绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用

苗丽晨

（河南理工大学鹤壁工程技术学院，河南 鹤壁 458030）

1 前言

受我国城市化进程日益加速发展的影响，我国建筑行业的发展也得到了很大的优势，这对我国建筑行业的进一步发展产生了促进作用，然而我国的建筑行业在这种快速发展的态势之下造成了一定程度上的环境问题，例如建筑垃圾产出量大、能源消耗严重等。如今绿色发展的理念已经十分盛行，也逐渐在建筑领域被推广和应用，在能源逐渐短缺的今天，急需使用绿色建筑设计来进行高层建筑设计，很多企业开始将目光投入到建筑项目的环保性能上，这说明越来越多的企业不仅仅关注到建筑项目的经济效益，而且开始关注到建筑项目的环保节能效益。

2 绿色建筑设计基本内涵

谈及绿色建筑的基本内涵，人们可以从两个方面进行理解，首先，在建筑设计和施工的过程中，要尽可能考虑到建筑项目对环境的污染，同时要达到节能的要求；另一方面，要考虑到建筑建成后，在使用的过程中能够绿色节能，能够有效降低能源的消耗，不会对周边的自然生态环境造成较大的污染，能够保护自然资源以及建筑物周围的环境。在建筑施工的时候尽量使用一些天然的绿色材料，还有一些是能够回收循环利用的材料，这种材料也要进行处理回收，实现循环使用。

因此，绿色建筑设计在高层建筑中应用，不仅仅要满足美观的需求，更需要的是能够提升环保性能，只有充分将各种要求和各种领域的知识技能结合起来，才能真正做到符合当前设计行业发展的实际需求。因此，在高层建筑的设计阶段，应该如何去制定绿色设计的目标和要求，在实现绿色的同时，将建筑的各种实用性能、观赏价值等结合起来。这样建造出来的高层建筑在市场上也更具有竞争优势，展现企业核心竞争力。

因而，绿色建筑不仅需要在设计的阶段还需要在施工的阶段将各种因素考虑到其中，在设计和施工的时候要综合考虑各种因素，在最大程度上降低这些环节对环境的污染，减少对于能源的消耗，达到建筑项目的经济效益和社会效益相互统一的目的，从而给人们营造出一个舒适且安全的环境。

基于此背景，研究探讨实现绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用方法途径具有很强的现实意义，希望笔者所提的一些应用措施和观点能够给同行一些参考作用，激发一些新的想法，创新一些研究思路等等。

3 绿色建筑设计对高层建筑设计发展的重要性

3.1 使高层建筑的自我调节能力得到改善

在高层建筑设计之中充分应用绿色建筑设计的理念，能够显著提升高层建筑自我调节的能力，我们可以利用当地的气候温度、降水、自然光照以及通风条件，来提升建筑的环保性能，同时也能有效地提升高层建筑的自我调节能力，使得高层建筑的使用寿命更加长久，并且使高层建筑具有更加完善的使用功能，进一步提升其可持续发展的能力。

3.2 使高层建筑具有更加舒适的环境

在绿色建筑设计理念的指导下，高层建筑的设计会更具有环保性能，同时，也在提升高层建筑的舒适度，因此需要对建筑空间进行科学合理的设计，运用绿色建材来减少室内通视的问题，让居住者能够更加舒适。同时，使用绿色建材还可以减少对建筑空间内环境以及周边自然环境的污染和破坏，这种绿色建材可以有效减少有毒挥发物质的排放，并且做到减少辐射，这对于居住者的健康来说是十分重要的。同时，高层建筑设计应用了绿色建筑设计之后，采光、通风都充分利用自然条件，能让居住者享受自然环境带来的舒适感。

3.3 使高层建筑实现与自然环境的和谐发展

在高层建筑设计的过程当中应用绿色建筑设计的理念，能够达到高层建筑、自然环境、人三者之间和谐统一的效果，那么首先，绿色建筑设计理念秉承着绿色可持续的原则，充分利用周边环境的自然条件，比如说按照高层建筑的地理环境和位置、当地的光照时长和角度来决定高层建筑的设计，再比如根据降雨量来设计高层建筑的排水系统，减少建筑物以及居民对机械系统比如空调等的依赖。这些设计不仅能提升居住者在建筑内的舒适度，并且能够让居住者体会到与自然环境的和谐统一。

4 绿色建筑设计在高层建筑设计的应用

绿色建筑设计与较为传统的建筑设计相比较有着特殊的要求，要求在设计的过程中把建筑和人与自然之间的相互关系考虑到其中，从而减少能源的过度消耗。在设计建筑的过程当中，设计工作者要遵从整体性的原则，尽量提高工程设计的合理性和科学性，比如说要充分考虑到建筑物周围温湿度的变化，同时分析建筑的特点，合理利用具备的资源材料，避免出现浪费现象。

4.1 合理选择建筑基址

在高层民用建筑的设计中，首先要解决的就是建筑的选址问题，那么，选址是否科学将会影响到高层建筑的使用，首先要做的就是选址，选址需要综合考虑到各种因素，比如地形地貌特点、地质条件等等。在设计实践的过程中，充分听取群众的反馈，将部分老旧建筑所在地点作为高层民用建筑基址，更好地利用城市土地资源。另外，建筑选址有可能对周边的环境产生不良影响这一情况也需要进行考虑，例如选址的不合理会造成当地生态环境的损坏，在进行建筑的设计和建造的时候，在进行土地资源获取的时候要尽可能避免采用填砂造地等方法途径。除了要对周遭环境进行考量之外，还要将建筑物周围的气候纳入考虑的范围，提高选址的宜居性和合理性。

4.2 高层建筑的形状和平面设计布置

在进行绿色建筑设计的时候要把高层建筑本身的特点考虑到其中，目前高层建筑的形态和功能各异，在进行设计的过程中，不仅要考虑到高层建筑的美观性和使用性，还要考虑到环保性能，还要将建筑散热比的数据考虑进去。由于高层建筑一般都是表面积比较大，相对来说，散热比较快，那么在这种前提之下，就要充分利用好高层建筑的这一特点，对建筑的外形进行合理的设计，改善高层建筑的整体构造。比如说高层建筑中的电梯设计，设计人员就可以将电梯设计在建筑物背阳的一面，这样的话就可以减少阳光的直射，避免电梯出现散热慢的现象，更好地保护电梯，延长电梯的使用寿命。

4.3 朝向设计

朝向问题是在进行建筑设计时需要首先考虑到的问题，并且在考虑朝向问题的时候，也要把环保问题和能源消耗的问题考虑到其中。综合来看，这就要求对建筑的地理位置进行考虑，综合考虑建筑的所在地来确定建筑朝向，这个位置应该是能尽可能让更多的阳光照到建筑物内，确保采光，并且设计人员在考虑到高层建筑的采光时，要注意与周围的其他建筑之间应保持合理的间距，尤其是在高层建筑中，是无法有效实现所有楼层都具备很好的采光，因而采光就变得极为重要了，这就要求设计人员尽可能让所有的楼层都具有较好的采光效果，因而在建筑设计的过程中要把阳光追逐设计的原则进行考虑。所以在户型设计的过程中要求设计工作者尽量选择南北通透的户型。采光的问题除了涉及到建筑物的朝向和位置之外，还涉及到屋内的设计，因此，建筑物内部的设计也要合理科学，更多地丰富建筑的内部格局，从而为居民提供充足的光照。

4.4 采用新型保温节能技术

在对高层建筑进行设计的时候，设计工作者首先需要进行科学的分析，要求计算得到建筑散热比以及体形系数等所需要的设计参数，确保平面布局的准确合理性。由于建筑的散热量会随着其表面积的增加而加大，高层建筑本身就是表面积较大的建筑体，散热量会很大，所以需要考虑的是应该将电梯、机房管道等这些设施在工作时会产生大量热量的设备安排在阳光直射较少的地方。

在设计高层建筑围护结构的时候，设计人员应充分了解当地的气候条件，依据绿色建筑的设计理念，要求围栏设计能够实现减少能源消耗、降低资源浪费的目的，因此需要采用具有较好防火性和耐用性的低传热、且自重较轻的建筑材料，这种材料的环保性能比较好，同时这种材料对于围护结构的损耗比较小，围护结构可以有效延长使用寿命。

4.5 节能门窗技术应用

建筑物门窗的设计也会影响到能源消耗和环境保护的问题，门窗本身就是建筑的重要组成内容，但是如果不进行合理的设计，门窗十分容易造成损坏，从而需要更换，导致资源浪费。因而在对门窗设计的时候要求综合考虑到各种因素，特别是要把风力和气压等因素考虑到其中，同时，由于风力和气压的影响，门窗还会发出噪声，因此，为了确保室内环境的情况和安静，还要求对门窗进行一定的防风抗压及隔音的加工处理。另外建筑体中较为常见的问题还有光污染，因而为了消除光污染的现象，可以在施工过程中选择多种材质的玻璃，在选择和安装时候，也要尽量能够既保障建筑物内部的采光效果，又能够免除建筑内部环境受到人工光源的污染影响。

同时，窗户的设计也会严重影响到采光的问题，那么在不同的季节，在不同的光照和温度条件下，窗户的位置高度都会影响到屋内的采光，因此，设计人员还要考虑到变化的自然环境因素对窗户进行设计，同时还需要采用先进的技术，比如说新型的节能窗户设计等等。

4.6 水资源利用技术

在高层建筑设计中，水资源的供给和利用是十分重要的不容忽视的一个过程，因此，如果高层建筑设计要应用绿色设计理念的话，要充分考虑到给排水系统的设计，给排水系统也需要满足环保节能的设计要求。因此可以充分用自然条件，比如雨水，在建筑群的周围设置雨水回收系统，循环利用雨水，节约水资源，比如可以使用天然雨水去浇灌小区的绿植，实现水循环。

4.7 墙体设计

墙体对于绿色环保的影响在高层建筑的设计当中也是非常重要的。在高层民用建筑中，主要的墙体结构包括内部和外部两个方面，高层建筑的内墙和外墙都是非常重要的，所以外墙对于整个建筑的安全稳定性有着直接的联系，因为外墙是建筑物的框架，如果框架出现了问题，整个建筑都会受到影响。而内墙则是具备保温防风的功能，关系到房间内居住的舒适度，因此设计人员应平衡好内外墙的关系。

高层建筑设计最耗费能源的是哪一个部分？毫无疑问就是外墙了，高层建筑有1/4的能耗耗费在建筑外墙上，因此，要实现绿色建筑设计必须考虑的是外墙设计要合理，要做到降低能耗，所以需要尽量缩小外墙的面积。那么，建筑设计师就可以利用数学和美学的相关知识，将外墙的面积缩小，比如说，使用椭圆或者圆形来设计建筑的外观，这样不仅可以使建筑的外形美观又富有创意，还可以节约建筑的外部面积，达到节能环保的目的。除了外墙的面积之外，在外墙的设计中要严格遵守结构设计规范，在确保符合相关规定标准的基础上选择绿色节能材料，提高其环保性。同时，在践行建筑设计的时候，还可以在内外墙之间增加一个保温层，这个保温层夹在内外墙之间，可以有效利用外墙来保护保温层，使其不受损坏，还可以增强建筑房间内的保温效果，实现冬暖夏凉的效果。

5 结语

综上所述，随着社会经济的不断发展，人们的观念发生了变化，开始倡导绿色发展，随着建筑行业的不断发展，人们也将绿色建筑设计的观念带到了建筑领域，倡导将绿色建筑设计理念应用到高层建筑设计当中去。高层建筑设计本身就具有其他建筑不具有的一些特点，在绿色建筑设计理念的指导下需要不断进行完善和改进，因而，可以提出一些在高层建筑设计过程中如何应用绿色建筑设计的相关措施和建议，比如合理选择建筑基址、高层建筑的形状和平面的设计布置、合理的设计高层建筑周围的绿化、积极采用新型保温节能技术优化设计方案、节能门窗技术应用、水资源利用技术以及墙体设计，高层建筑设计需要在考虑本身设计特点的基础之上，将绿色建筑设计的理念引入到其中，提升设计工作者的专业能力素养。除此之外，还要不断吸收借鉴国内外的经验，并且根据国内自身的情况来进行因地制宜的发展，因此，绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用还有待进一步发展，需要不断付出努力。