高層建筑設(shè)計(jì)中綠色技術(shù)的應(yīng)用

1、高層建筑設(shè)計(jì)中綠色技術(shù)的應(yīng)用 摘要：在傳統(tǒng)的建筑工程建設(shè)過程中，需要使用大量的自然資源，且會(huì)破壞環(huán)境和生態(tài)平衡，影響自然界的可持續(xù)發(fā)展。然而這樣的傳統(tǒng)建筑方式已經(jīng)不能適應(yīng)新時(shí)代對(duì)建筑低耗、節(jié)能的要求，現(xiàn)代化的建筑設(shè)計(jì)以節(jié)能環(huán)保為宗旨，致力于發(fā)展建筑設(shè)計(jì)中的綠色戰(zhàn)略措施，努力使綠色建筑成為建筑行業(yè)在未來的發(fā)展方向。本文從高層建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)入手，談?wù)劯邔咏ㄖO(shè)計(jì)中綠色技術(shù)的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；綠色建筑理論；應(yīng)用 中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 引言 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平越來越高，人們對(duì)生活環(huán)境的要求也越來越高，為滿足人們的居住需求，建筑工程在施工過程中，常使用大量的資源

2、，嚴(yán)重的破壞了自然生態(tài)環(huán)境。綠色建筑理論能有效的降低建筑施工對(duì)自然環(huán)境的破壞，節(jié)省資源，為人們提供良好的生活空間，綠色建筑理論在建筑設(shè)計(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用 一、高層建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì) 我國是一個(gè)人口大國，即使資源雄厚，但經(jīng)過人們無節(jié)制的使用與浪費(fèi)，導(dǎo)致能源資源極度短缺，生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重的破壞，引發(fā)能源危機(jī)。在這樣的社會(huì)形勢(shì)下，我們應(yīng)當(dāng)采取有效的技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)、環(huán)境、人口的和諧統(tǒng)一。建筑行業(yè)是能耗最大的行業(yè)，尤其是現(xiàn)代化高層建筑工程的不斷涌現(xiàn)，更是加劇了環(huán)境的污染。要想保護(hù)生態(tài)環(huán)境，緩解能源危機(jī)，就需要我們將綠色環(huán)保理念引入到建筑工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過使用新能源、節(jié)能技術(shù)，充

3、分利用土地資源等，以此來避免能源資源的浪費(fèi)，從而使高層建筑工程達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。 二、在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用綠色建筑理論的必要性 建筑工程消耗的材料、水資源、能源占總資源消耗的50%，在進(jìn)行建筑施工過程中，會(huì)極大的降低農(nóng)業(yè)用地，施工中產(chǎn)生的溫室氣體、氟氯化合物等有害物質(zhì)會(huì)對(duì)空氣、水資源等造成污染，對(duì)人們的生態(tài)環(huán)境造成破壞。綠色建筑理論不但能減少建筑施工對(duì)環(huán)境的污染、節(jié)省資源消耗、保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，還能有效的改善人們的物質(zhì)文化生活，為人們創(chuàng)建更加健康的生態(tài)空間。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求越來越高，綠色建筑理論在建筑設(shè)計(jì)中也越來越重要。 三、綠色建筑技術(shù)體系設(shè)計(jì)理念 綠色建筑遵循可

4、持續(xù)發(fā)展原則，強(qiáng)調(diào)建筑與人文、環(huán)境及科技的和諧統(tǒng)一，是21世紀(jì)世界建筑可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。真正意義的綠色建筑應(yīng)全方位體現(xiàn)“節(jié)約能源、節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境、以人為本”的基本設(shè)計(jì)理念，所以綠色建筑應(yīng)該是資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和以人為本型的建筑。 節(jié)能能源：充分利用太陽能與光伏發(fā)電系統(tǒng)作為可再生能源，采用節(jié)能的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及采暖和空調(diào)，減少采暖和空調(diào)的使用。根據(jù)自然通風(fēng)的原理設(shè)置風(fēng)冷系統(tǒng)，使建筑能夠有效地利用夏季的主導(dǎo)風(fēng)向。建筑采用適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的平面形式及總體布局。 節(jié)約資源：在建筑設(shè)計(jì)、建造和建筑材料的選擇中，均考慮資源的合理使用和處置。要減少資源的使用，力求使資源可再生利用。節(jié)約水資源，包

5、括綠化的節(jié)約用水；雨水回收利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 回歸自然：綠色建筑外部要強(qiáng)調(diào)與周邊環(huán)境相融合，和諧一致、動(dòng)靜互補(bǔ)，做到保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。 舒適和健康的生活環(huán)境：建筑內(nèi)部不使用對(duì)人體有害的建筑材料和裝修材料。室內(nèi)空氣清新，溫、濕度適當(dāng)，使居住者感覺良好，身心健康。 四、綠色建筑理論在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 1、室外風(fēng)環(huán)境模擬分析 隨著國家對(duì)于建筑節(jié)能以及綠色建筑發(fā)展的重視，室外風(fēng)環(huán)境被越來越多的規(guī)范和指導(dǎo)文件所提及“關(guān)于加強(qiáng)新建民用建筑設(shè)計(jì)方案節(jié)能管理工作的通知” 中指出：“政府投資的大型重點(diǎn)工程其設(shè)計(jì)方案應(yīng)進(jìn)行氣流模擬設(shè)計(jì)。單體建筑面積大于2萬平方米的大型工程、建設(shè)用地面積大于10萬平方米的居住小區(qū)，

6、其設(shè)計(jì)方案宜進(jìn)行氣流模擬設(shè)計(jì)，根據(jù)模擬結(jié)果優(yōu)化方案以有利于自然通風(fēng)，并應(yīng)提供相應(yīng)的模擬分析報(bào)告?！?在評(píng)判一個(gè)城市的發(fā)展水平方面，高層建筑可以說是城市整體發(fā)展水平的代表，是城市發(fā)展中的符號(hào)。因此，在高層建筑設(shè)計(jì)建模和空間組織的設(shè)計(jì)尤為重要， 其有可能會(huì)對(duì)地塊內(nèi)人行區(qū)的氣流產(chǎn)生影響，形成再生風(fēng)，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致行人舉步維艱；此外場(chǎng)地內(nèi)的自然通風(fēng)對(duì)于建筑節(jié)能和室外環(huán)境的舒適度也非常重要，如果通風(fēng)不暢會(huì)嚴(yán)重阻礙風(fēng)的流動(dòng)，在某些地方形成無風(fēng)區(qū)或漩渦區(qū)，不利于室外散熱和污染物消散。 高層建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)基于綠色設(shè)計(jì)的理念，更少采用大型玻璃幕墻，最大限度地減少光污染。同時(shí)，還要注重減少高壓風(fēng)帶和風(fēng)口的形成，建筑

7、物周圍人行區(qū)風(fēng)速低于5m/s，并與現(xiàn)有的建筑物協(xié)調(diào)統(tǒng)一，讓整體形成交錯(cuò)的關(guān)系，讓這種關(guān)系更加有節(jié)奏感，才能讓城市更加豐富多彩。 2、環(huán)境影響與保護(hù) 高層建筑促使城市的公共設(shè)施相對(duì)集中，減少了公共設(shè)施占地面積和總的建設(shè)量。但是與常規(guī)建筑相比，高層建筑的環(huán)境負(fù)荷要大得多，如果不能合理對(duì)建筑過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水以及廢物進(jìn)行處理，那么將會(huì)造成巨大的環(huán)境危害。高層建筑大部分都處于城市最繁華的地理位置，如果不對(duì)周圍的噪聲進(jìn)行妥善處理，那么將會(huì)給室內(nèi)的人員活動(dòng)造成嚴(yán)重的影響。同時(shí)在施工過程中也要注意合理布置施工現(xiàn)場(chǎng)，主要保護(hù)水文環(huán)境及最大限度地降低噪聲對(duì)環(huán)境造成的污染。 建筑物采用無毒、無污染、防火的新型

8、建筑材料。建筑布局充分利用自然采光和通風(fēng)，廢氣采取定向收集統(tǒng)一排放。易產(chǎn)生噪聲區(qū)域采取吸音及隔聲等減噪措施進(jìn)行處理。生活垃圾設(shè)置固定地點(diǎn)分類收集。對(duì)于施工廢水，采用隔油、沉淀的處理工藝流程處理，生活污水采用地埋式有動(dòng)力污水處理裝置處理，施工廢水和生活污水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放。對(duì)汽車行駛過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵，采取對(duì)主要施工道路配備灑水車。施工時(shí)盡量選用優(yōu)質(zhì)低噪聲設(shè)備，如打樁時(shí)不使用沖擊樁，而選用靜壓樁，設(shè)備安裝時(shí)，可采用隔振墊、消音器等輔助設(shè)施，并加強(qiáng)施工機(jī)械的維修、管理，以保證機(jī)械設(shè)備處于低噪聲、高效率的良好工作狀態(tài)。 3、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能 在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，建筑的提醒、朝向、樓距、窗墻面積比

9、、窗戶的遮擋措施不僅影響建筑的外在質(zhì)量，同事也影響建筑的通風(fēng)、采光和節(jié)能等方面的內(nèi)在質(zhì)量。因此，基于綠色建筑設(shè)計(jì)理念，應(yīng)該提倡建筑師充分利用場(chǎng)地的有利條件，盡量避免不利因素。 發(fā)展高層建筑是為了高效利用土地資源，但是能源量的巨大消耗等問題也因此引發(fā)。當(dāng)前和未來高層建筑的發(fā)展重點(diǎn)，是利用綠色技術(shù)最大限度地提高能源的利用率，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。要盡量減少人工照明和空調(diào)的使用，充分利用天然采光及自然通風(fēng)，采用有效遮陽等相關(guān)措施，提高建筑保溫隔熱性能，最大限度地降低能源的消耗。但由于高層建筑設(shè)計(jì)大部分采用玻璃幕墻，給遮陽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了一定的困難，因此在設(shè)計(jì)高層建筑時(shí)，我們往往會(huì)在建筑的主要朝向采用

10、一些水平固定遮陽措施，而東西向則會(huì)采用幕墻中置鋁合金百葉簾系統(tǒng)，以有效解決遮陽問題。 4、雨水收集處理回用與節(jié)水 在高層建筑的運(yùn)行和建設(shè)過程中，用水量是非常巨大的，所以采用高效的節(jié)水綠色技術(shù)，是整個(gè)高層建筑生命周期中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃Y源情況，科學(xué)合理、因地制宜地進(jìn)行節(jié)水規(guī)劃，如不同等級(jí)的用水要進(jìn)行分別供應(yīng)，采用階梯式的使用方法。同時(shí)，為了提高用水效率，還需要采用節(jié)水的設(shè)備和器具以及節(jié)水系統(tǒng)，采用污水和雨水分流系統(tǒng)，合理對(duì)雨水回用系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)用；采用先進(jìn)的雨水收集系統(tǒng)，對(duì)自然雨水進(jìn)行合理的運(yùn)用，減少地面排水壓力，如對(duì)室內(nèi)空中花園與室外綠化景觀的澆灌及道路沖洗等，既可以減輕城市供水

11、系統(tǒng)的壓力，又達(dá)到了節(jié)水的目的。 高層建筑生活給水系統(tǒng)分區(qū)合理，低區(qū)充分利用市政供水壓力，高區(qū)采用減壓分區(qū)時(shí)，不得多于一區(qū)，每區(qū)供水壓力不大于0.45MPa。按用途設(shè)置用水計(jì)量水表，對(duì)廚衛(wèi)用水、綠化景觀用水等分別統(tǒng)計(jì)用水量。 5、可再生材料與可循環(huán)材料利用 高層建筑高聳挺拔，但對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無疑是個(gè)不小的挑戰(zhàn)，地震作用是決定選擇其結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵。在綠色建筑中應(yīng)采用耐久性和節(jié)材效果好的建筑結(jié)構(gòu)材料。高性能混凝土、高強(qiáng)度鋼等結(jié)構(gòu)材料在這方面尤為突出。使用高性能混凝土、高強(qiáng)度鋼可以解決建筑結(jié)構(gòu)中肥梁胖柱問題，增加建筑使用面積。例如在鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)中使用HRB400級(jí)鋼筋，是滿足設(shè)計(jì)要求的高性能混凝土

12、。 建筑中可再循環(huán)材料包含兩部分內(nèi)容，一是用于建筑的材料本身就是可再循環(huán)材料；二是建筑拆除時(shí)能夠被再循環(huán)的材料。充分使用可再循環(huán)材料可以減少生產(chǎn)加工新材料帶來的對(duì)資源、能源消耗和對(duì)環(huán)境的污染，金屬材料(鋼材、銅)、玻璃、鋁合金型材、石膏制品、木材等均屬可再循環(huán)材料，應(yīng)大量使用，對(duì)于聚氯乙烯(PVC)等不可降解的建筑材料，則盡量減少。 選用可再生、可循環(huán)利用的建筑材料。采用新型的建筑體系。新型的建筑體系耐久性好、性能高、材料消耗低。使用廢棄物生產(chǎn)的建筑材料以及原料消耗量較少的建筑材料。將施工中產(chǎn)生的固體廢棄物分類處理并將其中可再利用材料回收再利用。辦公室內(nèi)采用靈活隔斷，減少重新裝修時(shí)的材料浪費(fèi)。

13、建筑外墻可采用燒結(jié)煤矸石空心磚，可再循環(huán)建筑材料占總建筑材料的10%。 6、室內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量 我們應(yīng)該合理配置照明系統(tǒng)，充分對(duì)自然光進(jìn)行利用，以達(dá)到創(chuàng)造舒適光環(huán)境的目的。設(shè)置室內(nèi)濕度和溫度的調(diào)控系統(tǒng)，優(yōu)化建筑的供熱性能，以達(dá)到創(chuàng)造舒適熱環(huán)境的目的。采取有效地減噪聲和隔音措施，要科學(xué)地劃分空間以及平面布置，以達(dá)到創(chuàng)造安靜聲環(huán)境的目的。合理地進(jìn)行室內(nèi)通風(fēng)，使用新型的裝修以及裝飾材料，進(jìn)一步提高和保證室內(nèi)的空氣質(zhì)量。由于高層建筑自身的特點(diǎn)，所以外窗是不可開啟的，這就導(dǎo)致了新鮮空氣無法進(jìn)入建筑內(nèi)部。針對(duì)這一問題，可以采用循環(huán)呼吸幕墻，同時(shí)安裝誘導(dǎo)通風(fēng)器，這樣一來，利用智能控制系統(tǒng)，就可以讓新鮮空氣自由的

14、流入建筑中。 7、綠色照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 照明光源采用T8直管形三基色熒光燈、緊湊型節(jié)能熒光燈、金屬鹵化物燈為主。T5直管形三基色熒光燈和緊湊型節(jié)能熒光燈均采用高品質(zhì)電子鎮(zhèn)流器，既提高了功率因數(shù)，又降低了能耗。功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.90以上。金屬鹵化物燈采用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，帶功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.90以上。采用的鎮(zhèn)流器應(yīng)符合該產(chǎn)品的國家能效標(biāo)準(zhǔn)。辦公室燈具采用高光效鋁格柵三管熒光燈具，燈具效率應(yīng)大于60%。金屬鹵化物燈具采用配照型高效格柵燈具，燈具效率應(yīng)大于60%。大空間辦公場(chǎng)所利用室外自然光的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)人工照明照度，所控?zé)袅信c窗平行，采用光傳感器監(jiān)測(cè)自然光，控制與窗平行的燈列自動(dòng)開關(guān)

15、，保證工作面得到設(shè)定的照度水平，節(jié)約電能消耗。多功能廳、大中會(huì)議室、門廳、各層小中廳及大堂等公共活動(dòng)空間設(shè)置智能照明控制系統(tǒng)，通過調(diào)光或開關(guān)量控制滿足不同功能的燈光場(chǎng)景控制需求，營造舒適的照明環(huán)境，既延長燈管的使用壽命，又有利于節(jié)能和管理，并通過通訊接口與樓宇自動(dòng)化管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。按照汽車庫照明節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范DB34 T 1116-2009的相關(guān)要求，地下車庫的行車道的彎道處，交叉口，臨時(shí)檢修點(diǎn)宜采用LED燈或節(jié)能型熒光燈；停車位，走廊，過道，樓梯間應(yīng)采用LED燈。LED燈應(yīng)具有保護(hù)罩，LED燈具的效率不應(yīng)低于65（磨砂型），75（棱鏡型）。 8、太陽能光伏發(fā)電 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由于其能源來自太

16、陽，取之不盡，用之不竭，同時(shí)由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，沒有噪音污染，基本無故障，比其他常規(guī)發(fā)電方式都要環(huán)保?？晒?jié)省燃煤，減少溫室氣體CO2 SO2 NOx等有害氣體的排放量，其節(jié)能減排效果是顯著的，顯示出較高的環(huán)境效益。建筑的朝向、室內(nèi)布置等對(duì)日照效果、日照時(shí)間有很大的影響，因此，在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，更要根據(jù)實(shí)際當(dāng)?shù)貧夂驐l件，合理的利用太陽能，確保建筑的日照效果。太陽光是一種純天然、無污染的光源，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)過程中，要科學(xué)的運(yùn)用太陽光，有效的減少建筑室內(nèi)燈具的使用時(shí)間，從而節(jié)省電能的消耗。 太陽能光伏系統(tǒng)由太陽能電池，蓄電池，控制箱，保護(hù)裝置以及用電負(fù)載組成。在主樓裙房上設(shè)置太陽

17、能電池板，直流配電柜，逆變器等。采用并網(wǎng)太陽能光伏系統(tǒng)，平時(shí)條件滿足時(shí)，由太陽能發(fā)電來供電，當(dāng)條件不滿足時(shí)，自動(dòng)切換到市政供電，并采取可靠措施，以免出現(xiàn)孤島效應(yīng)。景觀燈選用LED光源，燈具防護(hù)等級(jí)為IP65. 9 、太陽能熱水系統(tǒng) 根據(jù)目前我國可再生能源在建筑中的應(yīng)用情況，比較成熟的是太陽能熱利用，即應(yīng)用太陽能熱水器供生活熱水、采暖等；以及應(yīng)用地?zé)嶂苯硬膳?，或者?yīng)用地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行采暖和空調(diào)。 新建高層酒店等有生活熱水需求的公建，安裝太陽能熱水系統(tǒng)，輔助熱源為電。酒店太陽能集熱器可設(shè)在裙房屋面上。地下室設(shè)熱水機(jī)房，機(jī)房內(nèi)設(shè)導(dǎo)流型容積式水加熱器、熱媒膨脹罐、集熱系統(tǒng)循環(huán)泵、熱水膨脹罐、熱水循環(huán)泵、商用電熱水器等設(shè)備。 新建高層居住建筑，安裝太陽能熱水系統(tǒng)，采用陽臺(tái)懸掛式，每戶陽臺(tái)上設(shè)100L承壓式儲(chǔ)熱水箱，自帶輔助電加熱，廚房預(yù)留燃?xì)鉄崴鬟M(jìn)水管，方便住戶入住后自行選擇用電還是燃?xì)庾鳛檩o助熱源。 結(jié)束語 綠色建筑理論能有效的節(jié)省能源的消耗，促進(jìn)建筑、社會(huì)、自然的和諧發(fā)展，綠色建筑理論在建筑設(shè)計(jì)中有十