛分公司 山东青岛 266000

摘要：在城镇化的建设中，高层建筑引起环境污染问题也在不断凸显，严重影响人们的居住环境和生活质量。高层建筑低碳设计是从建筑设计阶段就贯彻低碳理念，以国家的低碳战略为依据，以最少的能源消耗满足人们需求，从而实现建筑行业的绿色发展。通过分析发现，在高层建筑中运用低碳设计理念，不仅能提高资源利用率，实现绿色建筑的目标，还能提升建筑布局设计的合理性，促进建筑行业良性发展。

关键词：高层建筑；低碳设计理念；发展趋势

引言

在社会经济快速发展的背景下，低碳建筑、绿色建筑逐渐成为建筑领域中的主旋律，国家多次强调将低碳理念贯彻于建筑工程设计中，实现绿色环保、节能减排等目的，保护自然环境、确保人们的身体健康。

1、低碳设计理念的内容

低碳设计的核心在于控制二氧化碳排放量，减少污染物的排放，提高建筑工程本身的效益。具体分析低碳设计理念的内容，主要包括以下几个方面：（1）合理利用天然材料。材料是建筑工程的基础，在能源不断减少的现阶段，建筑设计人员一方面要加大新天然材料的开发，另一方面尽力避免建筑设计中应用对人体有害的材料。在建筑材料使用之前，还要加强材料质量的检验，防止有害物质掺杂其中。例如在设计人员使用木材、石灰等材料时，要加大检测力度。（2）节能环保。节能是低碳设计理念的重要内容，在高层建筑设计过程中，要以节能环保的结构体系为基础，尽可能地利用自然环境条件，保证最终建成的工程符合节能环保的要求。比如，借助自然通风原理设置空调系统，或利用自然采光调节室内湿度。（3）优化能源配置。低碳建筑设计的另一个内容是优化能源组合，这样有助于提高能源利用率，达到保护环境的效果。对此，要科学使用先进的技术手段，对各类资源进行组合、配置，提高资源利用率；加大对风能、光能和地热能的利用，以此来替代不可再生能源，实现保护能源的目的。

2、低碳理念在建筑工程设计中应用须遵守的原则

在社会持续发展背景下，各方对低碳的研究越发深入，低碳环保技术、机制等愈加成熟，但低碳理念应用于建筑中，需要遵守相应的原则，才能够确保建筑低碳设计的合理性、科学性，形成高效能的低碳建筑。

2.1确定建筑间距

对建筑而言，朝向与间距都能够产生较大影响，比如建筑通风、采光等方面，与室内体验有直接关联。合理实际的建筑间距，能够保证室内空间足够的光照，而良好的通风设计，可在与一定程度上取代空调，合理确定间距的建筑便具备了节能的优势。

2.2建筑形式设计

建筑本身便是一道亮丽的风景线，对建筑来讲，进行降温或提温，都需要消耗大量的能源，以及排放二氧化碳，这加剧了全球气候变暖。为此，应从建筑形式设计入手，提高建筑的降温与提温能力，控制碳排放。须根据工程项目实况及真实的形体数据，来确定建设方案，规范设计才可达到上述形式设计的效果。

3、低碳设计理念在高层建筑中的具体应用

3.1建筑朝向设计

在高层建筑中，采光、通风设计都是最基础的内容。因此，要做好高层建筑朝向设计的相关工作。基于低碳设计理念，充分考虑当地的日照时间和强度，在此基础上科学设计建筑朝向，确保每个建筑都能接收到光照。由于阳光照射会随着朝向的差异性而变化，要求在设计中全面考虑当地的实际情况，并进行精准的定位，以便延长日照时间，营造舒适的居住环境。对于光照条件差的地区，可以在建筑朝向设计时通过优化室内设计的方式，增强建筑物的稳定性。比如，在高层建筑室内设计期间，可以在室内墙面安装反光镜，或在粉刷墙壁时使用反光性的材料，这样可以在阳光照射时利用光的折射原理，将光照覆盖到其他区域，从而增加室内亮度，减少室内用电，实现节约电能的效果。

3.2建筑屋面的节能设计

在对建筑屋面进行节能设计时，要根据不同区域的气候条件和具体环境，制定出相对适宜的节能设计方案，尤其是对冬夏两季的节能设计，需要充分考虑到温度问题。在对室内隔热保温性能进行切实保障的前提下，实现有效降低建筑工程能源消耗。为此，在屋面保温层设计工作中，可以将密度较大和吸水性较好的材料作为首选，充分发挥材料自身的保温优势。在对屋面节能设计的过程中，针对不同材料的选用，还要切实加强严格检验与把控工作，从而确保施工材料自身符合绿色环保标准。如某工程中，采用了太阳能集热式的屋顶类型，面朝南⼀侧的屋顶选择钢筋混凝土的结构，在上面进行主动式太阳能集热器铺设，实现对太阳能热量的高效吸收；且要求朝阳⼀侧的屋顶面积要比背阳⼀侧的屋顶面积大，实现更多热量的获取，达到建筑保温性能提升的目的。除此之外，对绿色植被覆盖保温设计方法的采用，也不失为屋面节能设计的有效措施。例如，针对屋面绿化荷重较小的特点，适宜将珍珠岩、草炭腐殖土等轻质材料作为种植土，在对绿植进行选择时，可以配植抗风性强、耐热耐贫瘠、根系较浅的植物，如三色堇、麦冬草、彩叶草等，不仅可以有效促进建筑物本身的屋面保温效果，对屋面外表的美化也发挥了积极作用。

3.3建筑空间的高效应用

建筑空间设计也会影响到建筑材料的用量以及建筑施工的能耗等，因此设计人员应注重建筑空间的高效利用，提升空间利用率，降低整体的面积需求，实现对城市土地资源的优化配置。尤其是对于大量的居住建筑项目来说，室内外空间的优化设计与充分利用能够有效控制房间面积标准，降低施工建筑的能耗。例如，日本在住宅设计中更加注重对土地空间的利用，很多设计师会将房屋中活动较为频繁的空间设计为公共活动枢纽，这样就能够减少室内交通的长度，降低空间功能的重复性，节约室内空间，达到低碳设计的目的。另外，优化空间设计能够推动建筑的良性循环，实现节能减排。在户型设计方面，设计人员应充分考虑不同居住者的需求及其需求的变化情况，提升户型的灵活度。可根据居住者需求的改变作出灵活的调整，这样就能够延长建筑使用的时间，降低建设装修的费用，进而实现节约能源的目标。

3.4在规划设计中的应用

建筑设计的工作内容较多，包括最初的整体规划设计、房屋的结构设计以及施工方案的设计等。要想将低碳概念融入建筑设计中，首先应做好建筑的空间设计决策和整体规划工作。从城市规划与土地开发应用的角度来看，应在建筑项目的立项阶段就融入低碳理念，综合分析建筑项目对周围居民生活和自然环境等的影响；还要了解城市土地规划的现状，在低碳概念的引导下优化建筑规划与设计，为之后的设计施工提供依据。由此可见，低碳概念在建筑规划中的应用成果将受到设计人员综合素养和思想理念的影响。规划设计人员应主动学习和了解低碳思想，查阅有关低碳建筑规划设计的案例，形成自己的规划设计风格，这样才能够落实低碳规划，促进建筑行业的可持续发展。

结束语

综上所述，在高层建筑中融入低碳设计理念，对于提高资源利用率，提高企业经济效益，促进社会经济发展都具有重要的作用。但在实际应用中，由于地区湿度、温度等方面的差别，给高层建筑的低碳设计带来了极大的困难。因此，高层建筑想要满足低碳环保的需求，除了要加大对低碳设计理念的研究外，还要保证设计人员具备专业的理论知识、丰富的工作经验，能够根据工程情况科学设计。

参考文献：

［1］窦金楠．绿色建筑设计理念在住宅建筑设计中的应用［J］．中国建筑装饰装修，2020(2):92．

［2］王春阳，刘宇骁，贾维，等．绿色建筑设计理念在现代环境设计中的应用分析［J］．湖北农机化，2020(1):66．

［3］赵一锋．绿色建筑设计理念在住宅建筑设计中的应用分析［J］．住宅与房地产，2018(16):77．