基于绿色建筑设计在高层民用建筑设计的应用探析

张宇峰

上海大境建筑规划设计有限公司 上海 200070

城市化建设的推进和建筑产业的规模化发展，建筑产业已经成为经济市场的支柱性产业。绿色建筑设计理念的融入和加强可以起到低碳环保和节能减排的作用，在实施绿色建筑设计理念的过程，也是对传统设计模式进行创新和优化的过程。

1 绿色建筑设计的涵义

绿色建筑设计指的是，在建筑物建造的过程中，让自然环境与建筑物进行紧密融合，并通过采用各种设计方法，减少建筑物对自然环境的污染[1]。同时，需要综合考虑到建筑物本身对于资源的消耗情况，合理地对资源消耗进行控制，在保护环境的基础之上，提升建筑物的节能和环保的作用。绿色建筑通过在全生命周期内，提供给人们健康、舒适、自然的居住体验和生活空间，加强了建筑、自然和人之间的联系，优化了建筑的性能。

2 绿色建筑设计的必要性和重要意义

在高层民用建筑当中融入绿色建筑设计的理念，对于经济性和社会效益都有较大的益处。在高层建筑当中融入绿色建筑设计理念，是实现生态可持续发展的关键，也是我国保护生态环境和绿色发展的战略实施路径。首先，绿色建筑理念的贯彻和落实，不仅能够很好地改善环境污染的问题，也能够起到节能减排的作用，有效维护和提升高层建筑的周边环境以及环境质量，相较于传统的建筑设计，能够更好的降低高层建筑的能源消耗，从保护环境和生态的维度出发，发挥资源效用和使用率的最大化。绿色建筑的设计和应用，也能够最大限度地减少碳排放问题，催使产业发生升级以及迭代。

首先，是对于成本的控制。建筑工程设计需要从经济性和社会效益两个维度，进行设计上的规划和思考，让工程在设计之初除了要保证工程的质量，也要尽可能地控制建设成本以及以后维护成本的支出。将绿色建筑设计中的可再生清洁能源如光伏发电、雨水回收、地热等融入建筑设计当中，可以很好地起到节省能源消耗和节约成本的作用，利于企业的持续发展。

其次，是提升使用人群的生活质量。传统的高层建筑在设计中受到传统理念的影响。让设计的重点侧重于建筑风格的美观展示而不侧重建筑本身的低碳节能。在材料的选择上，也是更侧重于材料的装饰性，对于材料本身的环保性考虑较少，建筑产业也就成为了碳排放大户。而绿色建筑设计理念的融入，让人们对于环保、生态有了新的认识，从而更着重选择可再生低碳环保的材料，能够很好的从建筑建设源头就开始进行节能减排。

第三，是对于能耗的合理控制。在传统的高层建筑设计时，对于资源和能源的损耗较大，从而增加了建筑成本，也不利于可持续发展的需求。绿色建筑设计的应用，将节能、环保的技术和材料的使用与建筑设计密切相关，通过发挥绿色环保材料的作用和效能，对于资源和能源予以科学合理的管理和控制，既保障建筑的日常使用又能减少建筑能源消耗。在绿色建筑设计当中，可以通过提升建筑保温隔热性能、提高设备能源利用效率和建筑节能运行管理水平等具体措施，提升建筑的节能水平，从而起到降低耗能、减少耗材的作用。

3 绿色建筑设计的原则

当设计人员考虑将绿色建筑设计理念融入高层建筑设计当中时，需要考虑以下一些原则：首先，要以人为本。设计人员需要结合用户的实际需求，结合这些需求将绿色建筑设计理念合理地运用和使用，并在进行设计时，要充分考虑到住户的使用感受和居住体验，从而提升绿色建筑的意义和价值；其次，是要做到节能和环保，这是维护高层建筑设计过程中的重要原则，设计者应充分发挥绿色建筑节能环保的优势；第三，坚持整体性的原则。在进行高层建筑的规划设计时，要确保绿色建筑规划的系统性和整体性，避免出现有封闭性和单一性的规划出现；第四，是从相互作用和相互影响的角度考虑[2]。设计者在进行设计时，要对于周围的环境做全面的调查，充分研究透彻建筑与周边环境的关系和相互的影响，避免这两者干扰的情况产生。

4 绿色建筑设计在高层民用建筑设计的应用

4.1 选址科学化

选址对于高层民用建筑设计来说可谓至关重要的第一步。一方面，绿色建筑设计要考虑到高层民用建筑的舒适度和适用程度，这其中包含通风、采光和节能等相关内容；另一方面也要考虑到将绿色建筑设计的作用和功效进行合理显现，增强设计的科学合理性和实施可行性，便于民用建筑设计的质量提升。

在选址上，要结合居民和用户的生活所需、居住环境和绿化的角度充分考虑。在选址的过程中，要做好现场的勘探和观察以及调研工作，结合既有的资料和数据进行工作的分析，并对于建筑建成后，对于居民的生活和环境所产生的影响进行有效合理的评估，包括对于建筑建成之后绿化面积是否达标的评估，通过整理整合这些分析结果，确定建筑最佳应选地理位置。另外，需要对于建筑区域的水文气候和地质结构做充分的勘测和调查。推测出可能影响到的因素，基于这些并结合高层民用建筑的特点，确定所选区域是否合理，以此来提升选址的质量和绿化意义和价值。第三，也要考虑到能耗。在选址的过程当中，需要从绿色、环保、节能等方面对于建筑的朝向、气候、风向、光照等进行分析，通过充分利用自然生态资源，可以达到让居民感到舒适良好的体验，也能够很好地降低能耗，从而将建筑工程绿色、节能、环保理念贯彻落实[3]。

4.2 对于节能技术的应用

对于节能技术的应用主要体现在朝向、建筑形态、通风、保温、阳台、门窗、排水、绿色景观、可再生资源等方面。

在朝向上，特别对于高层民用建筑，如果吸收越多的太阳光能源，那么相对应的能耗也就越低。因此在进行绿色建筑设计过程中，要充分考虑到朝向的问题，让建筑能够吸纳更多的阳光，降低建筑内部能源的消耗。也要避免经纬度和太阳的辐射对于高层建筑所产生的负面影响。具体在应用时，高层民用建筑应具备较为明显的高低差和多样的户型格局，便于房间日照时间在尽可能的范围内达到最长，另外，设计者从环保的角度，也要控制好楼与楼之间的间距，以及把握好每栋建筑的朝向。在采光充分的前提条件下，要尽可能拓展南边的开窗面积。

在高层建筑整体形态的规划方面，设计者需要对于建筑基本形态，包括散热比值等方面进行细致而深入地剖析，高层民用建筑的基本形态越大，那么损失的热量可能越多[4]。因此，设计者应结合项目的地理位置特点，进行高层建筑的结构和布局的合理规划，因地制宜地考虑建筑空间形态，并结合建筑的属性来设计，如常年气候相对温暖的地方可以设计一些空中庭院，既能增加户外的休闲空间也可以为建筑增加自然通风的可能性。

在通风的方面，要通过充分引进自然风来做好建筑室内温度的调解，增加内部空间的通风和舒适程度，让建筑内部空气流通，提升室内的空气质量。通过合理的通风设计，还能够降低空调的使用频率，从另一方降低能耗。在实际应用中，要对于建筑所在区域风向的特点、强弱等级和风向的变化等因素进行充分分析，结合建筑的结构来进行合理的规划和布局，比如对于要避免对于夏季自然风的遮挡，以及对于冬季自然风直吹的情况做好防护，保证在建筑体的内部能够形成自然风对流，让室内的空气你流通。通过合理的利用自然风，能够很大程度上减少能源的消耗，达到高层建筑节能减排的作用和效果。

另外，也要充分考虑到室外风模拟的环境，在高层建筑的初期设计时，要充分考虑到风能的设计，需要结合高层建筑的实际情况进行建筑体的合理规划布局，确保在建筑体之间空气的流通，提升高层建筑的室内外空气质量。并且在设计规划时要注意避免因风能产生高压气带而对人的身体健康带来的恶劣影响。

在保温设计方面，因是高层建筑，建筑层高越高，受外界气流和温度等影响就越大。从提升室内住房舒适性的角度出发，需要维护好建筑的结构稳定，尽可能地延长建筑的使用寿命，因此需要加强建筑的保温，做好保温设计工作，比如可以参照气候变化的特征，采取有针对性的保温方式，比方对于墙面和屋面采用先进的保温技术，以达到节能减排的功效。

在阳台和外立面的设计方面，也是需要充分考虑的部分。在高层民用建筑设计和规划时，要能够达到节能效果，阳台一般采用外阳台的方式，在近些年，外立面的设计基本以挑出式的设计为主，这样可以很好地进行建筑面积的规划，并且拓宽建筑的面积，还能够起到对下层对应空间的遮阳效果，这种方式的应用能够很好地平衡高层建筑的内部生态系统，提升建筑的美观性和生态系统的稳定均衡性。

在门窗的设计方面。门窗的设计和使用是所有建筑中的重要一环，也有能耗较大的问题产生，门窗密闭性是否足够非常关键，如果密闭性低会导致热量的快速消耗和损失，外界的冷气也会进入到室内，降低整体室内温度，降低居住的舒适程度。因此，尤其在进行高层建筑的设计时，需要充分考虑到门窗的密闭性，以及防风、抗压、降低噪音、隔离声音等多个问题，在高层建筑当中，墙体的占用面积较大，面对的风力和气压也较大，对于门窗的降噪、防风等级等方面也提出了更高的要求。因此，要避免建筑出现一些危险的情况，减少能源的消耗，对于窗户的选择、结构和用料要充分进行考虑，融入能够遮阳和可见光透射等作用，选择适合于高层建筑的门窗材料，提升居住的舒适度和居住体验。

在排水设计方面，目前大部分的高层建筑多是以人工采集或者储存雨水的方式来进行，从而对雨水进行回流或者节流。高层民用建筑融入绿色设计需要充分考虑到水资源的合理运用，特别是对于雨水的循环设计和利用。在设计的过程当中，通过对于排水系统、储水系统、中水系统、回收雨水系统等的设置，实现水资源的循环和再利用，从而很好地避免水资源的浪费[5]。在设计中水和回收雨水系统时，要通过雨水收集器的使用，通过节流-存储-过滤-净化-输送的方式，让水资源得以合理地循环和再利用，从而实现绿色和节能的目的。其次，为了进一步的节约和利用好水资源，可将节约和回流的水资源用于道路的喷洒、消防、冲厕用水等，妥善做好中水的利用工作。

在绿色景观的设计上，需要对于绿色景观进行提前的规划和布局，通过对绿色景观的构建、多种绿色植被的选取和使用可以起到固土、防风防沙、净化空气、降噪、平衡碳氧含量的作用。人们呼吸到新鲜的空气和看到绿色的植被，对于身心健康都颇有益处。并且，设计者通过绿色景观的规划和设计，可以营造出小区内和室内独有的建筑风格，改善居住环境以及对于空气湿度温度的调解，设计者可以因地制宜地采用立体绿化模式，让绿色植被能够充分发挥到最大效用，以此来改善高层建筑的热环境，提升高层建筑室内外热环境质量。

要充分发挥出再生资源设计的优势。在进行高层民用建筑的设计时，需要充分考虑到建筑的寿命，选择高质量和高寿命的建筑材料，以提升建筑整体质量。绿色建筑设计的目的在于对于绿色材料、能源和技术的运用，为人们营造出健康舒适的居住和生活空间，设计者需要将绿色建筑设计的理念贯穿设计始终，并结合建筑所在地域的自然环境特点和可再生能源的自由储备状况，进行科学合理的规划，提升可再生资源的利用率，降低能源消耗。在保证高层建筑质量的基础上，要避免不可再生资源的过度浪费。对于建筑材料的选择，要融合循环资源的设计，对于新材料，要降低应用频次，避免整体环境的破坏。另外，也可以适度选择可降解的建筑材料，为居民打造绿色的生活空间和环境。

目前，使用较多的可再生资源多是以太阳能和风能为主，以及配合一些新型的节能材料，从而对于建筑的结构进行优化调整，来实现节能环保的目的。太阳能是目前我国重点研究的可再生、清洁型能源，在落实到设计的应用上面，可以通过对太阳能储备装置进行安装，实现太阳能向热能和电能的转化。凭借着太阳能热水器装置的安装，保证生活中热水的供应，通过太阳能路灯，来满足夜间照明的需求，从而降低能源的消耗。对于可再生资源的有效和合理的应用，可以很好地维护建筑本身的功能，也能够很好地降低能耗，对于增强建筑的经济效益起到很好的正向作用[6]。

5 结束语

综合而言，在进行高层民用建筑的设计时，需要将绿色建筑的设计理念进行有机融合，在满足建筑的基本功能需求的基础上，提升建筑的经济价值、生态价值和经济效益。充分发挥出绿色建筑设计的功能优势和特点，为居民和住户营造出积极良好的生活氛围和居住体验，打造出良好的生活居住环境。此外，绿色建筑所能够带来的节能环保和对资源的有效利用，在高层建筑中都有着重要意义。因此，在进行高层建筑设计的规划时，需要对于建筑体和区域的各个方面开展深度调查和研究，通过数据、对比分析等方式来剖析和分析出哪些是可采用的方式，哪些方式有利，哪些方式有弊端，并结合先进的建筑技术和工艺，仔细分析，并研究出一个科学合理的方案，为设计和规划出符合现代需求和时代发展的高层建筑打下并奠定坚实基础。