高层建筑设计中的低碳设计理念研究

陈启新

（福建省五建建设集团有限公司厦门分公司，福建厦门 361000）

0 引言

随着我国城市建设速度的不断加快， 环境污染问题也随之加重，严重影响了居民生活。 而将低碳设计理念融入高层建筑设计中， 不仅能解决污染问题，还可以有效减少各类资源的使用量，提升建筑布局的合理性， 对于促进后续建筑行业实现可持续发展有着重要的意义。 对于建筑行业而言，低碳已经逐渐成为了一种践行理念， 其主旨是力求能使用可再生能源满足人们的日常生活需要，在实际设计过程中，要充分掌握技术与方法，结合工程建设实际情况预先对其进行规划， 将低碳设计理念在高层建筑中得到合理运用， 以最少的资源获得最高的效益， 从而满足建筑绿色发展的需求。 同时，在建筑住宅设计中，会使用各种类别的材料， 这些材料对于建筑的低碳环保性能起到重要的作用， 也是低碳环保设计理念中重要的组成部分。 要充分结合科学与工艺，进一步减少对环境的污染和破坏， 力求使建筑与自然环境实现共同发展，创造健康舒适的生活环境。

1 高层建筑设计中的低碳设计理念概述

1.1 基本概念

低碳设计理念是在一定条件下产生的建筑设计方法，其能将节能技术、环保材料、新施工工艺应用到工程中， 在确保建筑设计合理性的基础上，有效减少各类资源的消耗，避免影响生态，以此营造良好的城市环境。 现代建筑的能耗非常大，而低碳设计核心内容是控制污染物的产出，在高层建筑设计中需要融入自然环境因素及低能耗因素，充分了解当地的自然环境和气候条件， 随后考虑技术、设备、材料等方面，通过将先进的科技成果与良好的自然条件有机结合，在最大程度上降低各类资源的消耗，使整体获得良好的节能效果[1]。

1.2 基础内容

高层建筑设计中的低碳设计理念主要包括节能降耗、能源组合、材料应用等方面，在设计过程中需要将节能技术与设备充分融合，如通风系统设计可以结合当地主导风向设置空调系统装置，并利用区域的自然环境实现自然通风，在满足实际使用要求的基础上不影响生态，还能够有效降低日常使用中的各类能源消耗， 满足未来行业的发展建设需求。同时，需要将低碳理念贯彻到每一个环节，充分利用现代科学技术优化设备，在设计过程中应适当选择天然材料，对必须使用的油漆、石灰等建筑材料进行严格的质量检测， 以此确保最终项目的安全，在减少资源浪费的同时不断提升资源利用率。

2 高层建筑设计中的低碳设计分析

2.1 工程概况

泉州江滨花园项目主要产业为石雕、影雕及汽配产业， 用地北至规划路宽20 m 的洛江二路，西侧，南侧、东侧为其他项目用地，总用地面积约11 497.96 m2。 基地周边2.5 km 圈内业态多样、丰富，生活配套齐全，项目地块用地距泉州湾河口湿地自然保护区约180 m，泉州湾以河口为主体，主要保护对象是滩涂湿地、红树林及其自然生态系统，本项目已在保护区范围外。 在建设实施过程中，以低碳设计理念为核心，按项目特点和规范要求做好规划设计，全过程遵循国家建筑设计规范，以生态文明思想为指导，贯彻新发展理念，坚持走生态优先、绿色低碳的发展道路， 采取更加有力的政策和措施，以此满足环境保护以及能源降耗的需求。

2.2 基础设计

2.2.1 平面设计

在平面设计中着重做好用地红线、 道路红线、建筑红线、地下室界线标注，明确各红线、界线之间的退让关系，初步设计检查发现南侧建筑红线退让不足，后续按要求进行退让。 同时，在项目设计中补充住宅建筑朝向角度分析，以此进一步优化建筑节能，关注消防设计的相关问题，在总平面消防设计中，消防扑救面、消防施救场地应结合消防车道布置，确保施救场地进行调整并满足规范要求，尽端式消防车道应设回车场，施救场地扑救面一侧应设建筑物的疏散出口。 在非机动车道设置顶棚，考虑核算相关计算指标，室外活动场地、大门、门卫、管理用房、公共厕所、无障碍设计等要求进行同步设计，后续由专业技术部门采用经有关部门鉴定合格的日照分析软件进行细化分析，在得出合理参数后开展规划编制工作。

2.2.2 立面设计

立面设计按方案进行优化完善，补充立面设计专篇，满足上位规划、城市设计及规划设计条件的要求，立面建筑风格、材料、建筑形式等要求与周边地块立面设计协调，细部方面要求推敲腰线位置及大小。 同时，为了避免屋面造型杂乱，要求所有建筑与主入口门厅的屋顶相协调，设计语言、手法、比例、色彩等应做到统一，确保商业建筑裙房造型与小区协调呼应。 住宅方面在低碳设计理念下，窗户采用透明玻璃，并考虑空调外机、冷凝水管、燃气管道、雨水管设置位置以及广告牌等影响因素，防火分区应满足规划条件要求，严格按停车的防火分区要求进行设计并满足相关规范要求，并在此基础上进一步细化人防地下室方案，采光井应避免形成烟囱效应，设置符合《泉州市城市规划管理技术规定》的面积计算要求。

2.2.3 专项设计

该高层建筑工程着重关注环境保护与能源消耗方面，按规定及时报送审批部门审查，全部合格后方可进入施工图设计阶段。 小区建设方面按照《关于全省推广和开展智慧安防小区建设的指导意见》进行专篇设计，电力设计上为能节约资源消耗，要求按电力专项设计规范，容量配置要以供电公司测算的结果为准，统筹合理规划与组织供电方案。给排水则根据当地水压设计给水分区，且项目所用燃气管道同步设计、施工、竣工，并将其纳入项目建设规划。 设计单位与当地各部门做好衔接，按规定安装、使用安全防护装置和设施,结合与会专家及各部门代表的意见和建议补充、修改、完善方案，最后按照程序报批。

2.3 项目执行

上述项目根据资源环境完善方案，使建筑物和自然环境相互协调，形成层次分明的整体，以此打造舒适的居住环境。 在设计时注重住宅城市的功能分布，环境方面讲究植物的科学搭配，区域内的绿地面积要求≥35%，为此设置了3 220 m2林荫式停车:604 m2植草砖；600.87 m2实际绿地面积为3 220+604+600.87/3=4 024.29 m2， 绿地率为4 024.29/11 497.96×100%=35%， 由此可见绿地率满足规划条件≥35%的设计要求。 同时，要求结合建筑风格、空间理念等开展设计工作，综合现代城市园林景观自身的特质，在设计中应将居民生活习惯考虑在内，注重后续区域的生态性，通过精心设计保证低碳设计理念与城市生态环境融合的协调，从多方面进行考量，包括文化、色彩等，配合各类绿色材料与技术进行优化，避免出现景观环境与周边建筑不协调的情况，使城市能“回归自然”。

3 高层建筑设计中的低碳设计理念融合要点

3.1 遵循空间规律

高层建筑设计运用低碳设计理念， 可有效提升区域环境质量， 如各项绿化不仅能调节地区空气质量，防止春秋时期的风沙影响，还可降低外部的噪音污染。 如上述工程在绿化景观设计过程中， 选择乔木、灌木、花卉搭配，遵循空间规律开展设计工作，在美化周边区域的基础上提升整体质量， 凸显外部环境的层次性，以此进一步提升绿化美观度，保证高层建筑设计能契合未来碳达峰与碳中和的需求。

3.2 注重环境优化

现代高层建筑设计规划是构建区域环境的基础，尤其是目前我国对于环境保护和园林建设方面都比较重视，这一点更加突出了融合的重要性。 融入低碳设计理念，需遵照国家生态文明建设战略规划，夯实低碳转型发展理念和管理，以实际行动为全社会低碳发展贡献一份力量， 助力2030 年实现“可持续消费和生产”目标，为此需要在设计中结合项目的情况，给出针对性建设方案，通过做好综合性规划，为城市绿色发展打下良好的基础。

3.3 强调元素设计

为发挥低碳设计理念的节能、 降耗、 防护、美化、保护等积极的作用，高层建筑设计中需要秉持可持续发展以及生态环保的基本原则，将其与周边相关建筑和绿地系统形成有机衔接，针对各分区的差异规划景观，提升园区开放空间附加值。 在此基础上，详细调查建设区域周边的实际情况，根据需求做好搭配， 配合现代化理念将景观变得更加美丽，实现生态和经济的双赢[2]。

4 高层建筑设计中的低碳设计理念应用策略

4.1 强化技术应用

低碳设计理念的核心内容便是减少碳排放量，在实际应用中需较多使用低碳技术，如上述工程台商投资区所处地区经纬度为东经118 °48 ’， 北纬25 °15 '，有效日照时间取9:00~15:00，由天正日照分析计算生成，本项目满足冬至日照2 h。 同时，由于区域的光照强度较高，为此局部选择使用太阳能源发电， 将太阳能供暖和常规锅炉供暖相关联，在冬季时期可节约30%~50%的自然资源。 在建筑设计中，使用了屋面节能技术、门窗节能技术，相关的设计内容，提高建筑结构的节能性，并保证新技术在工程项目的适用性，从而切实提高低碳技术在使用时的应用价值。

4.2 完善景观设计

泉州江滨花园项目在低碳设计理念下，为能保证高层建筑设计满足实际需求，预先根据项目建设情况开展实地考察活动， 在红线面积6 472.70 m2范围内获取外部环境参数，理清建筑和周围环境的基本关系，注重施工技术的科学性和合理性，地块引领的山水人文雅居意境，包含府第/夹境/石庭/花苑/乐园， 以此传达中式国韵的东方美学意境。 在植物配置中，选用多头香樟、丛生朴树、丛生小叶紫薇、丛生香泡小叶榄仁等配置，并在周边放置了情景小品，创造了浓郁的归属感。

4.3 设计注意事项

现阶段，人们的环保意识不断提升，生态环境的作用认知也在随之提高，若想要摆脱所面临的生态危机，须在建设中规避环境破坏问题。 上述工程主要保护对象是滩涂湿地、红树林及其自然生态系统，虽然已在保护区范围外，但在设计中仍需做好各项控制工作，要严格遵循《高层建筑技术规程》，通过低碳服务与循环实践，谋求人与自然和谐统一的共生关系，通过低碳配置起到净化空气、涵养水源、滞尘降噪的效果，以此维持区域的生态平衡，建设出符合发展特点的绿色项目。