對(duì)高層建筑低碳設(shè)計(jì)理念的思考

裘紀(jì)林

杭州道和建筑設(shè)計(jì)有限公司 浙江 杭州 310000

前言

低碳設(shè)計(jì)理念的出現(xiàn)，加大了對(duì)環(huán)境生態(tài)因素的重視與保護(hù)，在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠節(jié)約能源，提高能源使用效率，促進(jìn)人與自然的和諧共處?，F(xiàn)階段，我國(guó)城市化建設(shè)正如火如荼進(jìn)行中，加強(qiáng)對(duì)低碳設(shè)計(jì)理念在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1 高層建筑低碳節(jié)能設(shè)計(jì)的必要性

低碳設(shè)計(jì)理念是在節(jié)能環(huán)保事業(yè)不斷發(fā)展過程中逐漸形成的現(xiàn)代建筑理念，將節(jié)能環(huán)保作為重要的設(shè)計(jì)目標(biāo)。一些新興的節(jié)能設(shè)計(jì)、設(shè)備和技術(shù)在不斷創(chuàng)新和發(fā)展當(dāng)中，建筑設(shè)計(jì)者們將這些新型技術(shù)應(yīng)用到當(dāng)前的建筑住宅之中，能夠有效滿足低碳建筑結(jié)構(gòu)的要求。低碳設(shè)計(jì)理念，主要是將能源進(jìn)行充分有效的組合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能源資源的充分優(yōu)化和利用，加快環(huán)境保護(hù)的步伐。通過使用一些天然型的能源和資源，選用一些對(duì)人體傷害較小或者無(wú)害的建筑材料和裝飾材料，提高建筑住宅的環(huán)保性能。低碳設(shè)計(jì)理念還將節(jié)約能源資源作為重要的建設(shè)目標(biāo)，在進(jìn)行房屋建筑的設(shè)計(jì)過程中，將節(jié)約能源資源的理念積極融入每個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)當(dāng)中，逐步提高資源的利用效率，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化效果[1]。

2 我國(guó)低碳建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，人們對(duì)環(huán)保的質(zhì)量和意識(shí)也在逐步提高，尤其是對(duì)于建筑的環(huán)境要求也是越來(lái)越嚴(yán)格。因此，在建筑物設(shè)計(jì)過程中，建筑設(shè)計(jì)師首先應(yīng)當(dāng)把低碳理念有機(jī)地融入建筑中，同時(shí)要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的理念，注重環(huán)保材料和能源在建筑物中的利用。從目前來(lái)看，我國(guó)建筑設(shè)計(jì)師往往過度偏重于建筑物的外在形態(tài)，往往忽略了建筑物的節(jié)能功能，導(dǎo)致這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要有兩方面：①建筑設(shè)計(jì)師認(rèn)為采用低碳技術(shù)和環(huán)保節(jié)能材料，在一定程度上會(huì)增加建筑投資成本，同時(shí)也會(huì)降低經(jīng)濟(jì)效益；②建筑設(shè)計(jì)師還考慮了房?jī)r(jià)穩(wěn)定性因素，這在一定程度上阻礙了低碳建筑在我國(guó)的發(fā)展進(jìn)程。盡管目前我國(guó)政府以及群眾已經(jīng)開始重視建筑的低碳、環(huán)保設(shè)計(jì)，但是不少建筑企業(yè)開展低碳建筑設(shè)計(jì)不是充分認(rèn)識(shí)到了在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用低碳理念的重要性，而是迫于政府政策以及法律法規(guī)所迫，這就直接導(dǎo)致了不少建筑企業(yè)開展低碳建筑設(shè)計(jì)的活動(dòng)形同虛設(shè)，無(wú)法起到有效的作用；再者，不少建筑企業(yè)認(rèn)識(shí)到了實(shí)現(xiàn)低碳建筑設(shè)計(jì)是大勢(shì)所趨，但是，在實(shí)現(xiàn)低碳建筑設(shè)計(jì)的過程中，會(huì)受到諸多現(xiàn)實(shí)因素的阻礙，諸如資金問題以及技術(shù)支撐等問題，無(wú)論是低碳能源還是低碳材料，對(duì)其的采購(gòu)需要付出比常規(guī)能源、材料高出好多倍的資金，但是，一些地方建筑企業(yè)對(duì)此根本無(wú)力承擔(dān)，面臨著被低碳建筑行業(yè)邊緣化的危險(xiǎn)[2]。

3 低碳理念應(yīng)用高層建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 建筑單位和設(shè)計(jì)部門要樹立低碳設(shè)計(jì)理念

作為城市高層建筑的建筑單位，必須重視低碳設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用，在設(shè)計(jì)工作中重點(diǎn)要求設(shè)計(jì)部門樹立低碳設(shè)計(jì)理念，全面推行應(yīng)用隔熱保溫等新型節(jié)能材料，加強(qiáng)應(yīng)用節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)和采光系統(tǒng)，注重采光設(shè)計(jì)和通風(fēng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用自然光和自然風(fēng)。設(shè)計(jì)人員選用建筑裝飾材料時(shí)，必須充分考慮到建筑裝飾材料的環(huán)保性、安全性，不能對(duì)人體產(chǎn)生危害，減少不必要的建筑材料浪費(fèi)，加強(qiáng)應(yīng)用節(jié)能復(fù)合型材料，這樣才能滿足低碳設(shè)計(jì)要求。

3.2 優(yōu)化結(jié)構(gòu)建筑

對(duì)于高層建筑這一整體來(lái)說，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常重要的，因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)不僅決定著建筑整體的穩(wěn)定性，同時(shí)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還能節(jié)約能源，減少污染。目前，在對(duì)高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工的時(shí)候，所使用到的最多的就是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在這個(gè)過程中不僅需要消耗大量的水泥、礦砂等不可再生資源，與此同時(shí)在施工過程中還會(huì)有大量的沙塵產(chǎn)生對(duì)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的污染。因此，在對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了盡可能減少對(duì)資源的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境造成的污染，要盡量減少對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用，而盡量使用鋼結(jié)構(gòu)體系。同時(shí)，對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要注意多利用自然條件來(lái)進(jìn)行采光與通風(fēng)，從而減少對(duì)其他能源的消耗。

3.3 全面優(yōu)化建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)

在高層建筑的整體結(jié)構(gòu)中，建筑外墻起到遮擋保暖的重要作用，在應(yīng)用低碳設(shè)計(jì)理念時(shí)，也要注重優(yōu)化和完善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻設(shè)計(jì)，許多高層建筑墻體大多使用鋼筋混凝土來(lái)作為填充材料，但是為了使墻體更好地進(jìn)行保溫和隔熱，可以改善墻體結(jié)構(gòu)，使用保溫性比較好的輕質(zhì)新型材料，這樣能夠使建筑墻體結(jié)構(gòu)承受的重量大幅度降低，鋼筋負(fù)擔(dān)也會(huì)逐漸降低，提升了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性。同時(shí)，建筑房屋的墻體材料和結(jié)構(gòu)具有一定的使用壽命，超過使用壽命，容易出現(xiàn)散架等問題，抗震能力和整體承載能力逐漸削弱。因此，在設(shè)計(jì)施工階段，就要采用合適的墻體材料，通過使用復(fù)合型建筑材料，以此來(lái)提升建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體的使用壽命[3]。

3.4 加強(qiáng)運(yùn)用低碳技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，在高層建筑低碳設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了許多新型低碳技術(shù)，這些低碳技術(shù)主要運(yùn)用了光能、風(fēng)能、太陽(yáng)能以及地?zé)崮艿纫幌盗锌稍偕鍧嵞茉?，比較具有代表性的低碳產(chǎn)品有太陽(yáng)能熱水器。因此，在高層建筑設(shè)計(jì)施工中，可以應(yīng)用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，通過太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)來(lái)加熱水，從而為建筑內(nèi)部的提供充足的熱水供應(yīng)。

在對(duì)這些高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的時(shí)候，如果不夠科學(xué)合理的話，不僅將會(huì)造成非常嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，同時(shí)還會(huì)對(duì)城市造成非常嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，高層建筑采用低碳設(shè)計(jì)理念是一種趨勢(shì)，這種設(shè)計(jì)理念能夠使城市的環(huán)境更加優(yōu)美，居民的生活環(huán)境得到保障。