高层民用建筑设计中绿色建筑设计的应用

付晓会

【摘  要】随着经济的发展，我国的高层建筑的发展也有了进步。人们在注重建筑质量和安全的同时，对于建筑居住环境提出了更高的要求。基于这种新形势下，绿色建筑概念被提出，其是运用绿色节能环保型的材料来进行建筑施工，充分的运用自然资源，在施工过程中降低对周围环境的影响，有效的降低建筑能耗，并通过为人们打造一个更健康、安全、节能和环保的居住环境。因此在当前高层建筑设计过程中，需要重视绿色建筑设计理念的应用，以此来提升高层民用建筑的生态化水平。

【关键词】高层;民用建筑设计;绿色建筑设计;应用

引言

随着时代的发展，当今社会的建设与发展已趋向于绿色经济及可持续发展的目标。在这种大形势下，绿色建筑也随之成为现代化建筑发展的主流。将绿色建筑设计理念融入高层民用建筑的设计工作中，可以更好地满足绿色生态发展的需求。对高层民用建筑的选址、规划和技术应用等方面进行设计，不断开拓其节能技术应用的新途径，促进高层民用建筑设计不断向着现代化、科学化的方向发展。

1.绿色建筑技术应用的意义

改革开放以来，中国经济以惊人的速度发展，人民生活水平和综合国力大大提高。而建筑业作为我国经济发展的重要支柱产业之一，为我国经济的发展做出了巨大贡献。但同时建筑业也一直是一个资源消耗高、环境污染大的行业。据调查研究，人类从自然界获得的材料和原材料有一半以上用于建筑及相关工程建设，全球能源约50%用于建筑建设。此外，建筑垃圾在人类活动产生的垃圾总量中所占比例较高，随着建筑面积的不断扩大，耕地面积急剧减少，自然环境遭到破坏。建筑对人们生活环境和自然环境的影响是显而易见的。并且伴随我国一些建筑设计不科学、不合理，以及使用高能耗的建筑材料，从而造成建筑造价高，维修费用高，功能不全等问题，推进绿色建筑设计势在必行。在所有民用建筑中，住宅建设量大面广，且关系到广大城市居民的切身利益。据2019年全国建筑业发展统计分析，我国建筑业房屋竣工面积构成情况中，住宅竣工面积占比最大，为67.3%。同时，住宅建筑要求投入大量资金、土地和建材等资源，因此，如何根据我国国情合理的使用有限的资金和资源，满足广大人民对住房的要求，提高城市住宅功能质量，需要建筑师在加快绿色建筑设计在民用住宅建筑设计中的应用中寻找答案。

2.我国绿色建筑设计的研究现状

21世纪初期，我国开始对绿色建筑体系进行研究。在国外绿色建筑评价体系的影响下，我国学者对绿色建筑体系进行了大量的研究工作，与国外绿色建筑评价体系的特点进行对比，找到我国绿色建筑体系的差异和不足之处，并对我国的评价方式、评价对象、评价结果以及权重进行重新划分。我国的绿色建筑评价体系在逐步地构建和完善，对于它的研究主要关于绿色建筑评价的指标和内容上，需要完善的主要内容包括评价内容、评价形式、权重划分等，并对绿色建筑体系的建筑类型区分、全寿命周期和地域特征划分提出了建议。我国绿色建筑评价体系建筑类别也在逐步地扩展，在原来的基础上建筑类型的评价有了拓展。根据不同类型建筑物的特点做出不同的评价，掌握多种评价工具，对所评价的建筑类型形成评价体系，并将指标体系划分、指标体系的适宜性以及评价结果的权重等进行对比研究，为没有进行形成评价体系的建筑类型提供参考。与传统建筑评价体系相比，绿色建筑评价体系的指标权重得到了优化。绿色建筑评价指标主要包括优选项、控制项和一般项，对于具体的评价指标没有赋予相应的权重系数，我国评价体系指标权重划分主要参考国外的研究成果，并结合跨学科的研究方法，对指标体系的权重关系进行优化，建立适合我国当前国情的评价指标模型。根据具体情况，采用国外先进的权重划分方法，在应用数学中统计学的知识可以降低主观因素的干扰，使评价更加客观和合理。我国传统建筑具有悠久的历史，它对现代的建筑设计具有重要的借鉴意义。地域性绿色建筑应根据自身的特征，吸取传统建筑中的设计策略和方法，使复杂的数据计算变得简单，更容易操作。在进行地域性绿色建筑设计时，应详细分析当地的人文、经济、气候、资源等多方面因素对其的影响，对它们的影响的重要程度进行排序，从而构建地域性绿色建筑评价权重体系。

3.高层民用建筑设计中绿色建筑设计的应用

3.1合理选择建筑基址

在高层民用建筑选址时，具体要与项目所在的地形地貌、地质条件、自然环境和气候等因素相结合，确保建筑基址选择的科学性和合理性。在具体设计过程中需要重视场地现有条件的利用，并要与工程所在地具体的地形地势相结合来完成地下空间的设计，尽可能的减少土石方量。在设计时还要重视场地环境可能会对建筑本体带来的不利影响，确保项目场地内没有危险源和电磁辐射等危害。在绿色建筑设计过程中，建筑绿色性能的一个重要指标即是场地环境噪音，为了实现对场地环境噪音的有效控制，具体可以采用隔声板、种植乔木隔声带等降低场地噪音，在具体选址时还需要对场地周边噪音进行测量和分析，确保建筑所处环境的噪音在标准的范围内。在具体设计工作中，设计人员还需要针对周围生态环境进行了解，明确高层建筑施工对生态环境可能带来的不利影响，并积极制定科学合理的措施来实现对周边生态环境的有效保护。特别是在施工过程中要尽可能的避免填砂造地或是砍伐植被的情况发生。由于高层建筑地基开挖深度较大，这必然会对自然土壤带来严重的破坏，具体可以通过应用净地表层土回收来进行生态补偿。另外，在选址之前，还需要针对生态环境进行有效的评估，尽量降低高层建筑对周边风环境和光环境带来的影响。

3.2地源热泵设计

我国虽是能源大国，但是我国人口基数比较大，对于能源的需求量在不断地增加。因此，民用住在建筑在设计时设计师要考虑对可再生能源的作用。我国现在开发利用比较多的可再生的清洁能源有风能、太阳能等。民用住宅建筑的设计过程中可以充分利用太阳能。通过合理的技术手段，将太阳能转化为热能，为建筑在后期使用提供源源不断的热水。同时，太阳能可以通过科学技术手段转化为电能，从而供给建筑使用。地源热泵设计作为一种新的设计方案，可以有效地提高能源利用率，地源热泵工程可以储存和释放热能来调节建筑温度。鉴于室内外空气温差大，可保证局部温度稳定。地源热泵可以储存太阳温度，白天获取太阳能，晚上在低温下释放热量，实现建筑内的温度平衡。地源热泵设计可以有效缓解南方建筑不供暖的问题，也可以减少北方建筑的供热损失。据调查，采用地源热泵设计方案的建筑能耗比普通建筑低20%，空调利用率低15%。结合绿色建筑材料（提高隔热性能），降低地源热泵的热损失，延长使用寿命，保证节能效益。与地源热泵技术类似，太阳能热水技术是一种建筑给水系统的节能技术。利用太阳能为建筑供水系统提供实时热能，提高供水初始水温，降低热水器使用频率和电能损耗。地热能泵的新设计方案在绿色建筑设计过程中也起着非常重要的作用。它可以大大提高有效能利用率，开展地热能有效利用工作，有利于热能的储存和释放，调节建筑物的温度，地热能泵白天储存太阳的温度和热量，而夜间低温放热时，内部建筑的温度基本处于平衡状态。该设计方案特别适用于南方冬季不供暖，提高能源利用率。也可用于北方，减少部分采暖能耗，有效保证能源的解决。新能源的使用已经融入我们的生活。我国建筑屋顶大多采用太阳能发电设备覆盖，提高了太阳能资源的利用效果，特别是太阳能资源具有来源广、设备简单的特点。光伏一体化建筑的开发利用已成為建筑节能研究的新热点。在工作中，可以采用墙体、屋顶、门窗等新材料，以及合理的光伏发电和输电设备，使建筑的能源供应链更加清洁，在一定程度上提高了太阳能的利用率，使建筑更加经济。此外，风能，也是新能源开发利用中非常重要的一环。设备简单，安装效率高。它还可以使风能和太阳能发电装置得到综合利用，缓解了原有单一模式。

3.3绿色建筑设计中建筑结构、朝向、间距的设计要点

在建筑设计中，建筑体型系数需要保持在一个合理的范围之内。相关研究显示，每增加0.01体形系数，热耗指标提高2.5%，所以我们需要保持0.3以下的建筑体形系数。目前，在建筑设计中，采用改变建筑体形结构参数的方法来减少建筑面积的长度和深度，提高建筑高度是关键。体型和内部结构相对复杂的建筑类型不利于建筑节能设计的应用。在建筑实施的设计工作中，应注意减少建筑结构的应用，降低能耗。另外，在建筑节能方面也应注意它关系到经济设计的发展方向。当建筑朝向南北方向时，一般能耗较低。如果条件允许，建筑设计可以朝南设计。还应考虑不同地区的季风方向。华南地区建筑方向应保持和夏季45°季风的方向相对。角度过大或过小都会影响节能效果的方向，还要注意建筑物之间的距离。距离越远，曝光面积越大，有利于节能环保。然而，随着现代人口的增加，建设用地日趋紧张。在扩大距离的同时，可能会出现与建设用地的总体规划相冲突的现象，這样可以合理改善设计形式，或降低建筑高度，进而解决这一问题。

3.4在采光设计中的应用

在开展高层民用住宅的设计工作中，采光设计是其中最为关键的设计环节，因高层民用住宅有别于其余民用住宅，它们的较大差异在于住宅建筑的楼层、朝向、格局等方面，且因楼层及格局方面的不同，使属于同一高层中的各个房间在日照强度、光照时间等方面也不尽相同。可见，在采光设计时应考量诸多因素，此时若想将绿色建筑设计理念运用在高层民用住宅设计上，则住宅设计人员应运用现代化仪器对光照的特征进行分析，并借助先进的计算分析技术对高层住宅建筑与周围建筑之间的距离进行计算，以此实现对高层民用住宅各个房间日照方面的良好保证。此外，应将阳光室理念融入到住宅阳台的设计中，合理设置阳台高度。在对阳台进行设计时，尽量使用大面积的玻璃窗，使阳光可以充分照射到室内，加大室内自然风的流通程度。阳台采光是否充足主要体现在玻璃建材的使用上，但是过多的使用玻璃建材会使室内的保温效果降低。通过使用多层或者双层玻璃的方式可以使室内温度得到保持，同时加设窗帘不仅可以起到保温的作用，而且可以使阳光直射等问题得到控制。

4.结语

总而言之，民用住宅建筑在设计的过程中要充分运用绿色环保设计理念。结合建筑建设地理位置的主要特点，科学合理的设计建筑的整体结构。同时，民用建筑在设计的过程中要实现对资源的合理利用，全面提升能源的利用率。随着科学技术的不断发展，人们对于建筑功能性以及舒适性要求越来越高，在满足人们居住需求的同时，设计师要将绿色建筑理念融入建筑的设计中。此外，绿色建筑设计最大化呈现出一种现代化的建筑时尚气息与简约美观的绿色建筑造型，这种追求可持续发展的设计理念对于建筑工程的实践具有积极的推动意义。

参考文献

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