陆松延

摘    要：本文介绍了低碳设计理念的内涵，对低碳设计理念在高层住宅建筑设计中应用的必要性进行了阐述，重点分析了低碳设计理念在高层住宅建筑设计中的应用策略，以供参考。

关键词：低碳设计理念;高层住宅;建筑设计;应用

1  前言

进入新世纪以来，能源和环境问题成为人类面临的首要难题。实现人类可持续发展，必须利用好资源，保护不可再生能源，开发新能源，大力倡导低碳环保、节能减排，将低碳设计理念贯穿于人类生活的方方面面。随着城镇化建设的发展，人口压力的增大，高层住宅得到了不断的发展，高层住宅的设计需求和设计品质也日新月异，因此，将低碳设计理念应用于高层住宅设计中具有非常重要的意义。

2  低碳设计理念的内涵

2.1  节能是低碳设计理念的根本

节能环保和高效低碳是时代发展的潮流，为了满足建筑行业可持续发展的需要，在建筑能耗日益增加的今天，必须在建筑设计中加强机能技术与设备的应用，在分析自然条件的基础上，将科技与之进行有机的结合，才能更好地促进符合低碳建筑结构在节能方面的需求。所以低碳设计理念的根本就在于节能。例如在建筑通风方面，可以加强季风的利用，并在夏季借助主导风做好穿堂风的设计，而在建筑围护结构采取有效节能措施，就能降低采暖与空调使用带来的能耗。

2.2  有助于能源的合理组合和优化

为了加强自然环境保护，就必须在高层住宅建筑低碳设计中注重新能源的组合和高效的利用。而低碳设计理念主要是倡导利用技术加强设备的改造，达到降低能耗的目的。而高层住宅建筑中的能耗设备较多，加强这一理念的应用，能更好地在降低能耗的同时将碳排放降低，在保护自然环境的同时，还能加强可再生能源的利用，将多种能源更好地进行组合和优化。

2.3  低碳设计理念下主要是加强天然材料的应用

在低碳设计理念下，更加注重和要求所使用材料不能给人体健康带来危害，加强天然材料的应用，所使用的材料应具有较强的环保性和节能性，才能更好地确保建筑的节能性和环保性。

3  低碳设计理念在高层住宅建筑设计中应用的必要性

随着建筑行业能耗量的逐年增加，加剧了环境问题和能源危机，严重阻碍了我国可持续发展的进程。将低碳环保的设计方法和设计理念融入到建筑行业和建筑设计过程中，是解决这些问题的根本。目前许多开发商为了追求高层住宅建筑经济利益最大化，往往不顾及建筑设计规范要求，缩短楼间距，降低采光率。所以，在未来的高层住宅建筑设计过程中，必须将低碳绿色设计理念推广到高层住宅建筑设计中去。

4  低碳设计理念在高层住宅建筑设计中的具体应用策略

4.1  选用自由式布局模式对建筑进行布局

自由式、同行列式是建筑发展过程中出现的两种最为经典的住宅群体布局模式。这两种布局模式在具体的住宅空间规划中具有明显不同的优势，布局规整且有序是同行列式模式最大的特点，能够实现住宅内部空间的创造则是自由式的特点。两种模式在风环境方面也有较大的差异。风经过同行列式建筑后会在其背面形成较大的涡流区，影响人们进行室外活动。与同行列式布局相比，自由式布局更有益处，即不仅能够满足人们的日照需求，而且可以节约大量土地，使住区附近的风均匀分布，保证环境能够更好地满足人们的日常活动需求，这也充分体现了低碳设计理念。

4.2  改善建筑朝向，充分利用自然光源

在建筑设计中，需要在对当地的日照情况进行分析，合理选择建筑方位、朝向，确保高层住宅建筑的每户能被阳光照射。选择正确的建筑朝向，即在建筑选址中需充分考虑建筑在城市环境中的影响，避免因过于追求建筑的容积率，而影响到建筑的日照强度和时长。同一地点，同一建筑的朝向不同，所受到的太阳光辐射及热损失都有一定的差异。在实际确认建筑方位时，设计人员要掌握当地的日照情况。根据当地太阳高度角计算太阳光的影响范围，采用合适的设计方案以确保建筑冬天的日照时长。通常情况下，建筑中朝南面的窗户面积应当尽量大一些，而朝东、朝北的窗户面积则可以稍微小一些，以此实现太阳能最大限度的吸收、最小限度的损失，保证室内环境的舒适性。

4.3  使用可再生的新能源利用

可再生的自然能源越来越多地被用于低碳建筑设计中，其中太阳能、风能是比较常见的两种，太阳能热水系统和光伏发电是太阳能在建筑设计上的主要应用。除此之外，利用自然风来带动室内的空气流动是保持空气新鲜常用的做法，这样不仅降低了空调的使用率，还有利于人体健康。笔者在“莱茵河畔”高层住宅的项目设计中，考虑建筑屋面为欧式建筑的屋顶形式，结合当地的气候特点和建筑构件的特点，利用阳台栏板设置太阳能集热板，并辅助设置空气源热泵，解决太阳能热水系统建筑一体化设计，实现了低碳设计理念在高层住宅建筑设计的应用。

4.4  采用自然导光技术

住宅在采光上也需要消耗很多的能源，但如果运用天然导光技术，同时借助玻璃纤维，将太阳光引入地下建筑，将减少大部分用于室内照明的消耗。笔者在“阳光新城”项目设计中，结合地形及地下室空间组合关系，将地下室顶板在合适的位置开洞，设计玻璃板采光井，利用住宅楼的间距、错位及边界空间，将自然光引入地下车库，既节省了人工照明所消耗的能源，又将室内空间延伸到室外，到达了绿色建筑的低碳设计的生态要求。

4.5  建筑与室内一体化设计理念，减少建筑的体积

由于地理环境因素的不同，不同地区不同建筑的体形系数也不尽相同。建筑的体形系数是指建筑物接触室外大气的外表面积与其所包围的体积的比值，建筑体积越小、体形越复杂，体形系数就越大，相同面积的住宅消耗的能源也较多。在国外，很多高层住宅建筑被修建成圆塔形，因为不同的几何图形在面积相等的情况下，圆的周长最短，所以建筑接触的室外大气的外表面积也较小。通过研究，科学家提出了“建筑与室内一体化”的建筑形体设计理念，为了消耗最少的资源和减少污染，建造过程中应尽可能地选择耗材低、耐久性强的建筑体系。

4.6  围护结构墙体改善，减轻建筑物的重量

在建筑围护结构中，外墙是很重要的建筑组成部分，与普通的砌体结构的砖石围护结构不同，在高层住宅围护结构中，主要是通过选择新型墙体材料来实现自身重量的减轻。所以在选择围护结构的填充材料时，要尽量选择质地相对轻盈，减少墙体自重，如加气混凝土砌块、陶粒混凝土砌块、自隔热混凝土砌块等新型材料。

4.7  传统技术与新型技术相结合

传统建造技术中的木结构填充岩棉、陶土夹心墙等技术环保且能源消耗低，应用这些传统技术的住宅排放的二氧化碳和硫相对较少，节能的同时又减少了大气污染。但在低碳建筑设计过程中我们不能再继续满足于传统的建造技术，新时代新型能源控制技术对减少能源的浪费十分有效。如合理设计建筑配套系统，将雨水、污水分流，雨水回收进行再利用，用于灌溉花草树木;将污水与雨水分开进行处理，能有效缓解一些地区水资源紧缺的情况。在建筑设计中，合理利用可再生能源能減少温室气体的排放量，目前已经有科学家设计出碳排放量为零的建筑物，这种建筑全靠大自然的太阳光和雨水解决水电供应问题。

5  结束语

总之，低碳建筑已经逐渐成为国际建筑中的主流，这类建筑不仅具有低碳、节能的特性，对于发展可持续经济更有着至关重要的现实意义。为了给人们建造更加绿色、低碳、健康、舒适的住宅，建筑师们任重道远，应不断探索和掌握低碳设计技术，在低碳设计的道路上不断前行。

参考文献：

[1] 李东海.低碳设计理念在高层建筑设计中的体现[J].低碳世界，2015（20）：33～34.

[2] 潘洁贤.低碳设计理念在高层住宅建筑设计中的应用[J].建材与装饰，2015（46）：56～57.