城市高層建筑綠色環(huán)保設(shè)計(jì)探究

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摘要：當(dāng)前在碳中和綠色發(fā)展理念下，建筑行業(yè)正在向綠色環(huán)保建筑轉(zhuǎn)變，城市高層建筑是城市發(fā)展理念的重要體現(xiàn)，代表著城市的形象。本文對(duì)城市高層建筑的環(huán)保設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方式進(jìn)行分析，以工程實(shí)例介紹建筑設(shè)計(jì)中如何融入節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)，重點(diǎn)分析建筑朝向、墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備、屋面屋頂?shù)确矫娴脑O(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)建筑綠色發(fā)展的效果，適應(yīng)建筑設(shè)計(jì)綠色發(fā)展的需要，并提出高層建筑綠色環(huán)保設(shè)計(jì)的對(duì)策措施。

關(guān)鍵詞：城市；高層建筑；設(shè)計(jì)；綠色節(jié)能

0引言

在碳中和等綠色節(jié)能發(fā)展理念的背景下，城市建筑從設(shè)計(jì)到材料、施工都在不斷地向綠色發(fā)展轉(zhuǎn)變。在高層建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分利用地理環(huán)境，提高城市建設(shè)品質(zhì)，滿足城市發(fā)展規(guī)劃需求和人們生活工作空間的需要，在生態(tài)環(huán)境布局及建筑節(jié)能設(shè)計(jì)上做好規(guī)劃。

1城市高層建筑綠色設(shè)計(jì)的原則及方式

1.1設(shè)計(jì)原則

1.1.1科學(xué)性原則。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)與需求，充分利用項(xiàng)目資源，合理確定建筑布局和朝向，利用先進(jìn)的建筑技術(shù)和綠色設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)空間資源、生態(tài)環(huán)境效益最大化。1.1.2功能性原則。高層建筑要突出多功能性，認(rèn)真分析建筑的功能定位，將建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)與功能使用有效結(jié)合，創(chuàng)造出能滿足多樣性功能需求、環(huán)境優(yōu)美、綠色節(jié)能的建筑空間[1]。1.1.3生態(tài)性原則。現(xiàn)代高層建筑注重利用可再生資源以及有利的環(huán)境條件實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，這需要改變傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方式與建設(shè)模式，在設(shè)計(jì)中要更加注重自然、生態(tài)、綠色環(huán)境的營(yíng)造，將自然環(huán)境及綠色技術(shù)引入室內(nèi)空間，實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)和綠色發(fā)展[2]。1.1.4工程經(jīng)濟(jì)性的原則認(rèn)真研究土地的綜合開(kāi)發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)投資效率和空間效率的完美結(jié)合。1.1.5可持續(xù)發(fā)展的原則。將建筑物的設(shè)計(jì)和建筑與周邊自然、人文環(huán)境相結(jié)合，融于周邊環(huán)境中，并對(duì)環(huán)境和生態(tài)起到強(qiáng)化作用。

1.2設(shè)計(jì)方式

1.2.1設(shè)計(jì)結(jié)合自然。充分利用陽(yáng)光、空氣、水、植物綠化在設(shè)計(jì)布局中的作用，在對(duì)現(xiàn)狀資源綜合分析的基礎(chǔ)上，確定高層建筑的位置，使其主要空間均保持好的朝向，保證有充足的日照和良好的通風(fēng)，并通過(guò)對(duì)綠化的組織實(shí)現(xiàn)與自然的最大和諧和對(duì)活動(dòng)的最大滿足。見(jiàn)圖1。1.2.2設(shè)計(jì)融入整體環(huán)境。高層建筑作為整體中的一個(gè)空間單元，建筑布置受制于周邊城市空間環(huán)境，建筑的塑造創(chuàng)造了新的城市空間，并完成區(qū)域空間的重組，自身則作為空間中的背景融入到城市空間中，成為城市空間系統(tǒng)的組成部分[3]。1.2.3功能與環(huán)境的統(tǒng)一。建筑設(shè)計(jì)中空間的形態(tài)具有功能和展示兩個(gè)面。生態(tài)就存在于形態(tài)的功能面中，功能面把自然要素和功能要素轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)，并以形態(tài)的方式存在。要將建筑節(jié)能、生態(tài)設(shè)計(jì)通過(guò)展示表現(xiàn)在形態(tài)中，形成生態(tài)、設(shè)計(jì)與形態(tài)三位一體的統(tǒng)一，見(jiàn)圖2。

2高層建筑綠色生態(tài)設(shè)計(jì)實(shí)例

2.1項(xiàng)目概況

廈門(mén)湖里國(guó)投商務(wù)中心用地位于園山南路以南，聯(lián)發(fā)電子商城西側(cè)，南面為規(guī)劃路，用地三面鄰路，交通方便，西面、南面是住宅小區(qū)?？傆玫孛娣e11189.863m2。地塊為類(lèi)似規(guī)則梯型，地勢(shì)平坦，現(xiàn)狀地面高約15.00m。在建筑設(shè)計(jì)上，作為高層建筑要求與廈門(mén)市的生態(tài)環(huán)境城市定位相配合，并在建筑設(shè)計(jì)中開(kāi)展大量的節(jié)能設(shè)計(jì)，力求做好建筑、生態(tài)、節(jié)能環(huán)保的三統(tǒng)一，見(jiàn)圖3。

2.2高層建筑綠色環(huán)保設(shè)計(jì)

2.2.1高層建筑位置及朝向設(shè)計(jì)優(yōu)化。高層建筑定位的首要因素就是環(huán)境，環(huán)境能夠影響建筑的朝向、節(jié)能等。建筑的朝向和位置要根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的變化，設(shè)計(jì)正確的朝向才能使每幢建筑獲得更多的陽(yáng)光，朝向和位置會(huì)顯著影響太陽(yáng)輻射能量[4]。因此，對(duì)于建筑朝向和位置在設(shè)計(jì)時(shí)要先分析環(huán)境的影響，按照太陽(yáng)的度角測(cè)算出日照時(shí)間，在設(shè)計(jì)建筑朝向時(shí)將開(kāi)窗面積設(shè)計(jì)更大些，在滿足采光條件下，北向、東向窗盡可能小些，才能獲取更大的太陽(yáng)輻射，保持室內(nèi)良好的環(huán)境，節(jié)約能源消耗。2.2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)優(yōu)化。建筑外墻是圍護(hù)結(jié)構(gòu)最主要的組成部分，高層建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要是鋼筋混凝土框架或剪力墻結(jié)構(gòu)承重，需要使用到大量的建筑材料，優(yōu)化圍護(hù)解構(gòu)設(shè)計(jì)有利于減少材料的使用，節(jié)約資源[5]。圍護(hù)結(jié)構(gòu)需要使用到填充材料，在節(jié)能環(huán)保的要求下，為達(dá)到保溫、隔熱及減輕重要的目標(biāo)，建筑外墻一般使用多種保溫復(fù)合材料作為墻體，能提高墻體的節(jié)能效果，并有材質(zhì)輕、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。2.2.3電氣設(shè)備環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)。所有通風(fēng)空調(diào)設(shè)備均選用高效率、節(jié)能型產(chǎn)品；空調(diào)風(fēng)管及冷凍水管保溫材料選用隔熱良好的材料，以減少冷熱損失；空調(diào)水系統(tǒng)采用變流量，以利節(jié)能。選用節(jié)能環(huán)保型干式電力變壓器和高低壓電氣設(shè)備。采用具有自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的低壓電力電容器作為提高功率因素的補(bǔ)償裝置以減少無(wú)功損耗。2.2.4屋面、屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)。屋面、屋頂節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)建筑節(jié)能至關(guān)重要，是建筑受到太陽(yáng)照射時(shí)間最長(zhǎng)的部位，應(yīng)在設(shè)計(jì)中充分利用長(zhǎng)時(shí)間的太陽(yáng)照射。節(jié)能設(shè)計(jì)中要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑽恢靡约叭照諒?qiáng)度等情況，選擇最具合理的保溫隔熱材料，提高保溫材料的使用時(shí)間，最大限度提升保溫隔熱功能[6]。此外，要充分利用屋面、屋頂?shù)娜照召Y源，可在屋頂設(shè)計(jì)太陽(yáng)能面板、光伏電站等設(shè)施，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，不僅能減少能源消耗，還能滿足建筑節(jié)能減排環(huán)保的要求，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3高層建筑綠色節(jié)能設(shè)計(jì)保障措施

3.1加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)組織管理

在建筑建設(shè)過(guò)程中，必須成立節(jié)能設(shè)計(jì)管理小組，負(fù)責(zé)建筑節(jié)能從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等全過(guò)程的管理，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)與施工、質(zhì)量控制等方面的工作，確保節(jié)能設(shè)計(jì)按照設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格落實(shí)。在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上，不能為了降低建設(shè)成本、縮短工期而隨意減少設(shè)計(jì)時(shí)間和成本，設(shè)計(jì)人員要充分把握建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，遵循統(tǒng)一的設(shè)計(jì)工作標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)提高設(shè)計(jì)效率，實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能設(shè)計(jì)效果。

3.2優(yōu)化綠色節(jié)能設(shè)計(jì)方案

在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)前，要組織設(shè)計(jì)人員深入建筑現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)方案、施工、設(shè)施設(shè)備建設(shè)等進(jìn)行詳細(xì)分析，了解人們對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的需求，以及施工現(xiàn)場(chǎng)遇到的問(wèn)題，及時(shí)改進(jìn)不合理設(shè)計(jì)，優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，建立專(zhuān)項(xiàng)資金渠道，從項(xiàng)目預(yù)算就預(yù)留節(jié)能設(shè)計(jì)和建設(shè)的資金，為推動(dòng)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)落地實(shí)施提供資金保障，見(jiàn)圖4。

3.3開(kāi)展設(shè)計(jì)效果評(píng)估

加強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)施工跟蹤服務(wù)，及時(shí)解決規(guī)劃實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提高節(jié)能設(shè)計(jì)的可操作性，推進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)劃有效實(shí)施。在施工的不同階段定期對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)落實(shí)情況進(jìn)行評(píng)估，分析遇到的困難和問(wèn)題，對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)施工的實(shí)際情況進(jìn)行適時(shí)地調(diào)整，以更好地推動(dòng)節(jié)能設(shè)計(jì)落地。

4結(jié)束語(yǔ)

綠色節(jié)能是建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，符合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)節(jié)能減排的要求。高層建筑在綠色節(jié)能設(shè)計(jì)上，要以城市的整體生態(tài)為依據(jù)，在建筑設(shè)計(jì)理念、綠色環(huán)保、建筑實(shí)體、建筑材料等方面加強(qiáng)綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)，在施工中加強(qiáng)管理，最大程度減少排放，把綠色環(huán)保作為高層建筑的標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)

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作者:董幼平 單位:廈門(mén)魯班源房屋營(yíng)造有限公司