高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)理念探析

張曉東

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摘要：隨著人們生活質(zhì)量的提升，人們的環(huán)保意識也不斷增強(qiáng)。在高層建筑工程中，如果不采取合理的設(shè)計(jì)，會造成能源浪費(fèi)、成本增加，加重地球的負(fù)擔(dān)。而高層建筑自身又具有規(guī)模大、互相遮蓋、建筑材料要求高等特點(diǎn)，所以高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)是尤為重要的。運(yùn)用低碳設(shè)計(jì)理念的高層建筑，能滿足人們對生活質(zhì)量的要求，為人們提供良好的、和諧的、舒適的生活及辦公環(huán)境。

關(guān)鍵詞：高層建筑；低碳設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)理念；建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能

中圖分類號：TU972 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）14-128-02

引言

在建設(shè)可持續(xù)發(fā)展型社會的大環(huán)境下，我國建筑行業(yè)節(jié)能環(huán)保、低碳設(shè)計(jì)必不可少。目前我國建筑行業(yè)對能源的消耗占總能耗的很大比例，并逐年上漲。高層建筑是隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而發(fā)展起來的，它能反應(yīng)一個城市的發(fā)展水平并促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。要想讓高層建筑長久的可持續(xù)發(fā)展下去，必需改進(jìn)建筑設(shè)計(jì)理念，落實(shí)低碳設(shè)計(jì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的共同發(fā)展。

1高層建筑設(shè)計(jì)中低碳設(shè)計(jì)理念的必要性

目前我國建筑行業(yè)與其他發(fā)達(dá)國家相比，還存在很多問題，我國建筑行業(yè)對能源的消耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國際標(biāo)準(zhǔn)，在各項(xiàng)技術(shù)方面仍處于落后的地位。同時，我國沒有強(qiáng)大的能源供給作為支撐，因此低碳設(shè)計(jì)迫在眉睫。針對高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)的必要性來說，具體分析如下：

1.1高層建筑的特點(diǎn)及對能源的消耗

高層建筑之間的距離一般都比較小，使得住戶的采光、通風(fēng)等存在一定的問題。在炎熱的天氣，人們要采取人工制冷來降低悶熱；在寒冷的冬天，人們要采取人工制熱來維持室內(nèi)溫度。這些不僅給人們的日常生活帶來了不便，也加大了對能源的額外需求量。而人口的不斷增長，密度高、距離小的高層建筑也會不斷增多，因此必須采用低碳設(shè)計(jì)理念來解決這些問題。比如：在設(shè)計(jì)建筑物間距時，選取最科學(xué)、合理的建筑之間的距離，既能防止高層建筑之間的干擾，保證良好的光照和通風(fēng)，方便人們的居住，又能降低能源的使用；在設(shè)計(jì)建筑物外觀時，避免使用過多無用的裝飾浪費(fèi)資源，簡潔大方即可。

1.2高層建筑低碳設(shè)計(jì)缺少審查機(jī)制

目前我國嚴(yán)重缺少有經(jīng)驗(yàn)、有能力的低碳設(shè)計(jì)型專業(yè)人才。雖然社會對節(jié)能低碳建筑的重視度在不斷提升，但缺乏相應(yīng)的監(jiān)管機(jī)制和審查標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)人員自身在高層建筑設(shè)計(jì)上，低碳節(jié)能的意識不夠強(qiáng)，社會責(zé)任感不高。再加上我國沒有嚴(yán)格的監(jiān)管機(jī)構(gòu)，專業(yè)的節(jié)能知識體系與審核標(biāo)準(zhǔn)，阻礙了低碳設(shè)計(jì)在高層建筑設(shè)計(jì)方面的發(fā)展，阻礙了我國建筑行業(yè)走向世界的腳步。

2低碳設(shè)計(jì)理念在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

低碳設(shè)計(jì)理念是指在對建筑工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工中，設(shè)計(jì)人員將節(jié)能低碳思想用到方方面面上，如果可以使用不產(chǎn)生二氧化碳的清潔能源，就盡量避免使用排放碳的能源。同時也要盡可能地提高能源的利用率，在達(dá)到高層建筑基本要求的基礎(chǔ)上，盡可能做到節(jié)能減排，為人們帶來一個健康、良好的綠色出行環(huán)境。

2.1優(yōu)化結(jié)構(gòu)建筑

整個建筑工程的支撐就是結(jié)構(gòu)建筑，因此優(yōu)化結(jié)構(gòu)建筑，保證低碳設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵。目前我國對高層建筑的結(jié)構(gòu)建筑和施工仍然采用傳統(tǒng)的鋼筋混凝土、水泥、沙子等。這些不可再生資源會造成能源的減少，同時也帶來大量的粉塵，污染環(huán)境和對人們的身體健康帶來危害。所以要盡量避免使用不可再生資源，多結(jié)合有利的自然資源，盡量使用鋼結(jié)構(gòu)體系，達(dá)到低碳環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。

2.2優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計(jì)

任何高度建筑物的位置、朝向都很重要。高層建筑物對位置、朝向的要求更加精準(zhǔn)與嚴(yán)格。高層建筑物的位置首先能影響整個城市美觀，其次良好的位置提供給高層建筑更好、更充足的采光，最后高層建筑的位置要保證對周圍的建筑或設(shè)施不會產(chǎn)生干擾。同時我們也要根據(jù)地區(qū)的不同、季節(jié)的不同、溫度濕度的不同，對高層建筑物預(yù)定位置進(jìn)行日照分析與設(shè)計(jì)，找到最合理、最優(yōu)化的建筑物位置。

2.3優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)

高層建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體是外墻，圍護(hù)結(jié)構(gòu)是為了起到保暖、隔冷隔熱等功能的，多用一些填充物來當(dāng)做保護(hù)結(jié)構(gòu)。外墻對能源的消耗占整個高層建筑對能源消耗的百分之三十左右。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料分內(nèi)、外兩側(cè)，不同的材料層次布置會帶來不同的保溫、防護(hù)效果。在高層建筑的外層采用保溫結(jié)構(gòu)會帶來更好的效果，如：避免產(chǎn)生冷凝水。目前常用的墻體做法是剛健混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)外墻既能達(dá)到保暖、隔冷隔熱的理想效果，同時這種材料相對輕便，便于施工，但是這種結(jié)構(gòu)會使高層建筑圍護(hù)外墻的壽命縮短，節(jié)能的效果不理想。同時高層建筑的外側(cè)圍墻盡量避免使用聚苯乙烯泡沫板、巖棉板等輕質(zhì)的保溫材料。這些材料的外墻存在抗震性能差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易松散、不能承受沖擊等缺點(diǎn)。每種材料都有自身的缺點(diǎn)與局限性，合理優(yōu)化外墻技術(shù)迫在眉睫。

2.4拓展傳統(tǒng)技術(shù)，開發(fā)新型技

我國已經(jīng)現(xiàn)有一些低碳節(jié)能的綠色開發(fā)技術(shù)，這些技術(shù)符合低碳設(shè)計(jì)的理念。設(shè)計(jì)人員在把這些綠色技術(shù)用于高層建筑的同時，也要在結(jié)合傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷地開發(fā)出更好、更科學(xué)、更合理的新型技術(shù)，讓高層建筑有更良好的品質(zhì)，減少碳的排放量。

3總結(jié)

只有城市建設(shè)達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，才能促進(jìn)整個社會的可持續(xù)發(fā)展。近年來高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)加快高層建筑的增長，高層建筑問題已經(jīng)成為建筑行業(yè)的重要問題。如何讓高層建筑設(shè)計(jì)采用低碳設(shè)計(jì)理念，降低對環(huán)境的破壞，減少對能源的浪費(fèi)，是我國建筑行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。我國正逐漸地將低碳設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于高層建筑上，建筑行業(yè)采用低碳設(shè)計(jì)理念是一種必然的發(fā)展趨勢。