高层民用建筑设计中绿色建筑设计的应用

曹广洋

【摘要】建筑物是世界上最大的能源消耗者之一，其消耗的能源和释放的温室气体量占世界能源总消耗量的1/4～1/3。此外，建筑还影响远离其所在地的其他区域，包括河流水体，空气质量和社会交通模式。在我国，每年新建建筑80%以上为高耗能建筑，既有建筑95%以上是高能耗建筑。目前我国单位建筑面积能耗是发达国家的2～3倍以上。严峻的事实表明，中国要走可持续发展道路，发展节能与绿色建筑刻不容缓。本文针对高层建筑设计过程中的建筑节能设计进行简要阐述。

【关键词】高层建筑；民用建筑设计；绿色建筑设计

引言

现阶段我国建筑行业针对高层建筑工程所探讨的关键技术问题依旧以结构安全为主，而对于高层建筑设计中的建筑节能设计问题的研究和投入相对较少，在我国社会各领域己深入认识到能源危机对生存环境产生的负面影响下，作为耗能大户的建筑行业的节能问题受到社会各领域的广泛关注。

一、高层建筑设计中绿色技术应用的作用和意义

现代社会，各国政府和人们都已经深刻认识到保护环境、低能减排的重要性，全球各国和社会环保人士这些年来也一直在大力倡导绿色环保、节能减排的思想，也支持并颁布了很多相应的政策和规定。而现在在我们生活中，追求绿色、环保以及健康的思想也已经成为人们的主要行动规范思想，这些现象都表明了节能环保和低碳减排的理念已经深入人心，也已经深入到我们日常工作生活中的方方面面，这一切都表明了绿色高层建筑已经成为建筑行业未来发展的必然趋势和潮流。

二、绿色建筑设计的主要内容

2.1全寿命周期理念

建筑物从规划设计阶段开始一直到拆除，这是建筑物的一个全寿命周期，绿色建筑设计的关键就是立足于这一周期，通过对建筑物不同阶段表现出的不同特点进行有针对性设计，在提高建筑设计水平的基础上，实现建筑的健康、绿色、高效和环保。要在建筑设计建设的初始阶段加大投入，这虽然会增加建筑的初始成本，但是随着建筑的使用会从各方面的节约和环保的角度来收回成本。

2.2节约资源的理念

绿色建筑设计的核心就是对各类资源的节约，绿色建筑设计主要靠土地资源、能源、水资源、建材等各种资源的节约达到保护环境和减少污染的目标，因此，进行绿色建筑设计要以污染的降低和资源的节约为关键，要根据建筑的功能进行合理设计，在节约资源消耗的基础上，实现绿色环保的发展目标。

2.3绿色建筑设计的功能目标

绿色建筑设计的主旨在于节约资源和环境保护，因此，进行绿色建筑设计不能以环境污染、使用者健康侵害和自然环境改变为代价，要突出绿色建筑设计的功能，要提倡绿色建筑的适度功能，做到节约和效率，使绿色建筑更好地发挥功能和系统价值，达到设计绿色建筑的目标。

2.4绿色建筑设计的自然目标

绿色建筑设计中要以对自然的保护为基础，不能为了建筑物的功能而多耗能源消耗及增加污染，在优化传统建筑设计形式的基础上，适应新时期生态和绿色的建设需要，达到建筑与人和自然的和谐统一、协调发展。

三、绿色建筑设计的要点

3.1建筑总平面设计

合理的建筑布局可以充分利用现场资源，减少建筑能耗以及改善室內环境，合理的朝向设计能使建筑物从阳光中获得大量的能量，居住建筑往往平行布置，并朝向南面，同时彼此之间留出足够的间距保证冬季有充足的阳光。建筑物的体形系数（建筑物的表面积与体积的比值）直接影响建筑物能耗的大小，体形系数越大，建筑物耗能越大。在同体积时分散的布局模式要比集中布局模式大，故应规划选择合适的建筑层数。建筑平面设计时应减少建筑外墙面积，合理的控制层高。建筑层高确定时，对于一定的建筑面积，都有与之相适宜的最佳节能楼层数。同时应尽量减少建筑平面的变化，采用规则的平面形式。

3.2充分利用自然采光、通风等有利因素

自然界的风能、光能可谓取之不尽、用之不竭，进行绿色建筑设计应充分利用天然采光，不但可以节约大量照明用电，还提供更健康、高效、自然的光环境，从卫生的角度看，充分的日照还可以起到杀灭细菌和病毒的目的。良好合理的自然通风能有效排除室内污浊的空气，改善室内热环境，提高热舒适。还可有效降低过渡季节空调设备的运行时间，节约能源。自然通风和采光往往是结合在一起的，通过绿色建筑设计可以增加自然采光和自然通风，进而实现优化室内环境、节约能源的目标。

3.3改善建筑物的围护结构

建筑物围护结构的节能是绿色建筑设计的一个重点。提高围护结构的保温、隔热性能对改善室内热工环境及建筑节能具有重要意义，可以采用外保温技术、内保温技术及夹心保温技术实现围护结构的改善，进而降低建筑物总能耗，实现绿色建筑设计的目标。

3.4改善建筑物的门窗系统

建筑物门窗系统和玻璃幕墙都是维护结构中的能耗大户，但随着技术的不断提高，新产品的不断出现，窗及玻璃幕墙的性能已获得了极大的提升：新型高性能玻璃给窗及玻璃幕墙的保温及防辐射性能得到明显的提高；新的结构形式起到了明显的作用，新型型材及断桥技术的应用对窗和幕墙的整体热工性能及气密性都有很大的提升，是建筑与环境之间的过滤装置，幕墙设计属多功能的，除基本的防护功能外，还应考虑室内环境品质的调节，提高建筑节能效率。

3.5可再生能源的利用

（1）从环保的角度出发，建筑设计时应该尽量在己被用过的、建造过的场址上或地表环境已被破坏的土地上建造，而不要去侵占那些没有开垦过的土地和自然环境。

（2）要重视水资源的保护和循环利用。我国人均淡水资源量远远低于世界平均水平，且分布极不平均，建筑设计时应充分考虑水资源的保护和循环利用，在建筑设计中一方面要尽量保护水源，另一方面要积极推广循环用水，比如目前住宅建筑的中水的利用和雨水的收集和中水处理系统等。

（3）可以通过结合各地的气候特点设计出低耗能建筑；通过就地取材来节约建筑的运输成本；通过使用各种节能墙体材料来实现建筑体内的保温节能；利用空调冷凝热作为生活热水的辅助热源，利用太阳能和地热能产生的热水作为日常生活用热水。利用太阳能光伏系统来支持日常生活用电。在混凝土中埋设光导纤维，可以经常地监视构件在荷载作用下的受力状况，自我修复混凝土可得到实际应用。建筑物表面材料，通过多功能的组织进行呼吸，可净化建筑物内部的空气，并降低温度。形状记忆合金材料可用于百页窗的调整或空调系统风口的开合，自动调节风量。建筑物表面的太阳能光伏系统可提供采暖和照明所需要的能源。

（4）绿色建筑是对资源的节约、再利用、循环生产。绿色建筑的形式必须利于能源的收集，建筑的外层将不再是“内部”与“外部”的分界线，而将逐步成为一种具有多种功能的界面。

3.6 做好绿色建筑的绿化

绿化可以满足人们与自然界接触的渴望，同时绿色植物可以吸收二氧化碳，通过光合作用产生氧气，为使用者提供舒适的环境和新鲜的空气，同时植物还可以起到遮挡太阳直射光，降低环境温度，减少空调的消耗，从而起到环保的作用。

建设用地内的绿化应避免大面积的纯草地，具有地方特色的乔木是复层绿化不可缺少的树种； 进行屋顶绿化和墙体的垂直绿化，增加绿化面积，改善屋顶和外墙的保温隔热效果，改善居住区生态环境。

四、结束语

高层建筑与传统的建筑相比较，在节能减排方面有了一个很大的飞跃，它不仅很大程度上减少了对周围环境所产生的影响，而且在实际应用过程中能够保持持续而稳定的发展态势，未来将应用在更多的建筑中。

参考文献：

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