高层住宅建筑设计中的绿色建筑设计

段旭敏 大同市华青建筑设计有限责任公司

1 前言

近年来，随着城镇化建设的快速发展，高层建筑的建设数量也在不断增加，在施工过程中，因为管控不当给生态环境带来一定程度的破坏，这对建筑行业的和谐稳定发展非常不利。本文阐述了绿色建筑设计理念的内涵，主要探讨了绿色建筑设计理念在建筑设计工作中的渗透，以提高我国建筑设计工作的生态保护水平，实现建筑发展和生态发展的双赢。

2 绿色建筑设计理念的基本概述

绿色建筑是指在建筑的使用寿命期间内，可以更好地实现资源节约，如用地、能耗、水资源、建筑材料等，可有效降低环境的污染，提高空间利用率，实现人与自然的和谐共处。绿色建筑设计理念必须能够达到上述的标准，在建筑设计中更加重视低能耗、低污染，实现经济与环保的双重标准，是促进社会可持续发展的重要因素。在目前所实施的节能环保政策的基础之下，其也是践行绿色环保理念的重要举措，将其逐步落实到建筑工程领域内，有效地解决和处理粗放、能耗高、污染严重的建筑形式，彻底消除环境污染的问题。把绿色理念结合到建筑设计方案中，实现绿色无污染的建设，这是建筑行业发展的主要趋势，也能够推动社会的发展。

3 高层建筑应用绿色建筑设计理念的必要性

绿色建筑材料在中国现在的高层建筑中并不常见，而现在常用的普通材料也会对环境造成不同程度的破坏，同时高层建筑的存在也在一定程度上影响了周围的交通状况。现阶段，高层建筑的设计为了更好的满足消费者的审美需求往往会在建筑过程中增加不必要的环节，这些设计虽然在一定程度上增加了美感，但也造成了一些不必要的浪费，并且增加了建筑成本。例如玻璃墙被用于高层建筑虽然给室内带来了充分的光照，但也给环境带来了危险和污染的因素，因此在施工中进行绿色设计是高层建筑的必然要求。绿色建筑设计最重要的作用是保护人类和自然环境，它不仅能为高层建筑创造附加值，带来丰富的色彩，也能在带给高层建筑独特美感的同时减少材料的浪费。近年来，绿色建筑在世界范围内得到了广泛的应用，兼顾建筑舒适性和环境保护的概念使绿色建筑逐渐成为一个热门话题，并且已经成为当今世界建筑发展的必然趋势。近年来，我国建筑行业对绿色建筑设计理念也非常推崇，国家也通过采用国家绿色建筑标志、绿色建筑示范工程、政府的大力支持等来推广绿色建筑，已经将绿色建筑设计理念作为建筑业发展的主题与旗帜。总之，绿色建筑设计在高层住宅中的应用应用是非常必要的。

4 绿色建筑设计在高层民用建筑设计中的实践运用

4.1 选择环保建筑材料

随着建筑行业的不断发展，市面上所出现的建筑材料的种类越来越多，在设计建筑项目材料时，必须考虑建筑材料的可再生性、可回收性以及可持续生产性，只有充分利用具有环保性能的各类建筑材料，才能提升建筑工程施工质量，将建筑过程给环境所带来的污染降到最低。总体来说，大多环保建筑材料都具有环保、低碳和循环利用等特点，这些节能性材料的应用可以在减少污染的基础上，建立起一个良好的环境效果，提高建筑物设计综合效果。比如根据工程预算的高低，确定最佳的墙体保温方案。如果资金比较充足，那么在对房屋开展保温施工的过程中可以选择干挂的施工方式，经过研发，更多的干挂材料被投入到施工使用的过程中来，比如苯乙烯板等，因为施工过程简便，质量相对较强，应用范围较为广泛。

4.2 建筑布局的设计

合理的建筑布局要保证场地和资源有效的应用，保证环境质量合格。建设企业要充分应用原有树木材料，避免产生过大的热负荷；按照风向、经纬度等合理确定建筑朝向，保证太阳能、风能可以被有效应用，降低建筑能源损耗；通过地形维护建筑结构，减少资源使用量；建筑物的功能进行合理的划分，不需要窗户的空间设置在背风一侧，其他结构要保持在相同一侧，达到室内环境质量和节能性的要求。

4.3 提高建筑对能源资源的利用率

只有提高建筑对各种能源和资源利用的科学合理性，才能够实现各种资源与能源利用价值的最大化。

（1）要对新型绿色清洁型能源进行充分的利用，如风能、太阳能以及地热能等。

（2）风能可提升房屋建筑的室内通风条件，净化室内空气质量；太阳能可在相关设备的辅助下转化成电能，降低房屋建筑施工过程中对电力资源的消耗；地热能可作为房屋建筑供暖的基础。

（3）要对房屋建筑施工原材料的回收再利用予以重视，将部分施工材料应用到其他建筑施工中。不仅可减少建筑垃圾的排放，还可以实现社会建设资源的优化，降低房屋建筑的施工成本。

（4）设计人员还需对先进施工技术以及新型施工材料的应用予以重视，在遵循经济性原则的前提下提升可再生资源的利用占比。

4.4 排水设计

绿色建筑设计中的排水设计属于系统性设计，要求将降雨量、自然雨水收集系统、建筑区域绿化区域进行系统设计。一方面，在屋面设计中要求通过控制坡度与排水孔，使雨水收集具有渐进性特征。另一方面，要将排水管与地下排水进行关联设计，满足降雨量大时的排水需求。另外，要结合建筑所属小区的绿化需求，按照地下排水量、地面雨水收集量、绿化面积、绿化需水量、蓄水池容积等进行具体计算，进而使建筑排水设计与整体上的绿色建筑系统形成一个完整的绿色设计。

4.5 建筑屋面设计

在建筑外围护结构设计当中要切实保障屋面具备良好隔热和保温性能。主要措施包括了种植屋面、蓄水屋面、增加通风隔热层、反射降温隔热层等。屋面绿化能够促使建筑项目整体能源消耗得到大幅度的降低，同时也可以避免过多温室气体的排放，有利于促使绿化面积得到进一步的增加，防止城市出现较强的热岛效应。蓄水屋面的主要功效就是实现水蒸发，通过水分蒸发之后吸收屋面传热量，同时蓄水屋面对屋面防水层有良好的保护作用。通风隔热主要是通过设置通风间层，从而利用热压以及风压带走热量。此外，反射降温隔热主要是在屋面涂上白色涂料，或采用水泥珍珠岩、浮石沙以及水泥聚苯板等诸多材料，有效减少屋顶热辐射，基本可以节约25%左右能源消耗。这些技术可综合使用于建筑屋面，形成生态化建筑节能屋面。

4.6 垂直空间处理

高层住宅能够容纳诸多居民，如同被盒子罩起来的小型城市，邻里住户超过100户，则彼此仅有空间联系，缺乏社会性质交往，体现出人际疏远现象。本工程中考虑住户数量与公共空间关系，结合单元将部分楼层打通作为单独空间，分解公共空间划分高层住宅为不同组团，使其具备相应公共空间，将整体住宅居民分散，容纳居民数量较小，通过氛围烘托、空间在设计的方式强调组团向心力与特色，可通过小范围区域组织人们活动，增强其归属感，加深人们了解。并且，住宅不仅是遮风挡雨的地方，也是休憩交流、舒缓压力的场所，部分住户希望能够在住宅内设置交流平台，添加休闲场所，可提高环境治理效果，将自然风与阳光引入室内，创造绿色场所。工程住宅远离地面，减少了老人与儿童活动空间，多数居住在住所内，为考虑资源共享，则设置自然休闲共享空间，借鉴天津水木天城、深圳擎天华庭等，设计入户花园与空中花园。

4.7 注重保温技术

（1）建筑平面布局必须合理。由于建筑在摆放的方位不同时，不同方向的负荷也不同，所以一般尽量采用南北向，同时建筑平面尽量规整，减少莫名的凹凸。通常建筑的外表面积越大，相应的其散热也一定会更大。电梯机房等高热量的地区可以安排在建筑的北面或东面，可以获得一定的温度调节。

（2）建筑围护结构必须合理。设计围护结构前，设计师应当对当地的气候条件进行全面地了解，选择防火性能好、保温性能佳，且环保耐用的材料。

（3）建筑墙体结构必须合理。如CL结构体系，集承重、节能、消防为一体，消除了传统的主体之后再做出保温的消防隐患问题，且由于墙体厚度减小，可有效地增加建筑使用面积。

（4）建筑窗户结构必须合理。设计师必须计算出精确的数据，包括传热系数、压强大小等，以此为基础选用框架，通过使用先进的节能门窗，以达到窗户的安全性及节能性要求。

（5）建筑阳台结构必须合理。在设计高层住宅阳台时，需要合理规划生活阳台和服务阳台的布局。生活阳台尽量布置在南向，通过自然光获得良好的采光效果，以满足休闲、家居的需要；服务阳台多布置在北向，以满足衣物清洗、晾晒，冬季食品储藏等生活需要。阳台的地面避免使用反光、透水的材料。

4.8 通风节能

为满足绿色建筑理念的要求，在建筑通风方面的设计中的主要考虑如下因素:一是充分利用自然风资源调节室内温度，减少建筑物的总排放量。因此有必要在进行高层建筑设计时结合当地气候条件，合理规划建筑间距，确保自然风的自给自足，保证建筑物内的风能顺畅流动，减少空调与排气扇的使用频率，减少有害气体的排放，达到节能减排的目的。为了实现在以上要求，我们要通过软件模型对高层建筑进行风力流动的模拟设计，保证在高层建筑施工完成之后能拥有稳定的通风系统，能在夏季最大化风角，达到最大风速确保建筑物内的空气流通，并且能在冬季减少风的流动，达到冬暖夏凉的设计效果。

5 结束语

总之，高层建筑设计中的绿色建筑设计应用已经趋于多元化，并且，产生了以产业化运营为主的基本模式。从绿色建筑设计的应用效果分析，设计环节、材料与设备环节、施工建设环节、运营管理环节都增强了对绿色建筑设计理念的植入与精细化运用。结合以上初步分析，建议在新时期将加强对绿色建筑设计在高层建筑设计各个层面的应用研究，扩大其功能性及作用，进一步促进高层建筑设计中的绿色化、使用中的功能化、效用生产方面的节能化等目标，营建出建筑体与自然之间的和谐关系。