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高层建筑设计中的绿色建筑设计初探

何国道
  
中国地名
2023年20期
上海天华建筑设计有限公司 410000

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摘要:为将绿色建筑设计理念合理的应用在高层建筑设计中,并将其应用特点体现出来,本文结合绿色建筑设计应用价值,详细分析高层绿色建筑设计中的重点和要点,并总结绿色建筑设计在建筑散热化中的应用、完善绿色建筑维护设计、提高高层建筑绿色设计水平等措施,希望为提高绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用水平提供参考。

关键词:高层建筑;建筑设计;绿色建筑

在高层建筑的设计中,绿色设计是至关重要的,绿色建筑设计在高层建筑各环节设计中的应用,可以通过采用隔热材料、优化窗户设计、智能遮阳系统、绿化屋顶等措施来减少热量传导,同时还可以实现对建筑内部温度的合理控制,这样不仅可以提高建筑的节能性能,降低能耗,而且还能创造舒适的室内环境。

1绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用价值

1.1有利于节约能源

高层建筑通常需要大量的能源来维持楼内的舒适度和运转,绿色建筑设计采用节能技术,如高效的隔热材料、节能照明系统、智能控制系统等,可以降低建筑的能源消耗。

1.2资源循环利用

绿色建筑设计强调资源的循环利用,包括废水处理、垃圾分类、再生建材等,在高层建筑中通过建立先进的废物管理系统和回收设施,可以有效地减少对资源的消耗和对环境的负荷。

1.3有利于增加室内环境质量

高层建筑容易受到空气污染、噪音和光线不足等问题的影响,绿色建筑设计注重提供良好的室内环境质量,通过优化空气流通、使用低挥发性有机物材料、增加自然光等手段,提供舒适、健康的室内环境。

1.4有利于减少碳排放

高层建筑的运营和建设过程中产生的碳排放是一个重要的环境问题,绿色建筑设计采用低碳技术和材料,有利于降低碳排放并减少对气候变化的负面影响。

1.5有利于提高可持续性

高层建筑通常具有长期的使用寿命,并对城市发展产生深远影响,绿色建筑设计考虑建筑的整体可持续性,包括社会、经济和环境方面的影响。所以通过合理规划、灵活布局和可持续的材料选择,高层建筑可以更好地满足未来的需求,减少对资源和环境的压力。

2绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用要点

2.1加强绿化建设

在高层建筑设计中,将屋顶设计为绿化屋顶,种植适宜的草坪、植物和花卉,屋顶绿化不仅可以美化建筑外观,还能降低室内温度、改善空气质量,并起到保护屋顶防水层的作用。在建筑立面设计中增加垂直绿化,利用垂直墙面种植藤蔓植物或安装垂直绿化系统,垂直绿化可以提供额外的生态空间,增加植被覆盖率,减少热岛效应,并改善建筑外观。同时在高层建筑的室内空间中布置室内植物,如绿色墙、室内花园和室内景观,这些植物不仅能美化空间,而且还能吸收有害物质、调节湿度、改善室内空气质量[1]。除此之外,在高层建筑周围或楼层设置庭院、露台等绿化空间,这些绿化空间可以作为休闲区域,提供户外活动场所,并增加绿色景观。另外在高层建筑周围种植适宜的本地植物,为当地的生物多样性提供栖息地,比如设计鸟巢或蜂巢等设施,以便更好的吸引鸟类和昆虫。此外通过灰水处理系统将废水中的污染物去除后,用于浇灌绿化区域,还可以设置雨水收集系统,将雨水用于灌溉和冲洗,同时利用智能控制系统根据天气、温度和湿度等数据,自动调节灌溉和照明系统,实现高效绿化管理。基于此,通过以上方式加强绿化建设可以提高高层建筑的可持续性,改善室内外环境质量,减少热岛效应,促进城市生态平衡的发展,同时绿化建设还能增加建筑的生态美感,提升居住者的生活品质。绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用流程,如图1所示。

2.2墙体的立体绿色设计

在高层建筑设计中,墙体的立体绿色设计是绿色建筑设计的重要组成部分,将墙体设计成绿色的立体空间,不仅美化建筑外观,而且还提供生态服务,如降低室内温度、减少噪音、改善空气质量、增加建筑物的保温性能等。同时,墙体立体绿色设计还能提高建筑的可持续性,促进城市生态发展[2]。基于此,首先利用墙体空间种植藤蔓植物、攀援植物或者安装垂直绿化系统,这种垂直绿化可以在墙面上形成绿色景观,增加建筑的生态美感,同时提供附着于墙面的植物栖息地和氧气释放。其次,利用墙体外部或内部的绿色构件,如绿色格栅、绿色护板、绿色隔墙等,这些构件可以容纳种植容器和藤蔓植物,进而逐渐形成一个立体的绿色结构,减少建筑物的直接暴露面积,并提供绿色生态系统。通过墙体上的植物艺术创作,将艺术与绿化相结合,比如可以利用不同种类和颜色的植物来创造丰富多样的图案和形状,使墙体具有装饰性和绿色功能[3]。除此之外,结合太阳能技术来设计墙体太阳能绿墙,这些绿墙可以通过太阳能电池板产生电力,为建筑提供能源,并通过墙体绿化来增加自然舒适度。最后为墙体绿化设计节水灌溉系统,减少水的消耗,比如可以采用滴灌、雨淋或者定时喷头等方式,根据植物生长需求进行合理的灌溉,保持墙体绿化的健康。

2.3加强建筑节能规划设计

在高层建筑设计中,为加强建筑节能规划设计,需要促使高层建筑在设计阶段就考虑到节能规划,最大限度地减少能源消耗,降低对环境的影响,同时通过绿色建筑设计的实施,还可以提高建筑的可持续性,并为居民创造更加健康、舒适的室内环境。首先,通过优化外立面设计,减少建筑物与外部环境之间的热量传递,降低空调和供暖系统的能耗,比如可以采用保温材料、太阳能控制玻璃等技术手段来提高建筑外墙的隔热性能,减少能耗。在墙体、屋顶和地板等建筑结构中使用高效隔热材料,减少热量传导和损失,这些材料可以有效地减少建筑内外温度差异,提高室内舒适度,减少空调和供暖系统的使用[4]。其次,要合理利用自然光,最大程度地减少人工照明的使用,通过合理设计大窗户、天窗和透明材料,使建筑内部充满光线,还可以使用自动光照调节系统,根据室内光照情况自动调整灯光亮度和开启时间。此外安装高效的机械通风系统,利用新风换气和废气处理技术,提高室内空气质量,减少能耗,比如可以使用高效过滤系统和能量回收设备,使空气流通更加健康和节能。另外利用太阳能技术作为建筑能源供应的一部分,比如可以在屋顶安装太阳能电池板,通过光伏发电来满足建筑的一部分电力需求,还可以利用太阳能热水器提供热水供应。在建筑设计中还要考虑废弃物的回收和再利用,通过合理的垃圾分类系统和废弃物处理设施,将废弃物进行资源化利用,以此来减少对自然资源的消耗。绿色节能规划设计内容,如图2所示。

3绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用策略

3.1绿色建筑设计在高层建筑散热化设计中的应用

首先,采用高性能保温材料对外墙进行隔热处理,减少建筑物表面与外部环境的热传导,这样可以有效地降低夏季室内温度,减少空调系统的使用频率和能耗。同时选择具有良好隔热性能的窗户材料,并采用双层或三层玻璃,以减少热量的传递,还可以安装阳光遮挡装置,如百叶窗、遮阳帘等,以阻挡太阳直接射入室内,减少室内空调负荷。其次,通过智能化遮阳系统,根据室内外环境条件自动控制遮阳板或遮阳帘的开闭程度,这样能够在夏季避免过多的太阳辐射,降低室内温度[5]。同时采用绿色屋顶,也就是在建筑顶部铺设植物,逐渐形成一个具有保温和保护作用的层,此时绿色屋顶可以减少夏季的热岛效应,降低建筑物表面温度,并通过蒸发冷却效应降低室内温度。此外设计高效的通风和换气系统,确保室内空气的循环流动,以保持舒适的室内温度,比如可以通过设置自动控制设备,根据室内外温度差异和风速自动调节通风设备的开关。另外结合可再生能源,如太阳能或地热能,为建筑供应热水、供暖或冷却需求,同时还要通过利用这些可再生能源来减少对传统能源的依赖,这样有利于降低能耗和碳排放。最后安装热回收装置,将建筑内部产生的废热重新利用,比如将空调排风中的热量回收用于供暖或热水生产,这样可以提高能源利用效率,同时还可以降低对能源资源的需求。

3.2完善绿色建筑维护设计

在高层建筑设计中,要想完善绿色建筑维护设计,在设计阶段就需要考虑选用可持续、环保的建筑材料,比如使用具有良好隔热、隔音性能的材料,以此来降低对自然资源消耗的材料。在对绿色屋顶和立面进行设计时,可以利用植被覆盖或者太阳能板等技术,这样不仅可以减少热岛效应,而且还可以改善空气质量,尽量减少雨水径流,以此来提供更舒适的室内环境。设计人员还要加强对雨水收集系统的合理设计,将雨水用于冲洗、灌溉或者景观水体等方面,这样可以降低对城市供水系统的压力。除此之外,设计人员要将建筑周边的景观设计为自然生态系统,这样才能够提供更好的休闲环境,并起到良好的净化空气的作用。最后要注意的是在设计过程中评估不同绿色维护设计方案的维护成本,确保绿色设计在长期运营过程中也能够经济合算。

3.3提高高层建筑绿色设计水平

要想提高高层建筑的绿色设计水平,就要采用有效的节能设计理念和技术,确定合理的建筑朝向,对立面设计进行不断优化,这样有利于降低建筑能耗。与此同时,在绿色设计过程中要选择优质的、环保的建筑材料,如可再生材料、回收材料等,以此来减少资源消耗和对环境的影响。除此之外,为保证绿色建筑设计水平得到提升,需要合理利用现代化技术及系统,将智能化管理系统合理应用其中,如智能照明系统、智能空调系统、智能能源管理系统等,这样不仅可以实现对建筑设施的智能监控和管理,而且还可以提高能源利用效率。此外,通过利用节水设备和技术,如雨水收集系统、灌溉系统优化等,可以减少对城市供水系统的压力,尤其在对绿色屋顶和立面进行设计时,可以利用植被覆盖或太阳能板等技术,以便改善建筑能效。另外在设计中考虑循环利用和废弃物处理,这样可以尽量降低资源浪费和环境污染等问题的发生率,并对建筑进行绿色设计评估,保证高层建筑的设计水平可以达到绿色标准。

4结语

绿色建筑设计在高层建筑中的应用可以实现能源节约、资源循环利用、提高室内环境质量、减少碳排放和提高可持续性等多方面的价值,此时建筑设计工作有序开展。这样不仅可以减少对环境的影响,而且还能提升建筑的价值和吸引力,为绿色建筑的可持续发展打下良好基础。

参考文献

[1]张乔杰.地产开发绿色建筑设计中高层民用建筑设计策略研究[J].城市建设理论研究(电子版),2022,(34):37-39.

[2]王梦玄.高层住宅建筑设计中绿色建筑设计的应用[J].居舍,2022,(32):83-86.

[3]姚庆.浅谈高层民用建筑设计中绿色建筑设计的应用[J].中国住宅设施,2022,(07):160-162.

[4]蒋滢.绿色建筑设计在高层民用建筑设计的应用探析[J].居舍,2022,(02):124-126.

[5]杜宇哲.基于绿色建筑理念的高层民用住宅设计探讨[J].产业与科技论坛,2021,20(24):45-46.

作者简介:何国道(1985-),男,汉族,湖南邵阳人,本科,中级工程师,主要从事:建筑施工图设计

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