鄒永波

【摘 要】在我國高層建筑設(shè)計中，可持續(xù)發(fā)展理念的融入是至關(guān)重要的。其中，低碳設(shè)計理念得到了廣泛的應(yīng)用，這已經(jīng)成為建筑行業(yè)內(nèi)部共同關(guān)注的話題之一?；诘吞荚O(shè)計理念視角下，加強高層建筑設(shè)計，可以不斷提高能源資源利用效率，將環(huán)境破壞程度降至最低，將低碳設(shè)計理念的優(yōu)勢和作用充分彰顯出來。

【Abstract】 In China's high-rise building design， the integration of sustainable development concept is very important. Among them， the concept of low-carbon design has been widely applied， which has become one of the topics of common concern within the construction industry. From the perspective of low-carbon design concept， strengthening high-rise building design can continuously improve the efficiency of energy resources utilization， minimize the degree of environmental damage， and fully demonstrate the advantages and role of low-carbon design concept.

【關(guān)鍵詞】低碳設(shè)計理念；高層建筑設(shè)計

【Keywords】 low carbon design concept； high-rise building design

【中圖分類號】TU972+.8 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）11-0136-02

1 引言

在城市化進程不斷推進過程中，對高層建筑設(shè)計的要求越來越高，而低碳設(shè)計理念的融入和應(yīng)用也符合建筑行業(yè)的發(fā)展方向，產(chǎn)生了極其深遠的影響。在高層建筑設(shè)計中，要想確保取得高質(zhì)量的建筑設(shè)計水平，取得良好的設(shè)計成效，就必須要高度重視低碳設(shè)計理念的應(yīng)用這一問題，將兩者結(jié)合在一起，使之成為協(xié)調(diào)的統(tǒng)一整體，加大生態(tài)環(huán)境的保護力度，實現(xiàn)人與自然的和諧共處。本文主要針對低碳設(shè)計理念在高層建筑設(shè)計展開深入研究，以供相關(guān)人士的借鑒。

2 低碳設(shè)計理念在高層建筑設(shè)計中應(yīng)用的原因分析

第一，在社會總體能耗中，建筑能耗占據(jù)著較高的比重，我國建筑能耗的總量呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢，在能源總體消費量中，已經(jīng)上升至28.5%。根據(jù)相關(guān)資料顯示可以看出，在城市化進程不斷推進過程中，建筑耗能比例上漲至38%，由較高的建筑耗能可以看出，嚴重限制著我國經(jīng)濟發(fā)展，所以必須要高度重視建筑設(shè)計這一問題。

第二，現(xiàn)階段，我國已經(jīng)建成房屋最高為400億㎡，屬于能耗較高的建筑，存在著極大的能源安全隱患。根據(jù)了解發(fā)現(xiàn)，截止到2017年10月份，我國建筑年消耗商品能源共計4.05億噸標準煤，占據(jù)全社會終端能耗總量的32.4%，而在建筑用能增加的影響下[1]，全國的溫室氣體排放已經(jīng)高至28%。而低碳設(shè)計理念的應(yīng)用可以有效解決這一問題。

第三，一直以來，針對建筑節(jié)能這一問題來說，我國與發(fā)達國家之間存在著極大的差距。比如說，外墻的傳熱系數(shù)是發(fā)達國家的4倍，外窗最高可達3倍，屋面在6倍左右。現(xiàn)階段，我國的采暖耗能是發(fā)達國家的1.5倍，所以必須要對這一問題給予高度重視，不斷提高我國的建筑節(jié)能水平。

3 低碳設(shè)計理念在高層建筑設(shè)計中應(yīng)用的意義

眾所周知，高層建筑體形比較龐大，還有著較高的容積率，相鄰建筑之間的通透性不足，出現(xiàn)了諸多大面積陰影區(qū)，一定程度上影響著城市人居環(huán)境質(zhì)量的提升，在市中心出現(xiàn)了交通擁堵現(xiàn)象。同時，一些設(shè)計人員過于強調(diào)立面形式和使用功能，沒有對生態(tài)環(huán)境的保護給予高度重視。建筑設(shè)計節(jié)能意識有待提升，很難提高建筑使用效率。所以說，在高層建筑設(shè)計中，融入低碳設(shè)計理念是至關(guān)重要的[2]。

4 低碳設(shè)計理念在高層建筑設(shè)計中的具體應(yīng)用

4.1 加強低碳技術(shù)的應(yīng)用

在高層建筑設(shè)計中，基于低碳設(shè)計理念，必須要加強清潔能源的高效利用，其中，代表的產(chǎn)品有太陽能熱水器和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等。其中，對于太陽能熱水系統(tǒng)來說，主要是指對太陽光產(chǎn)生的熱量加以利用，將水加熱，滿足電能使用的節(jié)約目標，并為人們生活帶來一定的便利。而對于光伏發(fā)電，作為新型技術(shù)之一，主要是指實現(xiàn)了光能向電能的迅速轉(zhuǎn)變，在高層建筑施工中，對于樓板、墻面等位置，要加強光伏電池板的設(shè)置，將其納入到建筑結(jié)構(gòu)之中，保證建筑的整體美觀性。

同時，基于低碳設(shè)計理念，風(fēng)能使用也得到了充分體現(xiàn)，要加強建筑通風(fēng)系統(tǒng)的合理設(shè)計，通過自然風(fēng)實現(xiàn)對建筑室內(nèi)空氣的有效流通。而且在建筑屋頂中，還可以加強無動力通風(fēng)設(shè)備的應(yīng)用，有效調(diào)節(jié)風(fēng)速和風(fēng)流，在風(fēng)能使用的帶動下，將空調(diào)的使用程度降至最低，滿足節(jié)約電能這一目的。

4.2 優(yōu)化建筑布局和朝向設(shè)計

①不管是高層建筑還是普通建筑，就必須要對位置和朝向等問題進行深入分析。在高層建筑設(shè)計中，明確提出了對高度的要求，所以必須要準確把握建筑的位置和朝向，給予高層建筑充足的采光[3]。當(dāng)然，不同地區(qū)的溫濕度和光照條件是不相同的，在建筑位置和朝向的具體設(shè)計中，還要對這些因素進行深入分析。

此外，在建筑布局中，還要對歷史地域文化的傳承進行深入分析。比如在山東省一些建筑設(shè)計中，對鄉(xiāng)土味道進行了保留。所以在具體建筑設(shè)計中，還要深入分析不同地域文化、居住習(xí)慣和風(fēng)土人情，構(gòu)建最為適宜的建筑設(shè)計方案，滿足當(dāng)?shù)氐赜蛐孕枨蟆＞唧w詳見圖1。

②在城市規(guī)劃設(shè)計過程中，還要對建筑朝向問題進行充分考慮。一般來說，朝向的不同，建筑所受到的陽光輻射和熱損失也存在著較大的不同性，在實際建筑方位確定中，相關(guān)設(shè)計人員要對環(huán)境實際情況進行考慮。通常來說，建筑朝南窗戶面積可以適當(dāng)增大，而要控制在朝東、朝北的窗戶面積，避免熱損失現(xiàn)象的出現(xiàn)，并創(chuàng)建舒適的室內(nèi)環(huán)境。

例如：以山東省某一建筑項目為例，在該建筑設(shè)計總平面圖中，如圖2所示。眾所周知，山東省屬于暖溫帶季風(fēng)氣候，夏天主要以東南風(fēng)為主，在建筑物周邊的陽光照射時間過長的情況下，通過熱傳遞會大大增強室內(nèi)溫度，空調(diào)的使用程度普遍高漲，這與低碳設(shè)計理念是嚴重不符合的。因此，在建筑設(shè)計中，建筑朝向的最佳位置為東偏南15°方向，進而對于降低建筑物室內(nèi)溫度是極為有效的，實現(xiàn)建筑低碳環(huán)保目標。

4.3 優(yōu)化圍護結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計

在圍護結(jié)構(gòu)中，外墻發(fā)揮的作用不可小覷，高層建筑的圍護結(jié)構(gòu)與磚石結(jié)構(gòu)房屋之間的區(qū)別比較大，高層建筑的圍護結(jié)構(gòu)屬于鋼筋混凝土框架或剪力墻結(jié)構(gòu)承重。所以圍護結(jié)構(gòu)屬于一種填充材料[4]，要想將荷載降至最低，并與保溫和隔熱要求相符合，要加強保溫材料的應(yīng)用?，F(xiàn)階段，圍護結(jié)構(gòu)的材料大都在內(nèi)側(cè)和外側(cè)等位置進行布置，在寒冷地區(qū)中，由于材料層次布置不相同，保溫效果也存在著一定的差別。在寒冷地區(qū)，要想避免出現(xiàn)墻體內(nèi)產(chǎn)生冷凝水，保溫層設(shè)置在外側(cè)更為適宜。

同時，復(fù)合墻體由于框架梁拉、建立起的嵌入，墻體內(nèi)極容易出現(xiàn)冷橋現(xiàn)象，保溫、隔熱性能并不顯著。根據(jù)測定可以看出，對于高層建筑出現(xiàn)的冷橋，最高可占據(jù)整個熱損失的13%左右，所以相關(guān)設(shè)計人員必須要予以高度重視，將出現(xiàn)冷橋現(xiàn)象的概率降至最低。而且高層建筑外圍護墻體的耗能比較顯著，占據(jù)總建筑耗能的25%，對于建筑出現(xiàn)形體變化進行分析，是建筑外露面積的重要影響因素，在體形系數(shù)較高的情況下，耗能程度也越來越高。

4.4 加強傳統(tǒng)技術(shù)和新型技術(shù)的整合

在高層建筑設(shè)計過程中，傳統(tǒng)的綠色技術(shù)的使用程度仍然比較高，比如木結(jié)構(gòu)填充巖棉，可以給予高層建筑質(zhì)量一定的保證，并實現(xiàn)對二氧化碳排放量的有效控制。所以，在高層建筑設(shè)計過程中，仍然要對這些傳統(tǒng)綠色技術(shù)進行廣泛應(yīng)用。與此同時，還要加強新型技術(shù)的引進和開發(fā)，比如在室外鋪裝過程中，要發(fā)揮出水循環(huán)的優(yōu)勢。出于節(jié)約用水視角，加強新型技術(shù)的應(yīng)用，要不斷提高雨水利用效率，在雨水收集完成以后，要將其應(yīng)用在澆灌植物、循環(huán)使用之中。

5 結(jié)語

綜上所述，在高層建筑設(shè)計中，加強低碳設(shè)計理念的應(yīng)用勢在必行，可以將低碳、環(huán)保理念在高層建筑設(shè)計中充分體現(xiàn)出來，滿足可持續(xù)發(fā)展需求，贏得人們高度的滿意度，為人們創(chuàng)建健康、舒適、安全的生活環(huán)境，進而將建筑行業(yè)推向更為長遠的道路。

【參考文獻】

【1】朱立國.高層住宅建筑設(shè)計中如何融入低碳設(shè)計理念[J].建設(shè)科技，2017（22）：48.

【2】李琮.高層住宅建筑設(shè)計中如何融入低碳設(shè)計理念[J].江西建材，2017（02）：24.

【3】郭灝，閆冰.探討低碳設(shè)計理念在高層建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（02）：290.

【4】潘潔賢.低碳設(shè)計理念在高層住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2015（46）：56-57.