劉 婷 曹宗英

（濰坊市建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司 山東 濰坊261000）

隨著生態(tài)文明建設(shè)方案的持續(xù)實(shí)施，綠色建筑理念的提出及應(yīng)用，一方面，推進(jìn)了建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型；另一方面，綠色建筑設(shè)計在高層建筑設(shè)計中的應(yīng)用，提升了建筑的功能性，弱化了對自然生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步破壞，擴(kuò)展了人與自然、人工建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間的均衡發(fā)展理念。另外，通過綠色建筑設(shè)計使整體上的建筑產(chǎn)品在設(shè)計環(huán)節(jié)，與社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益實(shí)現(xiàn)了融合，借助建筑生產(chǎn)方式與管理方案優(yōu)化，促進(jìn)了生態(tài)文明建設(shè)，為我國后續(xù)的建筑產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1 綠色建筑設(shè)計概述

1.1 綠色建筑設(shè)計內(nèi)涵

綠色建筑設(shè)計關(guān)注的領(lǐng)域，是建筑與自然之間的均衡關(guān)聯(lián)。綠色建筑設(shè)計將建筑設(shè)計與綠色節(jié)能環(huán)保進(jìn)行了有效關(guān)聯(lián)，形成了以節(jié)能環(huán)保功能設(shè)計為主導(dǎo)的建筑設(shè)計新方法。在現(xiàn)代高層建筑設(shè)計中的綠色建筑設(shè)計應(yīng)用，包括了建筑選址、建筑設(shè)計、建筑材料、建筑施工、建筑使用等各個方面，能夠具體轉(zhuǎn)換應(yīng)用到高層建筑設(shè)計的方式方法中，包括光照與通風(fēng)設(shè)計、墻體裝飾設(shè)計、排水設(shè)計等。應(yīng)用實(shí)踐中，已經(jīng)深入到了技術(shù)與管理資源的優(yōu)化配置，包括設(shè)計應(yīng)用、節(jié)能應(yīng)用、新能源應(yīng)用等。

1.2 綠色建筑設(shè)計原則

高層建筑設(shè)計中的綠色建筑設(shè)計應(yīng)用，預(yù)設(shè)了四項(xiàng)原則：①建立建筑與自然相和諧的綠色生態(tài)原則，并將其作為設(shè)計應(yīng)用宗旨，貫徹到綠色建筑應(yīng)用的各個環(huán)節(jié)，確保建筑的生態(tài)化、綠色化、可持續(xù)性，要求充分挖掘建筑所在區(qū)域的自然環(huán)境優(yōu)勢與人文環(huán)境優(yōu)勢，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)計要素與自然要素之間的融合與對應(yīng)；②體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保原則，具體要求將用戶對于建筑的功能性需求與節(jié)能環(huán)保理念與相關(guān)措施進(jìn)行結(jié)合，在各個設(shè)計部分應(yīng)用綠色設(shè)計理念、綠色節(jié)能設(shè)備、綠色節(jié)能材料等，確保建筑的“綠色化”與使用的“功能化”；③因地制宜的資源優(yōu)化配置原則，包括對建筑選址、自然光照資源、自然風(fēng)能資源、新能源的資源選擇與應(yīng)用，以及借助綠色裝飾與綠化區(qū)域和排水設(shè)計，提升資源利用效率等；④系統(tǒng)性原則，具體要求在綠色建筑設(shè)計應(yīng)用中，按照整體建筑的完整結(jié)構(gòu)進(jìn)行綠色設(shè)計，并按照結(jié)構(gòu)設(shè)計將整體布局與局部的具體應(yīng)用結(jié)合起來，在現(xiàn)代綠色建筑產(chǎn)品設(shè)生產(chǎn)制造中，使各個生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)形成條件限定與互相關(guān)聯(lián)，進(jìn)而設(shè)計出具有統(tǒng)一綠色性能的綠色高層民用建筑產(chǎn)品。

1.3 綠色建筑設(shè)計的比較優(yōu)勢

綠色建筑設(shè)計的比較優(yōu)勢體現(xiàn)在三個方面：①綠色建筑設(shè)計作為現(xiàn)代建筑生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)鏈條上的設(shè)計環(huán)節(jié)，可以擴(kuò)增建筑產(chǎn)品在價值鏈上的可營利空間；②綠色建筑設(shè)計關(guān)系到建筑生產(chǎn)制造所有環(huán)節(jié)，能夠確保體系化運(yùn)營管理方法有效實(shí)施；③通過綠色建筑設(shè)計，可以擴(kuò)大建筑企業(yè)在全球同業(yè)市場的競爭力，有利于在生態(tài)文明建設(shè)方面，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗、節(jié)約資源的目標(biāo)，制定出具有中國特色的建筑質(zhì)量體系管理標(biāo)準(zhǔn)，提升建筑企業(yè)在本土市場的全要素生產(chǎn)率，從而在合理配置資源、減少資源消耗量的同時，為民眾提供品質(zhì)型建筑產(chǎn)品。

2 綠色建筑在高層建筑設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 設(shè)計應(yīng)用

2.1.1 建筑選址

首先，需要合理規(guī)劃，在分析高層建筑所在區(qū)域自然要素的基礎(chǔ)上，定位建筑選址，包括氣候條件因素分析、平均風(fēng)力統(tǒng)計計算、光照天數(shù)、植被覆蓋情況、周邊建筑風(fēng)格與相關(guān)數(shù)據(jù)，和地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、交通狀況、人文歷史等。其次，完成基本數(shù)據(jù)分析后，按照綠色建筑設(shè)計理念、綠色建筑設(shè)計應(yīng)用原則，在充分考慮高層民用建筑設(shè)計需求的基礎(chǔ)上，分別對建筑采光、建筑通風(fēng)、建筑節(jié)水、建筑隔熱保濕等設(shè)計部分進(jìn)行設(shè)計。

2.1.2 采光設(shè)計

在采光設(shè)計中的應(yīng)用中，先要進(jìn)行用戶使用面積分析，在確定朝陽范圍的基礎(chǔ)上，盡可能擴(kuò)大采光面積。一方面，應(yīng)該注重陽臺光照在一天不同時間的采光率；另一方面，需要將公共采光區(qū)域與用戶單元室內(nèi)采光區(qū)域結(jié)合起來，擴(kuò)大建筑整體上的采光量。這要求設(shè)計師在設(shè)計過程，對建筑空間進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與空間應(yīng)用效率反復(fù)計算，通過多套方案設(shè)計，進(jìn)行優(yōu)化處理，進(jìn)而使不同的戶型、不同的公共空間獲得最佳采光量與充足的采光時間。

2.1.3 通風(fēng)設(shè)計

通風(fēng)設(shè)計要求將公共區(qū)域的門窗設(shè)計、單元內(nèi)門窗設(shè)計與自然風(fēng)力平均量、氣候條件等進(jìn)行綜合分析，在整體布局合理的前提下，計算建筑之間的距離、不同季節(jié)的風(fēng)力需求；進(jìn)而借助物理學(xué)原則，使風(fēng)力通過門窗牽引，處于自然風(fēng)流動狀態(tài)。需要注意的是，通風(fēng)設(shè)計的同時，要注重對門窗的防風(fēng)性能的分析，預(yù)防因滿足通風(fēng)設(shè)計可能造成的門窗防風(fēng)性能弱化現(xiàn)象。

2.1.4 排水設(shè)計

綠色建筑設(shè)計中的排水設(shè)計屬于系統(tǒng)性設(shè)計，要求將降雨量、自然雨水收集系統(tǒng)、建筑區(qū)域綠化區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計。一方面，在屋面設(shè)計中要求通過控制坡度與排水孔，使雨水收集具有漸進(jìn)性特征。另一方面，要將排水管與地下排水進(jìn)行關(guān)聯(lián)設(shè)計，滿足降雨量大時的排水需求。另外，要結(jié)合建筑所屬小區(qū)的綠化需求，按照地下排水量、地面雨水收集量、綠化面積、綠化需水量、蓄水池容積等進(jìn)行具體計算，進(jìn)而使建筑排水設(shè)計與整體上的綠色建筑系統(tǒng)形成一個完整的綠色設(shè)計。

2.2 節(jié)能應(yīng)用

節(jié)能設(shè)計旨在提升資源利用率，降低各類設(shè)計要素可能產(chǎn)生的環(huán)境污染與生態(tài)破壞。具體應(yīng)用中，要求從選擇節(jié)能材料、節(jié)能設(shè)備、節(jié)能技術(shù)全面的增強(qiáng)節(jié)能環(huán)保效果。具體如下：

2.2.1 隔熱保濕

首先，在建筑內(nèi)墻體與外墻體中要注重隔熱保濕效果，一方面，需要選擇隔熱保濕效果較好的節(jié)能材料，如當(dāng)前采用的綠色泡沫板。另一方面，要對建筑體的散熱性能進(jìn)行分析，充分考慮到材料的傳熱效率，包括充氣混凝土砌塊、耐火材料等。需要注意的是，隔熱保溫的具體實(shí)踐要針對不同的建筑體局部進(jìn)行應(yīng)用，按照不同區(qū)域的需求采用不同的材料與不同的保溫層結(jié)構(gòu)，包括屋頂、墻體、門窗等。

2.2.2 設(shè)備節(jié)能

電氣設(shè)備是高層建筑綠色設(shè)計中功能特征鮮明的設(shè)計環(huán)節(jié)，應(yīng)用綠色建筑設(shè)計時，既要考慮到電氣設(shè)備本身的污染與能耗，也需要在控制最低能耗的條件下，以節(jié)能燈、節(jié)能灶、節(jié)能電箱、節(jié)能插座與開關(guān)等環(huán)保節(jié)能設(shè)備，尤其是現(xiàn)階段電子類設(shè)備的增多，要注重對電子類產(chǎn)品的能耗控制與污染指數(shù)分析，進(jìn)而滿足綠色與智能化設(shè)備使用時的節(jié)能效用。

2.3 新能源應(yīng)用

現(xiàn)階段，高層建筑綠色設(shè)計實(shí)踐中，需要引入新能源應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計應(yīng)用目標(biāo)。一方面，應(yīng)該利用屋面空間與墻體空間，以及建筑所屬區(qū)域的公共空間，盡可能因地制宜地選擇太陽能公共照明設(shè)備，設(shè)置相關(guān)區(qū)域的太陽能電池板網(wǎng)絡(luò)。另一方面，在墻體與屋面，以及單元內(nèi)應(yīng)該盡可能推廣綠色能源理念，擴(kuò)大綠色植被覆蓋面積，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)力能源、植被生物能源、太陽能之間的資源優(yōu)化配置，提升建筑體的能源利用效率，降低對工業(yè)能源的需求。

2.4 注意事項(xiàng)

高層建筑產(chǎn)品除具備物質(zhì)特性外，對于精神特性的需求也相對較高，其中包括設(shè)施設(shè)備的使用感受、配套物業(yè)的管理服務(wù)質(zhì)量、生活中能夠節(jié)約的事項(xiàng)等。因此，在應(yīng)用綠色建筑設(shè)計理念時，應(yīng)該遵循預(yù)設(shè)的基本原則，積極從平面設(shè)計與單體建筑設(shè)計層面，借助物理學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)三種學(xué)科，盡可能選擇自然力易發(fā)揮作用的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，如門與窗的對位設(shè)計、臥室與陽臺關(guān)聯(lián)的采光設(shè)計、雨水收集與利用系統(tǒng)設(shè)計、建筑景觀設(shè)計等；再如，如采用BIM技術(shù)系統(tǒng)，為建筑設(shè)計提供可視化預(yù)期模型產(chǎn)品設(shè)計；以及在整體上增加綠色建筑中的各項(xiàng)信息技術(shù)應(yīng)用，其中包括傳感器的分布、溫濕度的控制系統(tǒng)、節(jié)能材料與節(jié)能電氣的使用等。當(dāng)前應(yīng)用綠色建筑設(shè)計理念，應(yīng)該注重它在每一個環(huán)節(jié)的運(yùn)用，尤其是建筑設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)該具備提綱絜領(lǐng)的功能，為后續(xù)各個環(huán)節(jié)做好綠色設(shè)計方案規(guī)劃。另外，當(dāng)前的環(huán)保材料、保濕材料、防水材料、智能家居、電力APP在線控制系統(tǒng)等，均能夠起到優(yōu)化建筑設(shè)計的目的。但是，應(yīng)該盡量選擇與綠色建筑設(shè)計理念相符合的科學(xué)技術(shù)與管理方法。

3 結(jié)語

總之，高層建筑設(shè)計中的綠色建筑設(shè)計應(yīng)用已經(jīng)趨于多元化，并且，產(chǎn)生了以產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營為主的基本模式。從綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用效果分析，設(shè)計環(huán)節(jié)、材料與設(shè)備環(huán)節(jié)、施工建設(shè)環(huán)節(jié)、運(yùn)營管理環(huán)節(jié)都增強(qiáng)了對綠色建筑設(shè)計理念的植入與精細(xì)化運(yùn)用。結(jié)合以上初步分析，建議在新時期將加強(qiáng)對綠色建筑設(shè)計在高層建筑設(shè)計各個層面的應(yīng)用研究，擴(kuò)大其功能性及作用，借助優(yōu)化通風(fēng)設(shè)計、采光設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、裝飾設(shè)計、排水設(shè)計等，進(jìn)一步促進(jìn)高層建筑設(shè)計中的綠色化、使用中的功能化、效用生產(chǎn)方面的節(jié)能化等目標(biāo)，營建出建筑體與自然之間的和諧關(guān)系。