绿色建筑设计在高层民用建筑设计中的应用研究

文／李德文 戴文工程设计（上海）有限公司淄博分公司 山东淄博 255000

引言：

目前，随着城市人口的不断增加，城市的基础建设也成为当下所面临的重大难题。人口的不断增加必然会导致民用建筑的需求达到新的高度。另一方面，随着人民群众绿色环保意识的不断增强以及可持续发展观在城市发展中的指引。这就令绿色建筑设计理念越来越成为施工方及业主方共同认同的全新设计思想。在高层民用建筑选址、外部环境设计以及节能设计的过程中，绿色建筑设计理念起到了极为重要的作用，成为无数设计师的指导思想。设计师必须严格遵守绿色建筑设计的基本原则。

1、绿色建筑设计的基本原则

基于绿色建筑设计理念进行高层民用建筑的设计及施工，是促进当地人与自然和谐相处，与环境保护工作进一步落实的重要举措。而进行绿色建筑设计，必须要遵循以下四大原则：

1.1 建筑设计应与周围环境保持和谐统一

为了更好地融入自然生态系统并成为自然生态系统的有机组成部分，设计师在采用绿色建筑设计理念进行高层民用建筑设计的过程中，不能过于随意。必须摒弃传统设计理念的影响，采用当下最先进的设计手段和设计思想。在设计过程中，设计师必须亲身体会到当地的文化风情，设计内容上，应充分尊重当地的民俗习惯以及自然风景。根据所在地区的不同，采用符合本地文化以及自然风景的建筑原材料，遵循当地的生态系统发展规律，让建筑在功能完备的前提之下，与周围环境形成一个相互促进、相互融合的共同主体。另外一方面，在进行建筑施工的过程中，必不可少的会对周围的环境产生一定程度上的影响。因此，在进行设计的过程中，设计师必须在确保建筑寿命的同时，将施工对环境产生的不良因素控制到最合理的范围内，在确保质量的前提下必须符合当地自然环境保护的发展战略。

1.2 环境保护及绿色节能的基本原则

保护环境，加强自然环境的保护，同时促进节能减排是绿色建筑设计的核心目标。因此，基于绿色建筑设计里面进行高层民用建筑的设计，必须要充分考虑多个因素，比如说工程实施周边的地形地貌、水文、自然植被、气候条件等等。设计师必须确保自然因素能够与建筑物相互协调，进一步确保设计方案的合理性及科学性。进行高层民用建筑的设计时，首先要开展详细而全面的工程勘察，采用实地调研及问卷的形式了解当地的气候特点、文化特点、地质特点等等，确保高层民用建筑能够充分的与当地的自然环境与人文环境相协调。为居民建设一个具有较高舒适度，同时绿色无污染的住宅环境。在设计的过程中，设计师应充分认识到节能减排的重要性，在促进自然景观与人文景观相结合的情况下，采用先进的节能减排技术，同时，将施工过程中产生的废气，废水降至最低，共同营造一个绿色健康的外部环境。

1.3 以人为本，创设宜居舒适的环境

归根结底，建筑施工的根本目的在于为居民创建一个和谐健康的居住环境。因此，提高居民的住宿体验，坚持以人为本的基本原则是在建筑设计的过程中必须要考虑的问题。为了进一步保障居民居住的舒适度，综合考虑居民的物质需求和精神需求，设计师必须要满足正常需求的前提之，还需要充分利用现有资源对现有一系列问题进行进一步的优化。比如加强光照，完善采光条件；加强换气，完善通风条件；加强生活垃圾的处理条件等等。按照以人为本创设绿色、舒适、宜居的居住环境，真正做到零污染、零公害，最大程度上提高高层民用建筑的舒适度。

1.4 全局协调观念的基本原则

高层民用建筑建设项目是一个涉及多专业领域，多建设部门的复杂工程项目。在设计及实施过程中技术上的要求极其严格。需要多个部门，多种专业技术人才进行统一的协商规划。因此，如何对多个部门和技术人才进行更好的协调成为工程建设的一个难题。设计师应对建筑的整体性进行合理的规划设计，保障各个要点能够不受影响，严格遵循相关标准。对施工环境及可能对整体性产生不良影响的各大要素进行科学的规划和协调。避免不同工种，不同部门之间产生冲突，促进高层民用建筑能够与自然环境和谐统一。

2、绿色建筑设计的内容及要求

2.1 绿色建筑设计的主要目的

目前，在高层民用建筑设计及建设的过程中，绿色建筑设计理念已经深入到每一个施工细节之中。根据《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019[1]，进行绿色建筑设计的主要目的是为了让高层民用建筑能够与自然环境和谐相处，在资源利用方面推崇节能节约，最大程度上提高施工原料和自然资源的利用率。而在高层民用建筑的内部布局以及建筑结构上面，设计师需要根据所处环境的气候条件、地质条件以及水文条件等自然因素合理的对房屋建筑的内部通风及光照条件进行合理的优化，提升高层民用建筑内部的通风条件以及采光条件。在高层民用建筑建设的过程中，施工原材料的选择上面要尽量选择可再生材料，将建设工程与诸多环境进行完美的契合，最大程度上降低建筑施工对周遭自然环境带来的破坏和影响，为居民创造一个更加自然和谐的生存空间。

2.2 高层民用建筑的应用年限

在进行高层民用建筑设计的过程中，工程项目的设计应用年限设置是一项重要工作。对于工程施工以及后续的使用周期也应有明确的规定。因此，为了进一步保证高层民用建筑能够在使用周期内保持良好的性能，必须充分利用绿色建筑设计理念的各大优势。在确保建筑功能完善可用的前提之下，完善高层民用建筑内部的采光设计、暖通设计、结构设计以及光照设计等等。通过先进的设计理念，对高层民用建筑的内部设计进行更高层次的优化，为建筑的住户带来更高的舒适度和更好的居住体验。

2.3 业主的居住体验优化

当前建筑用户更加注重建筑工程的舒适度和居住体验，而对住户居住体验和舒适度产生影响的重要因素就包括了建筑室内空间平面的感官设计以及室内装饰材料的使用等等。为了保障居民的健康，在施工材料的选择方面应尽量选用无毒害装饰材料，防止由于建筑材料导致污染物或有毒物质挥发对住户的身体健康产生不良影响。目前很多建筑工程在设计的过程中，使用照明系统以及空调系统代替自然光照和自然风，没有充分认识到自然光照以及良好的通风条件对住户身体产生的重要影响。如果住户长期居住在缺少自然光，缺少良好通风条件的建筑师，将很容易对自身的健康条件产生不良影响。绿色建筑设计中重点提升了建筑自然采光所占面积，优化了室内外的通风设置，为住户打造一个绿色舒适的居住空间。

3、绿色建筑设计在高层民用建筑设中的应用

位于广州市的某科研办公楼，这个楼的总建筑面积达到了1.8 万m，总计14 层，其中地下2 层，地上12 层。该建筑的主要功能有:实验、办公、研发、学术交流、生活以及休闲辅助设施、地下停车等。设计建筑的时候采用功能立体的叠加方式，以便各功能块按照流线组织、空间需求、性质等分别设置在各个竖向空间体块中，另外，对于有不同功能需求的建筑外围护构造，这样便构成了从内到外的独特建筑形态。

绿色建筑设计无论是在设计环节还是在施工环节，皆强调加强对自然环境的保护。施工方在施工的过程中必须尽力控制资源的消耗，并将对自然环境造成的不良影响降到最低。目前在进行建筑施工的过程中往往需要投入大量的资源，并会对周围环境产生粉尘污染、噪音污染、水污染等不利影响，而建筑的本体也无法与周围的自然环境很好的协调共存，这也直接影响了居民的居住体验。为了更好的促进人与自然的和谐相处，在进行设计的过程中必须充分认识到科学规划的重要性，在施工的过程中确保项目建设的基本目标的前提下对建筑的设计规划进行进一步的优化设计。促进建筑与周围自然环境的协调统一，提高居民的居住体验。在对绿色建筑设计理念进行应用的过程中，高层民用建筑的选址、外部环境设计及节能设计的水平都会进一步提高。

3.1 高层建筑的选址

3.1.1 建筑的选址问题

高层建筑的选址是一个非常重要的问题，因此在建筑设计之前通常都会组织专家进行建筑项目的选址工作。大多数时候，建筑选址都是由开发商决定的，这就导致在建筑选址的过程中，设计人员仅根据地理条件进行选址，无法对多方面因素进行综合考量。为了确保高层建筑的选址能够更加科学合理，在正式开展设计工作之前，设计师必须要亲自到达现场开展实地考察工作。对施工场地的自然环境，人文环境进行调查和研究。而后根据勘察的结果，设计出能够与周围环境相兼容，相协调的设计方案，制定出最为科学的选址方案。除此之外，在设计的过程之中，还需要对各项可能对实施结果产生影响的要素进行分析。在确保建筑施工质量的前提之下，进一步提高方案的针对性和可用性。建筑选址需要根据施工要求中的建筑物朝向建筑物层高，建筑物周围自然环境要素以及总建筑数量进行合理规划设计。

3.1.2 建筑物朝向

其中，建筑物朝向问题是大多数居民都非常关注的重要问题，因为建筑物朝向直接决定了采光性能的优劣。或者满足不同人群对于采光方面的需求，设计师必须要充分利用现代的科学技术，将各项节能技术应用于设计之中，满足人们的向阳要求。在此过程之中，还要重点注意到住宅层高差异性较大的问题，因为不同的楼层日照的时间段分布也存在着较大的差异性。因此，设计师必须要对楼间距进行合理的设置，对每天可能出现的日照时间进行计算，进行阳台的合理设计。

3.1.3 阳光室设计

另外，设计师还可以融入阳光室的设计理念，为人们创造更多的可能性，构建多种户型格局。为居民创造良好的采光条件，满足对于采光方面的需求。除此之外，气候条件也是会对居住体验产生重大影响的条件因素。尤其是在我国岭南地区，相较于北方地区气候更加湿润，气温也相对较高。在这样的情况下，建筑的通风设计要求就相对较高。为了更好的提高通风性能，可以采用中央公共空间完全架空以及空中原理的建筑设计。通过这样的方法，能够最大程度上提高建筑的通风性能，降低由于潮湿带来的不良影响。

3.2 高层建筑的外部环境设计

高层建筑的外部环境设计主要是对绿化景观、空间尺度以及交通设计等。外部环境设计也会对高层建筑与自然环境的兼容性产生影响，进而对居民的居住体验产生好的或不好的影响。

3.2.1 绿化景观设计

在绿化景观设计方面，作为现代化城市居民住宅的主体，部分高层民用建筑在楼层高度以及视觉方面等原因会产生较为强烈的影响。因此，设计人员在对布局进行设计的过程中，必须要充分考虑居民的视觉感官效果，利用高层建筑前后差距的变化，减少中心地带的面积，最大程度上增加建筑物周围的可视范围，让绿化景观面积相对集中。这样一来，就能给居民创造更具层次感绿化景观。营造一种即便是在同等高度也能够带来不同的视觉感官效果，为居民带来美的体验。绿化设计也是住宅设计的重要内容，因此在绿化植物的选择方面也要别出心裁，不同植物之间的搭配以及园林外形的设计应充分尊重当地的自然风情以及人文风情。

3.2.2 空间尺度设计

在空间尺度设计方面，由于高层建筑的空间范围相对来说较为单一，活动空间较为集中。因此设计人员在对建筑物的空间尺度进行设计的过程中，应对布局进行进一步的优化。可以采用主题式以及功能式较大的活动景观，通过造景元素对建筑物的空间布局进行划分，减少由于空间布局不科学带来的压迫感。比如在高层建筑楼层之间设置主题性的大型植被绿化，不仅能够有效改善居住地的空气质量，还可以提高环境的美化度，这也是充分采用绿色建筑设计理念的最佳体现。

3.2.3 交通景观设计

在交通景观设计方面，要注重设计的合理性和布局的协调性。交通景观设计的内容主要包括停车场设计，人行道设计等方面。在设计的过程中，可以充分采用人车分流模式，对地上地下的停车场空间进行充分的利用。在道路的两旁增加植被的覆盖面积，在人行道上面根据人行通道的特点适当的配置一些植物，不仅可以起到较好的绿化效果同时也可以提高高层建筑的美化度，增加绿化面积。

3.3 高层建筑的节能设计

3.3.1 能耗控制

降低能耗，提高资源利用率也是绿色建筑设计的核心理念。设计师应该在确保建筑功能及质量的前提之下尽可能选择能耗低绿色环保可再生的循环性材料，推动我国生态文明建设的进程。在设计的过程中，应尽量减少人工照明及空调的使用，对内部结构进行优化，能够充分利用自然界的自然风，天然采光以及然保暖。

3.3.2 保暖设计

比如说在保暖方面，可以充分利用屋顶隔热等技术进行温湿度方面的控制。设计师采用合理科学的设计理念优化设计方案，提高建筑内部的温度调节功能。促进建筑隔热性能的进一步提高，能够显著降低空调的电力消耗。在保温上也可以通过保温材料的使用提高保温性能。

3.3.3 节水设计

另外一方面，进行高层民用建筑施工会消耗掉大量的水资源，这对于当下水资源紧张的局面来说无疑是一种大的支出。因此，应采用高效的绿色节水技术，在建设及运行的过程中，减少水资源的消耗。比如，利用海绵城市的设计理念，提高城市的防洪抗涝能力，防止水土流失。设计师可以充分根据当地的气候条件，地理记事以及供水情况合理的设置雨水排水系统，加强雨水及中水的利用。购进一个能够循环的水资源供给系统，同时还可以减少水资源的污染。

3.3.4 通风设计

在通风设计上面，也可以进行节能设计。由于南方地区的气候条件多为高温湿润气候，尤其是在临海地区更为明显。为了进一步降低由于气候条件特殊带来的不良影响。设计师可以对楼间距进行合理的设置规划。采用首层架空设计等手段提高建筑物在夏季时的风对流力度，提高自然风量。通过提高自然风量进行降温设计。除此之外，还可以在建筑内建设纳凉的娱乐场所。为居民创造一个健康、绿色、和谐、舒适的居住环境。充分体现绿色建筑设计理念以人为本以及人与自然和谐相处的核心要义。

结语：

综上所述，绿色建筑设计理念在高层建筑选址、外部环境设计以及节能设计方面都要重要影响。通过科学的设计理念和施工工艺，能够最大程度上优化高层建筑的采光条件、节能条件和居住体验。在设计和施工的过程中，应从居住者的角度出发，充分考虑可能会影响居住的各种因素，并对相关问题进行改善。