绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用研究

舒广祥

（安徽 合肥 230000）

0 引言

资源节约型、环境友好型社会的战略发展方针加快了我国的建筑行业与绿色建筑理念的融合进程，不仅可促进建筑行业的转型升级，同时也在一定程度上提升了高层建筑的功能性，避免了城市发展对生态环境的破坏。相关设计人员需要时刻平衡好城市发展与自然环境之间的关系，实现绿色建筑设计与社会效益及经济利益之间的融合，避免出现建筑垃圾多、资源消耗大等问题，对建筑行业的进一步发展造成不良影响。

1 绿色建筑设计概述

1.1 内涵

绿色建筑设计要求相关设计人员平衡好建筑与生态之间的和谐发展关系。建筑设计师通过在设计中巧妙融入绿色环保的基本理念，综合生态环境特质及传统建筑设计方式，逐渐形成以节能降耗、低碳环保为核心的建筑设计模式。将绿色建筑设计融入当下的高层建筑设计中，还可以给予广大业主较为舒适的居住、办公体验，同时在极大程度上迎合了业主的精神、审美需要，通过多样化的环保措施有效解决了大部分环境污染问题，为绿色和谐的城市建设提供了动力，实现了人与自然的和谐相处。

1.2 原则

在进行高层建筑设计时，相关设计人员需要严格遵循以下4 点原则。

（1）资源优化配置原则。在实际的设计工作中，相关人员需要以因地制宜为主要原则，对新能源、建筑选址、光照风能等资源进行科学的设计与应用，并通过设计排水、通风等方案，有效提升自然资源的使用效率。

（2）节能环保原则。设计师应当综合业主对于建筑的不同使用需要，结合节能环保的理念进行设计，充分发挥各类节能设备、节能材料的优势，重点突出高层建筑的功能性与绿色性。

（3）绿色生态原则。建筑设计人员应当以自然与建筑和谐发展为主要观念，并将其落实到各设计环节中，保证建筑整体的低碳性、可持续性，同时也需要深入挖掘当地人文及自然等资源优势，实行各类要素的充分融合，保证其满足当地群众的审美与使用需要。

（4）系统性原则。相关人员需要依照具体的建筑结构进行针对性设计，保证局部与整体布局的和谐统一。

1.3 重要性

1.3.1 提升环境舒适度

在高层建筑中融入绿色建筑设计观念，可极大提升建筑的节能环保特性，同时也促进了环境舒适度。相关设计人员应当对整体的建筑空间进行合理布局，通过应用各类绿色建材增加了建筑空间私密性，给业主安全、舒适的居住、办公体验。同时利用绿色建材也可以有效降低建筑周边环境及内部空间的污染问题，避免了有毒有害物质对于广大群众生命健康的影响。另外，绿色建筑设计的应用，使得高层建筑充分利用了如太阳光、风能等自然资源，在节能降耗之余也使得业主可以充分享受到大自然愉悦、放松、舒适的感觉。

1.3.2 改善高层建筑自我调节能力

绿色建筑设计的合理应用，可有效改善高层建筑的自我调节能力水平。设计师可以充分利用施工现场如降水、温湿度、通风光照等环境特点，提高建筑整体的节能降耗成效，实现了高层建筑的自我调节，极大延长了高层建筑的实际使用时限，使得建筑整体的功能性得到了加强，充分凸显其可持续发展的特性。

1.3.3 实现建筑与自然和谐发展

在建筑设计师实际工作期间，需要将绿色建筑设计理念贯彻落实到整体设计方案中，实现自然、建筑、业主多角度、全方面的和谐统一。绿色建筑设计主要以可持续发展为原则，可深入挖掘自然资源优势，如参考建筑场地周边的环境，确定具体的建筑位置、依据本地的降水状况设计建筑的排水系统并依据光照的强度、角度、市场等决定建筑高度，尽量缩短业主使用空调等大功率电器的时长，有效节约了电能等资源的损耗，不仅降低了业主的资金投入、提升了居住及办公的舒适度，也突出了人与自然和谐共处的设计原则[1]。

2 绿色建筑设计在高层建筑设计中的具体应用

与以往的建筑设计不同的是，绿色建筑设计要求相关人员将自然、建筑、业主的互动关系融入各设计环节中，尽量减少能源消耗对生态环境的影响。在实际的设计工作期间，相关人员应当时刻将整体性作为主要的设计原则，保证设计的科学性及可行性，如充分考虑建筑周边环境的温湿度等特质，同时依据实际的建筑使用性能需要，科学挑选各类建材，严禁出现不必要的浪费。

2.1 建筑选址

在设计高层建筑的整体方案时，最主要的就是做好建筑物的选址工作。选址是保证整体建筑物使用性能及使用感受的关键因素，相关设计人员需要充分掌握建筑物周边地质、地形、地貌等条件的具体状况。同时在正式进行设计时，应当广泛征求群众及业主的建议，可将部分较为老旧的建筑进行拆除，并以此为基础进行高层建筑的建设施工，使得城市的土地资源可得到高效利用。此外，建筑的选址在一定程度上也会对建筑周边的环境造成影响，如选址不当就极有可能会打破建筑周边的生态平衡，影响周边其他建筑的正常使用，因此在实际的设计工作中，相关人员应当尽量避免利用填砂造地等方式获取土地资源。另外，设计人员也应当将建筑周边的气候自然条件作为主要的参考要素，保证建筑选址的科学性及宜居性。

2.2 散热设计

在利用绿色建筑理念设计高层建筑时，设计人员应当考虑到建筑物本身的功能、形态等特质对于高层建筑实际施工质量及成效的影响，不仅需要关注实用性及美观性，更重要是考虑其环保性能，提前计算好建筑的散热比等数据，实现节能降耗的目的。建筑设计师应当提前计算好整体建筑的各项数据，得到较为精确的散热比及体形系数，并以此为基础明确相应的设计参数，保证整体设计的精确性及可行性。一般来说，高层建筑本身的表面积较大，因此其散热性较为良好，由此，设计师需要充分利用这一优势，根据实际的使用需要，合理规划建筑外观，并科学改进建筑的整体构造，如在设计电梯位置时，设计人员就可以将其布置在背阳的一侧，尽量避免强烈的太阳光直射对电梯本身的散热造成影响，极大提升电梯的可使用期限[2]。

2.3 朝向采光

朝向是设计人员需要重点考虑的问题，直接决定了建筑物的采光及西晒情况，同时在进行朝向设计期间，设计人员应当重点考虑建筑本身的能源消耗及环保问题。由此，在正式开始设计前，建筑设计师需要就建筑的具体建造位置进行考量，还需要综合建筑物周边的环境确定具体的建筑朝向，保证能有更多的自然光照射到建筑物中，保证建筑内部的良好采光。同时，建筑物本身与周边其他建筑的间距也是影响其采光的关键因素，特别是在设计高层建筑时，设计师并不能保证所有的楼层均具有较为良好的采光条件，就只能尽量保证大多数楼层的采光效果。在设计环节，可以融入阳光追逐设计，在保证户型设计合理的条件下，尽量采用传统坐北朝南、南北通透的设计方案。采光的问题除了以上的两点因素，还与建筑内部的格局设计有关，因此设计人员需要保证室内空间划分的科学性，在保证内部格局合理性的前提下，尽量为业主提供较为充足的采光条件。

2.4 通风排水

在进行绿色高层建筑设计时，设计人员需要就公共区域的门窗进行科学的设计，精确掌握建筑周边环境的自然风力及气候变化等因素，将布局合理作为基础的设计原则，精准计算建筑间距，同时考虑不同季节的不同风力需要，引入物理学相关知识，利用风力与门窗之间的牵引关系进行设计，保证建筑物内部时刻可以感受到流动的自然风。但是需要注意的是，在进行通风设计期间，相关人员需要重点考虑门窗的防风性，避免因过度重视通风设计而导致门窗的防风性能起不到原有的作用，极大影响建筑本身的保温隔热能力。

高层建筑排水功能的设计属于系统性设计的一种，主要涵盖了降水收集系统、绿化及建筑区域管理系统等环节。①在设计屋面时，设计人员可以通过合理设置屋面的排水孔及坡度，使得降水收集系统体现出渐进特性。②保证地下排水及排水管的连接性，满足不同降水条件下的排水需要。③设计人员还应当依据建筑物规定的绿化需要，精确计算降水收集量、地下排水量、绿化需求量、储水池容量等数据，保证整体排水设计的系统性、完整性、科学性[3]。

2.5 墙体设计

墙体是影响高层建筑设计质量的关键要素之一，包括了外部墙体及内部墙体两方面。其中，外墙质量是保证整体建筑稳定性及安全性的重要因素。外墙实际上可看做是整个建筑物的框架，一旦框架出现安全问题，将直接对整体建筑的稳固性造成影响。内墙具有保温散热、防风防潮等性能，直接与业主的居住、办公舒适度挂钩。由此建筑设计师应当尽量平衡好内墙与外墙之间的关系。作为建筑设计中能源消耗量最大的部分，外墙的能耗在整个建筑建设中占比约为25%，设计人员不仅需要保证外墙设计合理性，更重要的是实现节能降耗，因此就需要在保证建筑安全稳固的同时尽量减少外墙面积。设计人员可充分利用美术及数学知识，例如，运用圆形或类圆形的方式设计建筑外观，不仅可以极大减少建筑的外墙面积，同时也增加了建筑本身的创意美感，达到了节能环保、提升审美的目的。除了面积，外墙也需要严格依照原有的设计方案，在保证其性能及规格符合要求的情况下选用绿色节能材料，保证材料的无毒害、无污染。除此之外，设计人员也可以在内墙与外墙之间添加保温层，可利用外墙的耐磨、耐久特性避免保温层受到雨雪等侵蚀，提升建筑内部的保温成效，使得建筑整体呈现冬暖夏凉的特质。

2.6 节能门窗

门窗设计同样也是影响高层建筑绿色节能成效的关键因素，是高层建筑不可或缺的一部分，但若是出现门窗设计不合理的情况，将会导致门窗受损情况严重，需要频繁进行更换，人、物、财投入较大，资源浪费情况较为严重。因此，在进行门窗设计时，应当考虑到气压、风压等因素，也要考虑到门窗在开关期间产生噪声对业主的影响。由此，为保证建筑物内安静的氛围，设计人员可对门窗进行隔音、防风、抗压处理。此外，建筑物常见的还有光污染问题，为避免过量的光照影响业主的正常生产生活，可设计采用多种不同材质的玻璃，在保证不妨碍建筑本身采光的同时避免建筑内部出现光污染问题。另外，窗户设计的不合理也会影响建筑物的采光能力，在不同的温度及光照影响下，窗户的位置、高度都将影响室内的采光情况。由此设计人员需要参考不同环境因素设计窗户，积极引进节能窗户等较为先进的设计[4]。

2.7 景观设计

绿化景观设计是保证室内建筑环境舒适性的重要环节，绿植的选择应尽量满足不同业主对于景观的不同审美需要，落实个性化设计原则，尽量选择不含花粉的植物进行景观设计。在进行景观展示时也应当尽量保证绿植的合理搭配，在景观造型、色彩搭配等方面保证其鲜明性及层次性，提升其观赏性。需要注意的是，绿植景观虽然具有净化空气、美化环境等重要作用，但是设计师需要控制好绿植景观的占比，避免过多的绿植抢占室内空间并影响室内的采光。一般来说，绿色景观设计的遮阳率应尽量小于50%。

2.8 水资源利用

高层建筑设计中，水资源的有效利用是十分重要的，是设计师需要重点关注的问题。为保证绿色建筑设计充分落实到高层建筑设计中，设计人员应当在建筑周边加装一整套收集、过滤、储水系统，利用自然降水的优势，在建筑物的周边加装雨水收集装置，并通过过滤流程提升降水水质，并将其应用到建筑周边的绿植浇灌作业中，实现降水的重复利用，保证水资源的有效循环，达到高效节水的目的[5]。

3 结语

综上而言，想要保证高层建筑的绿色健康可持续发展，就需要设计出符合环保标准规定的绿色生态化建筑，并就建筑的能量损耗问题进行较为全面的了解，就建筑选址、散热设计、朝向采光、通风排水、墙体设计、节能门窗、景观设计、水资源利用等具体施工要求，因地制宜设计出可行的方案，提升高层建筑质量，鼓励更多的建筑设计师充分发挥自身的创造想象力，积极探索全新的建筑设计方法，实现绿色建筑设计理念与高层建筑设计的深入融合，为促进绿色环保城市建设提供助力。