低碳设计理念下的高层住宅建筑设计分析

段彩云

摘要：在当今社会的建设与发展中，通过低碳环保思想观念，推广应用现代低碳住宅基本理念，可以营造出一个节能环保的宜居型环境，达到可持续发展目标。在低碳环保型高层住宅建筑的设计中，通过结合低碳技术和人类活动，还可有效节省资源，科学规划住宅规模，增强管理工作效果，更充分发挥机械设备、原材料的作用。同时，还能加强规模化作业，大幅提升机械工作效率，充分缩短工期，大幅节能节电，达到低碳环保的目的。基于大自然界的条件，因地制宜地融入自然，则可协调人类和自然的发展。在具体的高层住宅建筑设计中，还应注意住宅区的市政绿化，并充分发挥地形条件的作用，科学配置植物，积极引进特色物种，打造无障碍体系，大幅提高经济效益，改善人们的居住环境。

关键词：低碳设计理念;高层住宅建筑设计;控制要点

1导言

低碳建筑与新时代发展的具体客观要求相适应，属于我国建筑业在发展过程中的一种必然趋势。低碳设计在高层住宅建筑项目建设当中属于非常重要的环节。在对低碳建筑进行设计的过程中，优化以及完善高层住宅建筑设计是非常必要的，在控制能源浪费率、环境影响以及能源消耗的同时，合理有效地利用绿色环保的建筑材料是非常必要的。

2低碳设计基本原则

第一，节省用量。在可持续发展观念中，不合理使用资源的问题已变成一种困扰因素。在设计住宅建筑时，为了减少成本投入、明显增强建筑环保效果，应尽量节省各类建筑原材料的用量。此外，还应创新应用施工专业工艺技术，大幅增加建筑原材料的使用率，减小各种原材料的用量。同时，在低碳设计中，还应注意秉持美观原则。考虑美观性设计属于住宅空间规划设计的一大关键性内容，所以设计人员应积极打破传统的设计方式，充分融合低碳设计新理念，提供给居住者最理想的视觉感受与心灵体验。第二，生态化。在设计传统的住宅建筑时，用到的绝大多数原材料均是不可再生资源。伴随建筑规模及总数的持续增大，住宅建筑也用到越来越多的建材，致使许多建筑原材料日益枯竭。另外，生态资源的使用率不断加大，使生态环境领域的可持续发展也遭受更加严重的制约。所以，在进行低碳设计时，应保护不可再生资源，并且深入研究可再生资源的推广应用，增强住宅建筑整体设计的环保性能。第三，无公害。在环境保护方面，污染性建筑原材料属于恶化环境污染的关键性因素。所以，在住宅建筑规划设计时，为了改善住宅环境的整体效果，应认真选取各种建筑原材料。同时，还应始终秉持无公害原则，避免带污染物的原材料危及人体健康。值得注意的是，所选用的建筑原材料中还应严禁存在甲醛等不良致癌物。

3低碳设计理念下的高层住宅建筑设计控制要点分析

3.1屋面节能设计

在高层住宅建筑低碳设计上，需要对基地太阳辐射、风、光等各种自然因素进行充分利用，使建筑与环境相协调。在屋面构造设计上，考虑到项目采用板式布局，拥有较大楼间距，日照充足，还要在屋顶设计厚保温层，并做好女儿墙的严密包裹。通过使隔热层达到地面冻土层以下，能够构成闭合保温隔热体系，减少能量流失。与此同时，为加强太阳辐射的利用，设计太阳能热水系统对建筑光热进行充分利用，达到节约能源和资源消耗的目标。结合屋面构造，还要在屋面花架上布置集热器，还应结合建筑方位将太阳能板布置在南偏东15°和45°的位置，使太阳能得到充分利用，有效满足建筑热水使用需求。水箱集中布置在屋顶，能够通过换热盘管完成二次化热。在晴朗天气，集热器接受太阳能辐射，在水温超出水箱内水温5～10K时温差控制器将发出控制指令，启动循环水泵将热水输送到用户换热水箱盘管。采用该种设计方式，可以在屋顶种植本土植物，利用植物及其培植基质材料等发挥热阻效应，避免太阳辐射较强时屋顶有大量热量传入室内。而在屋顶布置雨水收集系统，利用存储雨水对屋顶花园进行浇灌，能够节约水资源。

3.2优选建筑原材料

设计住宅建筑的工作既系统又复杂多变，会用到十分庞大的原材料。在低碳住宅中，先进的设计理念除了体现在施工设计环节外，推广应用丰富的低碳节能原材料也极为重要。所以，设计人员要优化选取能耗低或可循环再使用类型的原材料。这样一来，除了有效降低资源的整体浪费外，还大幅降低了污染及噪声，充分保护了自然环境。在具体选取建筑原材料时，还应从建筑当地的地形地质、生态体系、人文、气候、地理等情况出发，因地制宜，建设出自然生态型的建筑物。例如，在国内的黄土高原上便可选取黄土原材料，并添加一定的麦草、芦苇等，既保护了环境，又避免不必要的资源浪费，相应的生产成本也大幅下调，十分吻合当地实情、可满足人们的需求，进一步增强了建筑物的整体舒适度和稳定性。

3.3门窗低能设计

在冬季寒冷季节，门窗将成为高层住宅频繁进行热交换的部位，产生的能源损失将达到维护墙体的4～6倍。运用低碳设计理念，还要使门窗能耗得到减少。在实际设计中，项目采用阻热设计方案对门窗结合空隙进行处理。如在窗框和窗洞结合位置，利用双层中空玻璃和LOW-E涂层能够形成内外双向阻隔，避免室内外热量通过门窗传递。此外，结合采光通风需求，严格按照低能耗设计标准对窗墙比进行控制，确保北向窗墙面积不超25%，东西向不超30%，南向则不超35%，从而通过减少窗子开启方向使能耗得到减少。而建筑西南面夏季太阳角度较高，阳光主要对屋顶进行照射，因此墙面还要完成大开窗设计，利用自然光加强室内照明，实现能源节约。南向房间为直射光，进入房间容易引发眩光问题，并将造成室内过热，还要选用一侧反光的单向玻璃，通过减少辐射和提供柔和扩散光线体现低碳思想。

3.4引入可再生能源

在进行高层住宅建筑设计中，还应注意充分利用可再生能源，达到低碳设计方面的基础要求和目标。通过节能体系的利用，可以达到节能减排的效果。在具体的设计中，还应按当地的地形地貌、地质条件、人文地理、环境气候等，科学规划出切实合理可行的方案。例如，国内北方区域，夏天炎热冬天寒冷。所以，在进行建筑物设计时，便可利用保温原材料来用以夏季隔热冬季保温。同时，还可基于太阳能、地热能、天然气等先进供暖方式，促使人们得以正常过冬，并降低资源能源的整体消耗量。例如，南方地区，夏天往往潮湿炎热。所以，在具体设计时，要求充分隔热和遮阳，以向外阻隔湿气，避免阳光长时间大面积直射。同时，还可基于采光、通风体系来维持室内的干燥度与清新空气。其中，还应尽量多用清洁性能源，如风能、太阳能、水能、地热能等，大力保护环境。基于这样的绿色环保、可再生、无污染的资源，可使建筑物设计与低碳住宅理念相融合，并且达到可持续发展目标。同时，还应大量开发高新科技、有效应用新方法手段。基于节水及水环境体系的设计，在住宅室外基于水体的蒸發、循环吸收、再利用，来降低热岛效应。再分类使用水、循环节水，以改善水体景观、节约灌溉用水等，达到循环利用废水污水的目标。

结束语

总之，在高层住宅建筑得到广泛建设的背景下，还要尽快解决建筑能耗高、碳排放量大等问题，通过运用低碳设计理念推动建筑的绿色化发展。在工程设计实践中，还要熟练掌握低碳住宅技术体系结构组成，结合实际需求对各种低碳环保技术进行运用，从而在达到工程建设质量和安全要求的基础上，实现建筑低碳环保设计，推动建筑业的高质量发展。

参考文献：

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