綠色建筑設(shè)計應(yīng)用在高層民用建筑設(shè)計中的探討
——以某科研辦公樓項目為例

宋美祺 李楠楠

（大連財經(jīng)學(xué)院 遼寧省大連市 116622）

引言

近年來，人們生活水平明顯提高，對精神生活的追求隨之提升，特別是提高了對于居住環(huán)境的要求。為此，綠色新型建筑材料得到了普及應(yīng)用，而綠色建筑設(shè)計應(yīng)運(yùn)而生。通過對綠色建筑設(shè)計的運(yùn)用，能源消耗量減少，建筑過程對于生態(tài)環(huán)境的污染降低，能夠為人們營造健康且舒適的居住環(huán)境，確保人與自然的和諧共生。由此可見，深入研究并分析高層民用建筑中的綠色建筑設(shè)計應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實意義。

1　綠色建筑設(shè)計在高層民用建筑設(shè)計中的應(yīng)用要點

在高層民用建筑設(shè)計中應(yīng)用綠色建筑設(shè)計，最關(guān)鍵的就是要積極開展降低能耗的工作，這同樣也是綠色建筑設(shè)計的追求目標(biāo)。通常情況下，綠色建筑設(shè)計在高層民用建筑設(shè)計中的應(yīng)用要點包括以下幾點。

1.1　太陽能資源的應(yīng)用

較之于普通民用建筑，高層民用建筑物建設(shè)的高度、樓體的朝向以及室內(nèi)規(guī)劃與布局都存在一定的差異。正是受建筑物的分布差異影響，實際獲得的日照量和時間有所區(qū)別[2]。即便是同一高層民用建筑物，樓層高度和朝向不同所獲得的日照量以及時間也不同?；诖?，將太陽能當(dāng)做優(yōu)質(zhì)光源，有效地引入到高層民用建筑物內(nèi)部，合理設(shè)計各樓層日照時間與日照量，綜合考慮具體的規(guī)范要求，使高層民用建筑物樓與樓的間距科學(xué)且合理。

1.2　風(fēng)能資源的應(yīng)用

高層民用建筑綠色建筑設(shè)計過程中，對于風(fēng)能的研究與應(yīng)用也更加普遍。其中，為與冬季取暖和夏季乘涼的不同要求相適應(yīng)，需在實際設(shè)計的時候，對地?zé)?、空調(diào)以及暖氣等常規(guī)能源加以利用，永陽要綜合考慮高層民用建筑與建筑之間的距離、樓體的朝向以及室內(nèi)外的布局規(guī)劃等諸多特征，盡量規(guī)避樓體與樓體間的布局而影響夏季風(fēng)作用的發(fā)揮。

1.3　節(jié)能方法的應(yīng)用

1.3.1朝陽的角度

近年來，人們在購買房屋的時候更偏向光照理想的房子，所以房屋朝向也逐漸成為房屋選擇的首要元素，在建筑設(shè)計過程中占據(jù)重要的地位[3]。在居住過程中，希望讓更多陽光進(jìn)入到房屋內(nèi)部，通過增加光亮而實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。高層建筑的高度較高，而且樓體和樓體的間距不大，使得不同戶型間陽光的照射時間與進(jìn)光量存在明顯的差異。在這種情況下，建筑設(shè)計面臨嚴(yán)峻的問題，因而在設(shè)計高層建筑的過程中，應(yīng)保證建筑物間距被控制于合理范圍內(nèi)，確保樓層與戶型光源的充足性。

1.3.2屋頂?shù)母魺?/p>

由于現(xiàn)代建筑物高度不斷在增加，所以受太陽輻射也更加強(qiáng)烈，使建筑物溫度明顯提高，特別是高層建筑樓頂，使得室內(nèi)溫度也隨之提高，對人們正常生活與工作帶來負(fù)面的影響?；诖耍瑸橛行У亟鉀Q這一問題，建筑設(shè)計的過程中，會借助空氣隔熱技術(shù)對太陽輻射進(jìn)行阻擋，以免溫度傳導(dǎo)到室內(nèi)，保證室內(nèi)溫度的正常。通過對空氣隔熱技術(shù)的靈活應(yīng)用，能夠保證冬季階段室內(nèi)熱量不散失，緩解空調(diào)的運(yùn)行壓力，降低空調(diào)實際能耗，實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)[4]。

1.3.3墻體

通常情況下，高層民用建筑會將保溫材料應(yīng)用在墻體等多種圍護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中。其中，墻體主要包括內(nèi)墻與外墻。由于外墻和外部環(huán)境是直接接觸的，因而保溫材料應(yīng)設(shè)置于外墻表面，且外墻內(nèi)外側(cè)要合理地設(shè)置保溫材料以及保溫層。

對于建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)而言，很容易存在縫隙問題，最常見的就是門窗框的縫隙、抹灰層的縫隙與梁墻縫隙以及墻體縫隙等等。以上縫隙的存在會使建筑物內(nèi)部熱量外流，引發(fā)嚴(yán)重的能量損失[5]。針對上述問題，應(yīng)將保溫材料填充到關(guān)鍵的部位，合理設(shè)置上保溫層，確保內(nèi)部和外部聯(lián)系被徹底切斷，減少熱量的外流量。對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，保溫材料與保溫層是節(jié)能考慮重點。

1.3.4節(jié)能型建筑材料

綠色建筑設(shè)計的節(jié)能性，具體表現(xiàn)在建筑材料選擇使用方面，要堅決杜絕高污染與高能耗。為此，在選擇的過程中，應(yīng)優(yōu)先使用可再生與無污染材料。在建筑設(shè)計的過程中，要求建筑材料選擇遵循以下幾方面原則：①就近原則，應(yīng)盡可能選擇與建筑物地點距離不遠(yuǎn)的建筑材料，本地材料最佳，便于運(yùn)輸；②建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇混凝土結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度相對較高；③確保建筑物造型的簡單性，盡量不使用裝飾性的構(gòu)件；④建筑材料應(yīng)結(jié)實，不應(yīng)隨意被損壞，所以強(qiáng)度必須滿足要求，保證原材料是廢棄物。

2　綠色建筑設(shè)計在高層民用建筑中應(yīng)用的經(jīng)典案例分析——某科研辦公樓項目

某科研辦公樓的整體建筑面積在18000m2，共14層，地上樓層為12，地下樓層為2。該建筑工程項目的主要功能是實驗、生活、學(xué)術(shù)交流、辦公、研發(fā)與地下停車等等。在其建筑設(shè)計的過程中，選擇使用立體功能疊加的方式，結(jié)合流線組織、空間需求與性質(zhì)，將不同功能塊合理地設(shè)計于豎向空間體塊當(dāng)中，加之各功能要求建筑外圍護(hù)構(gòu)造，形成了獨特的建筑形態(tài)。在該高層民用建筑中，將綠色建筑設(shè)計引入其中，增強(qiáng)了建筑物本身的綠色環(huán)保功能。

2.1　建筑技術(shù)支撐

建筑物建設(shè)的目標(biāo)就是發(fā)揮其使用價值，因而在實際設(shè)計的過程中，應(yīng)高度重視居住者自身的健康指數(shù)。這不僅是工作效率提高的重點，同樣也具有人性化的特征。在該高層民用建筑設(shè)計中，對計算機(jī)予以充分利用，對噪聲、陽光以及通風(fēng)等相關(guān)指標(biāo)予以精確地模擬，對設(shè)計加以完善與調(diào)整，在對技術(shù)設(shè)計方式合理運(yùn)用的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了建筑室內(nèi)外環(huán)境的效果，使用戶健康指數(shù)不斷提高，工作效率明顯增強(qiáng)[6]。

2.2　圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

在該科研辦公樓項目中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能主要選用了外遮陽保溫、節(jié)能玻璃、綠化屋頂以及保溫墻體等措施，節(jié)能設(shè)計效果明顯。其中，樓體的平面布局呈“呂”字形，因而要對建筑進(jìn)深進(jìn)行有效地控制，使得室內(nèi)的自然采光面積得以擴(kuò)大。

2.2.1外墻節(jié)能設(shè)計

在建筑外墻節(jié)能設(shè)計中，選擇使用的外墻保溫隔熱方式包括“聚氨酯泡沫噴涂材料復(fù)合墻板+擠塑式水泥聚苯板”、“擠塑聚苯板復(fù)合墻板+擠塑式水泥聚苯板”、外墻保溫裝飾板這三種方式。如果建筑物樓層不超過五層，其外墻應(yīng)選擇使用“聚氨酯泡沫噴涂材料復(fù)合墻板+擠塑式水泥聚苯板”的混凝土外墻板保溫方式，如果建筑物樓層超過七層，外墻應(yīng)選擇使用“加氣混凝土砌塊+LBG金屬飾面+保溫板”，但需要將聚氨酯泡沫噴在建筑物下方墻面的內(nèi)側(cè)，方便柱與梁的包裹。與此同時，在上部墻面所選用的隔熱措施就是外墻外保溫和LBG金屬飾面，有效地規(guī)避了普通外墻外保溫系統(tǒng)開裂問題的發(fā)生。在對外墻節(jié)能設(shè)計應(yīng)用的過程中，特別是外墻保溫隔熱的方式，在冬季期間，使室內(nèi)的溫度要比傳統(tǒng)外墻設(shè)計的室內(nèi)溫度高出3～5℃左右，而且有效地規(guī)避了室內(nèi)熱量向室外的散發(fā)，節(jié)能效果顯著。

2.2.2屋頂與架空層設(shè)計

在建筑物屋頂設(shè)計的過程中，應(yīng)綜合考慮實際情況與位置，合理選擇使用種植屋面、散溫屋面、倒置式屋頂或者是屋面遮陽的節(jié)能技術(shù)。其中，屋頂選用了厚度為30mm的XPS倒置式的隔熱構(gòu)造，而部分位置選擇使用種植屋[7]。將平板式太陽熱水即熱板和光伏電池板安裝在屋頂花架上，能夠?qū)崿F(xiàn)屋面遮陽的目標(biāo)。通過對倒置式屋面的運(yùn)用，能夠保證基層與防水層不受到熱變形的干擾，使防水層的使用時間得以延長。其中，平板式太陽熱水即熱板與光伏電池板的使用，使得屋內(nèi)的溫度下降了2～3℃，這樣一來，在夏季天氣溫度過高的情況下，可以有效地減少空調(diào)的使用頻率，對城市熱島效應(yīng)進(jìn)行了有效地緩解。

3　結(jié)束語

綜上所述，將綠色建筑理念應(yīng)用在建筑設(shè)計過程中，不僅可以充分利用既有資源，同樣可以保證建筑物舒適度的有效提高，降低了對于生態(tài)環(huán)境的污染?，F(xiàn)階段，綠色建筑設(shè)計取得了理想的發(fā)展成績，在國內(nèi)也逐漸形成完整的綠色建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在建筑設(shè)計中，科學(xué)合理地融入了節(jié)能減排與降低污染的思想，為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了必要的保障。為此，在高層民用建筑設(shè)計中，綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用具有一定的推廣價值。

[1]馮玉萍.綠色建筑設(shè)計在高層民用建筑設(shè)計的應(yīng)用研究[J].速讀（下旬），2017（12）：228.

[2]時潔瓊.綠色建筑在高層民用建筑設(shè)計的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（11）：1744.

[3]許光裕.高層民用建筑設(shè)計綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用研究[J].中國科技投資，2017（15）：80.

[4]郭穎瑩.綠色建筑設(shè)計在高層民用建筑設(shè)計的應(yīng)用[J].江西建材，2017（19）：6，9.

[5]周香生.綠色建筑設(shè)計在高層民用建筑設(shè)計的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2017（47）：87～88.

[6]路 瑤.高層民用建筑設(shè)計中綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用[J].山西建筑，2016（25）：182～183.

[7]陳東.高層民用建筑設(shè)計中綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用[J].建筑·建材·裝飾，2017（16）：151.