高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)理念研究

陳啟新

（福建省五建建設(shè)集團(tuán)有限公司廈門分公司，福建廈門 361000）

0 引言

隨著我國(guó)城市建設(shè)速度的不斷加快， 環(huán)境污染問題也隨之加重，嚴(yán)重影響了居民生活。 而將低碳設(shè)計(jì)理念融入高層建筑設(shè)計(jì)中， 不僅能解決污染問題，還可以有效減少各類資源的使用量，提升建筑布局的合理性， 對(duì)于促進(jìn)后續(xù)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。 對(duì)于建筑行業(yè)而言，低碳已經(jīng)逐漸成為了一種踐行理念， 其主旨是力求能使用可再生能源滿足人們的日常生活需要，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，要充分掌握技術(shù)與方法，結(jié)合工程建設(shè)實(shí)際情況預(yù)先對(duì)其進(jìn)行規(guī)劃， 將低碳設(shè)計(jì)理念在高層建筑中得到合理運(yùn)用， 以最少的資源獲得最高的效益， 從而滿足建筑綠色發(fā)展的需求。 同時(shí)，在建筑住宅設(shè)計(jì)中，會(huì)使用各種類別的材料， 這些材料對(duì)于建筑的低碳環(huán)保性能起到重要的作用， 也是低碳環(huán)保設(shè)計(jì)理念中重要的組成部分。 要充分結(jié)合科學(xué)與工藝，進(jìn)一步減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞， 力求使建筑與自然環(huán)境實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展，創(chuàng)造健康舒適的生活環(huán)境。

1 高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)理念概述

1.1 基本概念

低碳設(shè)計(jì)理念是在一定條件下產(chǎn)生的建筑設(shè)計(jì)方法，其能將節(jié)能技術(shù)、環(huán)保材料、新施工工藝應(yīng)用到工程中， 在確保建筑設(shè)計(jì)合理性的基礎(chǔ)上，有效減少各類資源的消耗，避免影響生態(tài)，以此營(yíng)造良好的城市環(huán)境。 現(xiàn)代建筑的能耗非常大，而低碳設(shè)計(jì)核心內(nèi)容是控制污染物的產(chǎn)出，在高層建筑設(shè)計(jì)中需要融入自然環(huán)境因素及低能耗因素，充分了解當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和氣候條件， 隨后考慮技術(shù)、設(shè)備、材料等方面，通過將先進(jìn)的科技成果與良好的自然條件有機(jī)結(jié)合，在最大程度上降低各類資源的消耗，使整體獲得良好的節(jié)能效果[1]。

1.2 基礎(chǔ)內(nèi)容

高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)理念主要包括節(jié)能降耗、能源組合、材料應(yīng)用等方面，在設(shè)計(jì)過程中需要將節(jié)能技術(shù)與設(shè)備充分融合，如通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以結(jié)合當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)裝置，并利用區(qū)域的自然環(huán)境實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，在滿足實(shí)際使用要求的基礎(chǔ)上不影響生態(tài)，還能夠有效降低日常使用中的各類能源消耗， 滿足未來(lái)行業(yè)的發(fā)展建設(shè)需求。同時(shí)，需要將低碳理念貫徹到每一個(gè)環(huán)節(jié)，充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)優(yōu)化設(shè)備，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)適當(dāng)選擇天然材料，對(duì)必須使用的油漆、石灰等建筑材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)， 以此確保最終項(xiàng)目的安全，在減少資源浪費(fèi)的同時(shí)不斷提升資源利用率。

2 高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)分析

2.1 工程概況

泉州江濱花園項(xiàng)目主要產(chǎn)業(yè)為石雕、影雕及汽配產(chǎn)業(yè)， 用地北至規(guī)劃路寬20 m 的洛江二路，西側(cè)，南側(cè)、東側(cè)為其他項(xiàng)目用地，總用地面積約11 497.96 m2。 基地周邊2.5 km 圈內(nèi)業(yè)態(tài)多樣、豐富，生活配套齊全，項(xiàng)目地塊用地距泉州灣河口濕地自然保護(hù)區(qū)約180 m，泉州灣以河口為主體，主要保護(hù)對(duì)象是灘涂濕地、紅樹林及其自然生態(tài)系統(tǒng)，本項(xiàng)目已在保護(hù)區(qū)范圍外。 在建設(shè)實(shí)施過程中，以低碳設(shè)計(jì)理念為核心，按項(xiàng)目特點(diǎn)和規(guī)范要求做好規(guī)劃設(shè)計(jì)，全過程遵循國(guó)家建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，以生態(tài)文明思想為指導(dǎo)，貫徹新發(fā)展理念，堅(jiān)持走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的發(fā)展道路， 采取更加有力的政策和措施，以此滿足環(huán)境保護(hù)以及能源降耗的需求。

2.2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

2.2.1 平面設(shè)計(jì)

在平面設(shè)計(jì)中著重做好用地紅線、 道路紅線、建筑紅線、地下室界線標(biāo)注，明確各紅線、界線之間的退讓關(guān)系，初步設(shè)計(jì)檢查發(fā)現(xiàn)南側(cè)建筑紅線退讓不足，后續(xù)按要求進(jìn)行退讓。 同時(shí)，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中補(bǔ)充住宅建筑朝向角度分析，以此進(jìn)一步優(yōu)化建筑節(jié)能，關(guān)注消防設(shè)計(jì)的相關(guān)問題，在總平面消防設(shè)計(jì)中，消防撲救面、消防施救場(chǎng)地應(yīng)結(jié)合消防車道布置，確保施救場(chǎng)地進(jìn)行調(diào)整并滿足規(guī)范要求，盡端式消防車道應(yīng)設(shè)回車場(chǎng)，施救場(chǎng)地?fù)渚让嬉粋?cè)應(yīng)設(shè)建筑物的疏散出口。 在非機(jī)動(dòng)車道設(shè)置頂棚，考慮核算相關(guān)計(jì)算指標(biāo)，室外活動(dòng)場(chǎng)地、大門、門衛(wèi)、管理用房、公共廁所、無(wú)障礙設(shè)計(jì)等要求進(jìn)行同步設(shè)計(jì)，后續(xù)由專業(yè)技術(shù)部門采用經(jīng)有關(guān)部門鑒定合格的日照分析軟件進(jìn)行細(xì)化分析，在得出合理參數(shù)后開展規(guī)劃編制工作。

2.2.2 立面設(shè)計(jì)

立面設(shè)計(jì)按方案進(jìn)行優(yōu)化完善，補(bǔ)充立面設(shè)計(jì)專篇，滿足上位規(guī)劃、城市設(shè)計(jì)及規(guī)劃設(shè)計(jì)條件的要求，立面建筑風(fēng)格、材料、建筑形式等要求與周邊地塊立面設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)，細(xì)部方面要求推敲腰線位置及大小。 同時(shí)，為了避免屋面造型雜亂，要求所有建筑與主入口門廳的屋頂相協(xié)調(diào)，設(shè)計(jì)語(yǔ)言、手法、比例、色彩等應(yīng)做到統(tǒng)一，確保商業(yè)建筑裙房造型與小區(qū)協(xié)調(diào)呼應(yīng)。 住宅方面在低碳設(shè)計(jì)理念下，窗戶采用透明玻璃，并考慮空調(diào)外機(jī)、冷凝水管、燃?xì)夤艿馈⒂晁茉O(shè)置位置以及廣告牌等影響因素，防火分區(qū)應(yīng)滿足規(guī)劃條件要求，嚴(yán)格按停車的防火分區(qū)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)并滿足相關(guān)規(guī)范要求，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化人防地下室方案，采光井應(yīng)避免形成煙囪效應(yīng)，設(shè)置符合《泉州市城市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定》的面積計(jì)算要求。

2.2.3 專項(xiàng)設(shè)計(jì)

該高層建筑工程著重關(guān)注環(huán)境保護(hù)與能源消耗方面，按規(guī)定及時(shí)報(bào)送審批部門審查，全部合格后方可進(jìn)入施工圖設(shè)計(jì)階段。 小區(qū)建設(shè)方面按照《關(guān)于全省推廣和開展智慧安防小區(qū)建設(shè)的指導(dǎo)意見》進(jìn)行專篇設(shè)計(jì)，電力設(shè)計(jì)上為能節(jié)約資源消耗，要求按電力專項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)范，容量配置要以供電公司測(cè)算的結(jié)果為準(zhǔn)，統(tǒng)籌合理規(guī)劃與組織供電方案。給排水則根據(jù)當(dāng)?shù)厮畨涸O(shè)計(jì)給水分區(qū)，且項(xiàng)目所用燃?xì)夤艿劳皆O(shè)計(jì)、施工、竣工，并將其納入項(xiàng)目建設(shè)規(guī)劃。 設(shè)計(jì)單位與當(dāng)?shù)馗鞑块T做好銜接，按規(guī)定安裝、使用安全防護(hù)裝置和設(shè)施,結(jié)合與會(huì)專家及各部門代表的意見和建議補(bǔ)充、修改、完善方案，最后按照程序報(bào)批。

2.3 項(xiàng)目執(zhí)行

上述項(xiàng)目根據(jù)資源環(huán)境完善方案，使建筑物和自然環(huán)境相互協(xié)調(diào)，形成層次分明的整體，以此打造舒適的居住環(huán)境。 在設(shè)計(jì)時(shí)注重住宅城市的功能分布，環(huán)境方面講究植物的科學(xué)搭配，區(qū)域內(nèi)的綠地面積要求≥35%，為此設(shè)置了3 220 m2林蔭式停車:604 m2植草磚；600.87 m2實(shí)際綠地面積為3 220+604+600.87/3=4 024.29 m2， 綠地率為4 024.29/11 497.96×100%=35%， 由此可見綠地率滿足規(guī)劃條件≥35%的設(shè)計(jì)要求。 同時(shí)，要求結(jié)合建筑風(fēng)格、空間理念等開展設(shè)計(jì)工作，綜合現(xiàn)代城市園林景觀自身的特質(zhì)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)將居民生活習(xí)慣考慮在內(nèi)，注重后續(xù)區(qū)域的生態(tài)性，通過精心設(shè)計(jì)保證低碳設(shè)計(jì)理念與城市生態(tài)環(huán)境融合的協(xié)調(diào)，從多方面進(jìn)行考量，包括文化、色彩等，配合各類綠色材料與技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，避免出現(xiàn)景觀環(huán)境與周邊建筑不協(xié)調(diào)的情況，使城市能“回歸自然”。

3 高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)理念融合要點(diǎn)

3.1 遵循空間規(guī)律

高層建筑設(shè)計(jì)運(yùn)用低碳設(shè)計(jì)理念， 可有效提升區(qū)域環(huán)境質(zhì)量， 如各項(xiàng)綠化不僅能調(diào)節(jié)地區(qū)空氣質(zhì)量，防止春秋時(shí)期的風(fēng)沙影響，還可降低外部的噪音污染。 如上述工程在綠化景觀設(shè)計(jì)過程中， 選擇喬木、灌木、花卉搭配，遵循空間規(guī)律開展設(shè)計(jì)工作，在美化周邊區(qū)域的基礎(chǔ)上提升整體質(zhì)量， 凸顯外部環(huán)境的層次性，以此進(jìn)一步提升綠化美觀度，保證高層建筑設(shè)計(jì)能契合未來(lái)碳達(dá)峰與碳中和的需求。

3.2 注重環(huán)境優(yōu)化

現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃是構(gòu)建區(qū)域環(huán)境的基礎(chǔ)，尤其是目前我國(guó)對(duì)于環(huán)境保護(hù)和園林建設(shè)方面都比較重視，這一點(diǎn)更加突出了融合的重要性。 融入低碳設(shè)計(jì)理念，需遵照國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略規(guī)劃，夯實(shí)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展理念和管理，以實(shí)際行動(dòng)為全社會(huì)低碳發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量， 助力2030 年實(shí)現(xiàn)“可持續(xù)消費(fèi)和生產(chǎn)”目標(biāo)，為此需要在設(shè)計(jì)中結(jié)合項(xiàng)目的情況，給出針對(duì)性建設(shè)方案，通過做好綜合性規(guī)劃，為城市綠色發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

3.3 強(qiáng)調(diào)元素設(shè)計(jì)

為發(fā)揮低碳設(shè)計(jì)理念的節(jié)能、 降耗、 防護(hù)、美化、保護(hù)等積極的作用，高層建筑設(shè)計(jì)中需要秉持可持續(xù)發(fā)展以及生態(tài)環(huán)保的基本原則，將其與周邊相關(guān)建筑和綠地系統(tǒng)形成有機(jī)銜接，針對(duì)各分區(qū)的差異規(guī)劃景觀，提升園區(qū)開放空間附加值。 在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)調(diào)查建設(shè)區(qū)域周邊的實(shí)際情況，根據(jù)需求做好搭配， 配合現(xiàn)代化理念將景觀變得更加美麗，實(shí)現(xiàn)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的雙贏[2]。

4 高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)理念應(yīng)用策略

4.1 強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用

低碳設(shè)計(jì)理念的核心內(nèi)容便是減少碳排放量，在實(shí)際應(yīng)用中需較多使用低碳技術(shù)，如上述工程臺(tái)商投資區(qū)所處地區(qū)經(jīng)緯度為東經(jīng)118 °48 ’， 北緯25 °15 '，有效日照時(shí)間取9:00~15:00，由天正日照分析計(jì)算生成，本項(xiàng)目滿足冬至日照2 h。 同時(shí)，由于區(qū)域的光照強(qiáng)度較高，為此局部選擇使用太陽(yáng)能源發(fā)電， 將太陽(yáng)能供暖和常規(guī)鍋爐供暖相關(guān)聯(lián)，在冬季時(shí)期可節(jié)約30%~50%的自然資源。 在建筑設(shè)計(jì)中，使用了屋面節(jié)能技術(shù)、門窗節(jié)能技術(shù)，相關(guān)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，提高建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)能性，并保證新技術(shù)在工程項(xiàng)目的適用性，從而切實(shí)提高低碳技術(shù)在使用時(shí)的應(yīng)用價(jià)值。

4.2 完善景觀設(shè)計(jì)

泉州江濱花園項(xiàng)目在低碳設(shè)計(jì)理念下，為能保證高層建筑設(shè)計(jì)滿足實(shí)際需求，預(yù)先根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)情況開展實(shí)地考察活動(dòng)， 在紅線面積6 472.70 m2范圍內(nèi)獲取外部環(huán)境參數(shù)，理清建筑和周圍環(huán)境的基本關(guān)系，注重施工技術(shù)的科學(xué)性和合理性，地塊引領(lǐng)的山水人文雅居意境，包含府第/夾境/石庭/花苑/樂園， 以此傳達(dá)中式國(guó)韻的東方美學(xué)意境。 在植物配置中，選用多頭香樟、叢生樸樹、叢生小葉紫薇、叢生香泡小葉欖仁等配置，并在周邊放置了情景小品，創(chuàng)造了濃郁的歸屬感。

4.3 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

現(xiàn)階段，人們的環(huán)保意識(shí)不斷提升，生態(tài)環(huán)境的作用認(rèn)知也在隨之提高，若想要擺脫所面臨的生態(tài)危機(jī)，須在建設(shè)中規(guī)避環(huán)境破壞問題。 上述工程主要保護(hù)對(duì)象是灘涂濕地、紅樹林及其自然生態(tài)系統(tǒng)，雖然已在保護(hù)區(qū)范圍外，但在設(shè)計(jì)中仍需做好各項(xiàng)控制工作，要嚴(yán)格遵循《高層建筑技術(shù)規(guī)程》，通過低碳服務(wù)與循環(huán)實(shí)踐，謀求人與自然和諧統(tǒng)一的共生關(guān)系，通過低碳配置起到凈化空氣、涵養(yǎng)水源、滯塵降噪的效果，以此維持區(qū)域的生態(tài)平衡，建設(shè)出符合發(fā)展特點(diǎn)的綠色項(xiàng)目。