基于低碳理念的高层建筑设计研究

基于低碳理念的高层建筑设计研究

杨小刚

北京中建恒基工程设计有限公司西安分公司 陕西西安 710300

【摘要】基于低碳理念的高层建筑设计已经成为当前阶段高层建筑必须要面对的一个重要课题，为了进一步探索低碳理念在高层建筑设计中的应用路径，在本文的研究当中笔者首先对低碳理念在建筑设计中的具体体现展开了分析，最后从加强新能源技术应用、加强绿色环保建材的使用、优化建筑方案设计、完善建筑景观环境设计以及加强资源与能量循环应用五个方面阐述了低碳理念在高层建筑设计中的具体应用路径。

【关键词】低碳理念；建筑设计；节能；绿色环保

【中图分类号】TU926 【文献标识码】A

目前阶段，高层建筑已经成为我国住宅建设的主流趋势，伴随着我国城镇化进程的进一步提升，高层建筑建设总量必将进一步提升。基于低碳理念的高层建筑设计有效提升了高层建筑的节能效果，降低了能源消耗量，同时也提升了住宅的人居环境。为此，加强对低碳理念在高层建筑设计中的应用就显得尤为必要了。正是基于这一需求，在本文的研究当中笔者对这一问题展开了深层次的研究与分析。

1.低碳理念在建筑设计中的具体体现

低碳理念是一种绿色生态环保思维，其内涵较为丰富，具体在建筑设计中则主要提现在如下几个层面之中：（1）节能。高层建筑是人们生产生活的重要场所，建筑的日常使用需要消耗大量的能源，低碳理念在高层建筑设计中的应用强调了能源的节约利用，通过提升自然能源的应用来降低非必要的人工能源消耗，从而打到节能减排的重要目标。比如，在方案设计时需要充分考虑光照因素，减少光照、空调等使用频次。还可以通过设置墙体保温材料等方式来提升建筑保温性能，减少冬季建筑供暖；（2）加强环保建材的使用。低碳理念不仅是单纯的降低能耗，同时还需要加强自然资源的集约化利用，从而进一步达到生态环保的重要目标。此外，许多人工制造的建筑材料存在一定的环境有害性，对居民的居住环境也存在着一定的负面影响、为此，基于低碳理念的高层建筑设计还强调了环保型建材的应用，实际上主要是自然资源的使用；（3）能源的优化配置。能源的组合优化也是实现低碳建筑设计发展中的一项重要内容，这不仅实现环境的保护，同时提升能源的利用效率，这是新形势下低碳建筑设计发展的必然需求。近些年来矿产能源消耗严重，而利用先进的科学金属提升燃料设备的工作性性能，实现各项资源的优化配置。高层建筑设计还应考虑到实际所需要的能源设计，提升能源配置效率，从而打到降低能源消耗与碳排放的重要目标。

2.低碳理念在高层建筑设计中的具体应用

2.1 加强新能源技术应用

在当下高层建筑的建设已经成为主流趋势，为了加强低碳理念应用，加强新能源技术应用已经成为高层建筑设计的必由之路。目前阶段，在既有的新能源技术当中，太阳能技术的应用已经基本成熟，同时也取得了较大的成效。目前阶段太阳能热水器已经成为高层建筑设计的必备内容，并为人们所接受。在电力与热能方面，还应进一步加大光伏发电、风能等现代化能源使用技术在实际中的应用，从而有效降低高层建筑的能源消耗总量。此外，从高层建筑的实际使用角度来看，照明电能消耗占据了建筑能源消耗大大部分。为进一步降低建筑采光能源消耗，在当下需要进一步加强采光设计，降低照明所需能源。具体而言，需要进一步加强导光设计技术应用，可以利用纤维、玻璃等将自然光源引入到底下建筑、照明不良位置，从而降低照明用电量，达到低碳节能的目标。

2.2 加强绿色环保建材的使用

伴随着高层建筑体量的逐步增大，建筑材料消耗量也在逐步增大，这已经对自然生态环境造成了一定的影响。目前阶段，大多数高层建筑都采用钢筋混凝土现浇结构，这种需要消耗大量的砂石水泥与水资源。这显然也不符合低碳设计理念的发展要求。此外，由于钢筋混凝土结构的特殊属性，在进行拆除工作中，废弃材料难以进行二次的回收再利用，混凝土结构的水泥结块等也会占用大量的土地，因此造成环境污染。为此，在进行高层住宅建筑低碳理念发展的设计中，可以充分利用起循环性的建筑材料，减轻二氧化碳的排放量，多利用工业化建筑材料成品，减少高污染建筑材料的使用，同时能够因地制宜，选择出适合当地地理环境的建筑材料。此外，高层建筑还需要高度重视建筑的保温隔热设计，在设计中要尽量采用保温性能好且质量较轻的材料以满足建筑的实际使用需求。

2.3 优化建筑方案设计

实际上，建筑方案也是影响建筑节能效果的重要因素。为此，在进行建筑方案设计时也必须要考虑低碳设计理念，降低高层建筑的能源消耗。具体而言需要从以下几个方面展开考虑：（1）优化建筑布局，提升建筑自然通风效率。在进行建筑方案布局设计时需要考虑建筑朝向，当地气候等多种因素优化建筑朝向与布局设计，提升建筑自然通风效果，从而降低机械通风等能源消耗型通风措施；（2）优化节能计算。在建筑方案设计阶段就要通过节能计算分析找到建筑节能的最佳方案，从而全面提升建筑节能性能；（3）优化竖向交通方案布设，减少电梯使用率。电梯运行消耗的能源占高层建筑能源消耗总量的较大部分。高层建筑在进行方案设计时应尽量降低电梯设置量，提升电梯利用效率，从而实现节能减排的重要目的。

2.4 完善建筑景观环境设计

低碳思维不仅意味着更低的碳排放，同时还意味着更多的碳吸收。为此，高层建筑还需要同步加强绿植设计，强化碳固，从而实现减排目标。长期以来，建筑设计与景观设计相互分离的设计模式导致建筑设计并不会重视景观环境设计，植物景观配置也相对较少。为此，高层建筑应进一步加强植物景观设计，从而为提升碳固奠定基础。一方面，高层建筑设计需要与景观设计融合起来，强化社区植物景观配置，改善社区环境。具体而言，高层建筑绿地既要考虑美观性，也要考虑生态环保性，加强阔叶树的应用。另一方面，建筑设计还应重视竖向景观绿化设计应用，具体而言应加强植物景观绿化在竖向的应用，从而有效改善高层建筑环境与碳固水平。

2.5 加强资源与能量循环应用

高层建筑作为一个小型的自然生态环境也存在着资源与能量的循环，通过循环应用则能够有效降低能源与资源的过度消耗，从而实现低碳排放。一方面是要加强自然资源循环使用。其中水资源的循环使用至关重要，建筑设计需要优化雨水立管、生活污水排放与回收设计，同时结合社区实际情况配置净水设施设备，加强水资源的循环利用。另一方面，可以加强能量回收循环利用。比如，可以在卫生间底板、厨房水池等地区设置热量回收装置，将洗澡、洗碗时的热量进行回收，从而实现能量的集约化利用。

3.结语

为了进一步探索提升高层建筑低碳设计的具体方法，在本文的研究当中笔者结合了自己的实际工作经验对相关文章展开了分析与研究，希望能对广大从业人员能够有所启发。鉴于笔者水平限制，在此仅为抛砖引玉，希望能有更多学者与工程技术人员能够投入到这一问题的研究之中。

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