胡力维

广东纵横建筑设计有限公司 广东 肇庆 526040

伴随着社会经济的稳步增长和先进科技的快速进步，人类文明逐渐开启了新的智能化时代，各项科技层出不穷，不断大幅度提升了科技生产力，同时也为人们的生活环境带来了巨大的变化，但同时也产生了一些影响，尤其城市资源越发紧张，最为明显的是土地资源，城市化建设中建筑开始想着高层化迈进，建筑高度不断升高。建筑行业一直是能源、资源消耗的“大户”，而且在建筑工程建设当中也会在不同程度上对环境产生一些污染影响，如噪音污染、固体废弃物污染、水污染等等。为能够营造出人与自然和谐共存的优质居住环境，使人们居住环境更加贴近生态自然，并节约能源、资源，现阶段我国也越来越重视绿色低碳理念在高层建筑设计中应用的研究，并将其作为建筑行业发展、技术创新与施工设计改进的重点内容。

1 绿色建筑设计的内涵及设计原则

1.1 绿色低碳建筑设计理念内涵

简单来讲，绿色低碳建筑设计理念主要指的是在高层建筑设计和设计施工当中充分运用生态学理论，实现高层建筑与生态环境以及人类居住和谐共存的目标，所设计出的绿色低碳建筑更加符合人类日益增长的物质需要和精神需求，其充分结合了现代高科技，以及先进的设备技术，是利用先进科技文明来有效降低建筑对自然环境所造成的破坏影响，从而实现城市的可持续发展。

1.2 绿色低碳建筑设计原则

其一，可持续发展原则。绿色低碳建筑设计理念涉及到多个学科的理论知识，其主要是以可持续发展为根本原则，融汇建筑学、生态学与材料学等多学科领域，科学合理进行高层建筑的设计，最大程度上确保建筑环境的生态平衡，真正达到无污染、低能耗这一效果，使人们能够生活在更加健康且舒适的居住环境当中。

其二，因地制宜原则。大部分高层建筑在进行绿色低碳设计过程中往往强调因地制宜，也就意味着建筑需要与当地自然环境及社会环境相协调，设计过程中主要是以原有地貌特征为根本出发点，进行各项要点的合理设计与科学布局，并充分利用现有条件，在尽量不改变当地实际地貌特征的情况下进行建筑的设计。

其三，低碳环保原则。在进行绿色低碳高层建筑设计过程当中，在选择采用哪种建筑结构进行设计时，需充分根据建筑实际使用功能和空间要求来进行综合考量与决策分析，并以此为基础尽量选择低能耗且轻质化的结构类型，从而实现能源的节约和资源的最大化利用。例如，可选择弹性可变结构来进行高层建筑设计，如此可以满足低碳环保需求，同时又能够提高建筑使用过程中的多样性，从而有效控制建筑工程的造价，提高其低碳环保效果[1]。

2 影响绿色建筑设计的因素分析

2.1 社会环境分析

对于现代城市当中的高层建筑工程而言，其本身就有着高能耗、高污染的标签，从当前世界整体发展趋势来看，高层建筑的建设对于人类来讲无论在施工难度还是成本控制或是质量控制，以及施工技术运用方面都有着较为成熟的经验。然而难点就在于社会问题，高层建筑主要有光污染、热辐射、地面风流与空间压迫感以及火灾消防危险性等客观存在的一些不足，这些问题的存在往往无法避免，但高层建筑仍然受到城市居民的欢迎，其原因就在于能够节约大量的土地资源，提高城市空间的利用率。高层建筑多种不同类型的多样化搭配，也能够起到美化城市环境的效果，使城市局部地区更为立体，更具层次感，这也逐渐成为了现代化城市发展的一个明显标志。

在高层建筑居住的人们有着更加开阔的视野和良好的通风以及充分的采光，这些优势提高了高层建筑的舒适性。而在环境保护重要性的日益凸显下，绿色低碳建筑设计成为高层建筑的发展趋势之一，绿色低碳建筑设计的作用需要根据社会整体发展情况才能够摸清其发展脉络，但也容易受到一些社会环境因素的制约，例如部分经济不发达地区，或地质条件无法满足高层建筑高承载压力要求，或经济社会环境制约而无法实现绿色低碳高层建筑设计等等，这些都会对绿色低碳高层建筑设计产生一定的影响。

2.2 自然环境分析

绿色低碳建筑设计的核心在于节能、减排、降耗，大部分绿色低碳建筑设计当中会尽量使用可再生资源和可循环利用资源以及污染资源，在保证人们居住舒适性和生活品质基础上，实现高层建筑设计合理性与施工质量提升。因此，需要注重对高层建筑的合理规划、选址和结构设计，以及节能降耗等相关问题都需要解决。绿色低碳建筑所要体现的是可持续发展目标，这就需要保证自然环境与社会环境的高度统一与良性发展，还需真正将绿色低碳建筑设计理念与高层建筑设计完美融合在一起，并以先进科技作为“黏合剂”。高层建筑设计的选材、材料加工处理、施工过程以及废弃物再生处理整个流程当中，始终要渗透和贯穿先进科技的应用。所以，绿色低碳建筑设计从产生到使用都需要加强对自然环境的评估，以及能源、资源消耗的准确估量，但现实当中的自然环境也必然会为绿色低碳建筑理念在高层建筑设计当中应用带来不小的难度和挑战。

2.3 人文环境分析

无论绿色低碳建筑设计如何以自然和谐发展为中心来开展人与建筑及自然环境之间的和谐共存，然而其始终是要为人所服务的。也就是说，在绿色低碳建筑设计理念应用在高层建筑设计当中时，必然会受到人文环境这一因素的影响，例如绿色低碳建筑设计过程当中，需要充分考虑当地的风俗习惯、风土人情、历史文化、地域特征等等，将这些人文环境因素充分体现在的绿色低碳高层建筑设计当中，方能够凸显出绿色低碳建筑的特色，也才能够满足居住用户的人文需求。

2.4 技术环境分析

要想实现绿色低碳建筑理念在高层建筑设计当中的有效应用，必然需要借助于先进的科学技术，其是绿色低碳建筑设计得以实现的根本前提。因此，现代绿色低碳高层建筑设计与发展当中也必然会受到技术环境因素的影响，例如绿色低碳高层建筑设计当中会采用节能墙体材料，确保墙体的保温性能和耐火性以及耐腐蚀性，既能够保证高层建筑的安全，同时也可降低建筑能耗。此外，也可以设计采用节能材料或节能措施的门窗，从而降低室内热能耗，或采用节水型器具和设备，以及回收用水系统与废水回收系统，最大程度上节约水资源。而且对于高层建筑而言，可以利用风压来提高建筑室内的通风效果，利用屋顶、建筑立面等空间来扩大绿化面积，利用当地建筑材料实现成本的降低[2]。总之，要能够充分利用可收集和可利用替他环保材料，结合先进科技进行高层建筑的绿色化、低碳化设计，如此也才能够充分发挥出技术环境优势作用。

3 低碳理念在高层建筑设计的技术处理分析

3.1 高层建筑中新能源引入技术的处理

以太阳能为例，太阳能是属于无污染且可再生的新能源，最为典型的高层建筑当中太阳能引入技术处理是将太阳能运用到室内取暖当中，例如，利用高层建筑外立面进行太阳能热能的吸收。并将其用于室内温度调节。此外，太阳能热水器也是现代高层建筑当中应用较为普遍的一种太阳能利用手段，而其技术处理相对较为简单，主要是利用建筑立面和房顶设置一台太阳能集热器，从而实现太阳能的收集和充分利用。另外，太阳光线不经过处理就可以利用其中的短波来起到杀除真菌的作用。以高层建筑朝阳房间来讲，需要将太阳光射入量做到最大化，也就是说需要将房间内玻璃面扩大，如此一来，阳光照射的玻璃面时就会反射一些热量，而房间温度会有所提升，主要房间的热量摄取则是通过与朝阳房间有着同一道墙壁来确定整个房间热量。而夜晚时高层建筑主要采用的保温材料能够将屋内温度锁定在较为合理的范围内。而在夏季较为炎热的天气，为防止光照过大而产生多余热量，可以在墙壁附近安装排气孔，从而有效预防温度过热的情况。

3.2 高层建筑布局与低碳理念衔接处理

绿色低碳高层建筑设计中的室内采光设计为例，其是充分利用合理布局与地毯理念相衔接的典型案例之一，在高层建筑设计当中，其朝向问题非常关键，尤其对于室内采光至关重要，在朝向相对较为合理的房间当中，往往可以实现自然采光的最大化利用，尤其在冬季时，可最大程度上聚集热能和光能，其布局十分关键，直接决定了室内采光和温度调节的效果，也就意味着影响着高层建筑的绿色化、低碳化、环保化效果。所以，其技术处理一方面要注重布局设计的合理性，另一方面要合理选择室内与室外墙壁材料，要选择热稳定性好的材料，从而解决采光与温度调节的问题[3]。

4 绿色低碳建筑理念在高层建筑设计中的应用策略

绿色低碳建筑理念对于高层建筑来说，需要从多方面出发，结合建筑实际类型和具体功能以及所处环境等多项因素，并做到多点入手，如图1所示。

图1 高层建筑绿色低碳建筑项目设计重点

4.1 树立低碳设计理念

绿色低碳设计理念在高层建筑设计当中的应用必须要能够树立低碳设计理念，大力推广隔热保温节能型新型材料，要能够从全局角度来综合考量高层建筑的绿色低碳设计。例如，在进行制冷系统与取暖系统的设计时，需尽量选用节能型，通风设计与采光设计方面也要依循节能环保与因地制宜原则，要时刻遵循绿色低碳设计理念，再如，在进行高层建筑材料选择时，第一角度需考虑是否对人体有害，第二则是要考虑选用是否会降低资源浪费与消耗，第三是是否能够替代传统建筑材料、是否有着较高的环保性。

4.2 充分应用低碳技术

高层建筑设计过程当中，绿色低碳设计理念的运用与融入，需充分考虑清洁能源等低碳技术的使用，要保证高层建筑的节能降耗和减排，其中主要涉及到的低碳技术包括太阳能、光能、风能、地热能等等，其中太阳能热水器和风力发电系统已经是现代高层建筑低碳设计当中的较为具有代表性的设计之一。例如太阳能在高层建筑设计当中的应用主要涵盖光伏发电以及热水系统，太阳能热水系统利用太阳光产生热量进行水加热，不但能够有效节约电力能源的消耗，同时也能够为人们生活提供更加便利的热水服务。而光伏发电则是属于一种能够将太阳光能转变为电能的新能源发电技术，高层建筑设计当中可以在墙面、楼板、窗户等位置设计为光伏电池板，并使其成为高层建筑结构的组成部分，不但不会影响高层建筑的美观性，同时还能够为高层建筑提供较为充足的电力能源供应[4]。

而风能的利用则是属于绿色低碳设计理念在高层建筑设计当中应用的一种较为典型的技术，通常风能在高层建筑当中的使用主要是借助于通风系统。尽最大可能利用自然风进行高层建筑室内空气的调节，时刻保持室内空气的清新。

而在高层建筑也可以采用利用空气能热水设备，尤其在环境温度比较高的南方，空气能热水器往往有上佳的表现，能实现风能的利用转化。而高层建筑的采光方面，运用绿色低碳环保设计理念可以最大程度上利用天然导光技术，将自然光顺利引入到高层建筑室内，从而节省电照明。另外，可以采用玻璃纤维等高科技材料，充分发挥光能对室内采光的调节作用。

4.3 和新技术结合发展

高层建筑设计当中，很多传统设计理念以及设计技术也有着一定的节能环保效果，例如利用陶土夹心墙技术、苯板保温技术等等，这些传统的建筑技术也能够有效遏制二氧化碳排放量的提升，节约能源，从而实现对生态环境的保护，而且也能够保障人们的健康安全。所以，绿色低碳建筑理念在高层建筑设计当中的应用当中，也要注重传统建筑基础与新技术的结合发展，以传统低碳设计技术及理念为根本，结合新型技术进行再创新。一方面，能够发挥传统建筑设计技术的成熟性优势，另一方面也可以借助新型设计技术与低碳环保理念的高科技优势，从而为高层建筑的低碳环保节能设计提供更加有力的支持[5]。

5 结束语

结合上述文章内容所述，绿色低碳建筑设计理念运用的是科学的方式与技术方法进行自然环境的改造，并遵循因地制宜原则，真正以人为本，充分实现施工条件与设计的有机统一，最大程度上降低对生态环境的破坏影响，同时也要保证绿色低碳建筑对新材料的应用以及节能减排效果的提升。其重点在于低碳、节能、环保，所以，高层建筑设计当中，绿色低碳环保理念的应用必须要结合当前现有科技与新型材料，充分发挥技术与材料优势作用，不断加强设计理念与建设技术的创新。