低碳設(shè)計(jì)理念在高層建筑中的應(yīng)用

1、低碳設(shè)計(jì)理念在高層建筑中的應(yīng)用論文題目：高層建筑碳設(shè)計(jì)理念分析摘要：在我國(guó)的社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展中， 逐漸提出了可持續(xù)發(fā)展理念， 大力提倡低碳環(huán)保以及節(jié)能減排的理念， 這也是未來(lái)我國(guó)社會(huì)發(fā)展發(fā)展的重點(diǎn)方向。在現(xiàn)代化建筑行業(yè)施工中， 會(huì)產(chǎn)生較高的能源損耗， 造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。為了使居民的生活環(huán)境更加綠色環(huán)保、安全和諧， 降低建筑能源損耗， 必須在城市高層建筑設(shè)計(jì)中貫徹落實(shí)低碳設(shè)計(jì)理念， 才能避免對(duì)環(huán)境產(chǎn)生破壞， 而且能夠使建筑能源的利用率顯著提升， 促進(jìn)我國(guó)的城市建筑長(zhǎng)遠(yuǎn)、可持續(xù)發(fā)展。因此， 本文針對(duì)高層建筑低碳設(shè)計(jì)理念進(jìn)行了具體闡述， 并提出了優(yōu)化和應(yīng)用低碳設(shè)計(jì)理念的相關(guān)建議。關(guān)鍵詞：高層建筑

2、； 低碳設(shè)計(jì)； 理念； 應(yīng)用；1 前言近幾年以來(lái)， 我國(guó)的城市建筑數(shù)量不斷增多， 城市有限的土地資源越來(lái)越緊缺， 導(dǎo)致許多建筑物逐漸向高層發(fā)展， 并且涌現(xiàn)了許多城市高層建筑， 為豐富城市形象起到重要作用。但是在城市高層建筑設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中， 會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的能源損耗以及環(huán)境破壞問(wèn)題， 不利于當(dāng)前社會(huì)人與自然和諧相處。通過(guò)推出低碳設(shè)計(jì)理念， 能夠?qū)崿F(xiàn)城市生態(tài)平衡， 促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展， 節(jié)約不可再生能源， 更好地保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境， 使能源利用效率顯著提升， 而且能夠滿足人們的綠色、環(huán)保、節(jié)能要求， 使人們的現(xiàn)代化城市生活更加健康， 提高人們的生活品質(zhì)， 這也是現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的必然選擇。當(dāng)前階段

3、， 隨著城市高層建筑建設(shè)速度不斷加快， 必須加強(qiáng)對(duì)高層建筑中低碳設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用研究， 才能更快、更好地實(shí)現(xiàn)綠色建筑目標(biāo)。2 低碳設(shè)計(jì)理念的相關(guān)概述2.1 低碳設(shè)計(jì)理念的定義近幾年以來(lái)， 隨著人們過(guò)度撅取自然資源， 破壞自然生態(tài)環(huán)境， 導(dǎo)致全球氣候逐漸變暖， 并引發(fā)了能源危機(jī)， 二氧化碳的排放量在不斷增加， 使人們的生存居住環(huán)境越來(lái)越惡劣， 由此而產(chǎn)生了低碳設(shè)計(jì)理念。在建筑行業(yè)中出現(xiàn)的低碳設(shè)計(jì)理念， 指的是在建筑設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)用各種節(jié)能環(huán)保技術(shù)和產(chǎn)品， 使現(xiàn)代化建筑達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的效果， 使能源的使用效率顯著提升， 避免嚴(yán)重消耗不可再生能源， 從而促進(jìn)自然生態(tài)環(huán)境和現(xiàn)代建筑和諧共處。在低碳設(shè)計(jì)理

4、念中， 最重要的就是節(jié)能和減排， 節(jié)約能源和減少二氧化碳排放。2.2 低碳設(shè)計(jì)理念的具體內(nèi)容在建筑領(lǐng)域的低碳設(shè)計(jì)理念， 主要包含了這樣幾點(diǎn)具體內(nèi)容：2.2.1 節(jié)約能源在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)下， 人們一直在倡導(dǎo)節(jié)能的理念， 并且研發(fā)和產(chǎn)生很多新型技能技術(shù)與設(shè)備， 這也為我國(guó)建筑領(lǐng)域節(jié)能設(shè)計(jì)起到重要作用。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中， 通過(guò)利用大自然能源和科學(xué)技術(shù)密切結(jié)合， 能夠使現(xiàn)代化建筑物的采集和應(yīng)用自然光、自然風(fēng)， 達(dá)到節(jié)能減排的目的。比如：當(dāng)建筑物結(jié)構(gòu)能夠良好地進(jìn)行通風(fēng)時(shí)， 這樣就可以在夏季時(shí)避免使用空調(diào)系統(tǒng)， 直接利用通風(fēng)設(shè)施引導(dǎo)自然風(fēng)灌入室內(nèi)空間， 達(dá)到降溫的目的。同時(shí)， 在建筑物的外立面上

5、安裝架設(shè)自動(dòng)遮陽(yáng)系統(tǒng)以及雙層幕墻， 能夠起到采光的作用， 使室內(nèi)的明亮度增加， 提高了能源的利用效率， 節(jié)約能源。2.2.2 合理優(yōu)化能源的組合應(yīng)用當(dāng)前社會(huì)， 人們對(duì)于新型能源的應(yīng)用越來(lái)越普遍， 新型能源和不可再生能源的組合應(yīng)用是未來(lái)的必然趨勢(shì)， 所以需要合理優(yōu)化能源的組合應(yīng)用措施。這樣也能夠減少礦產(chǎn)資源的消耗， 不斷改進(jìn)燃料系統(tǒng)設(shè)備， 最大化使用資源， 避免排放大量的二氧化碳。同時(shí)， 在室內(nèi)掛爐燃料系統(tǒng)中可以應(yīng)用沼氣以及生物固體燃料， 或者充分回收應(yīng)用地?zé)崮?、光能、風(fēng)能以及余熱廢熱等等一系列不可再生能源， 使能源的使用方式得到全面優(yōu)化。2.2.3 建筑施工中應(yīng)用天然材料在高層建筑工程設(shè)計(jì)和施

6、工中， 貫徹落實(shí)低碳設(shè)計(jì)理念， 需要及時(shí)排除使用有害的建筑材料以及裝飾材料， 加強(qiáng)應(yīng)用天然無(wú)害建筑材料， 而且對(duì)于一些必須應(yīng)用的木材、油漆、石塊以及石灰， 需要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)， 確保這些材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)， 防止對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害， 這樣才能使高層建筑設(shè)計(jì)施工更加清潔、無(wú)害。3 城市高層建筑中應(yīng)用低碳設(shè)計(jì)理念的意義和必要性近幾年以來(lái)， 我國(guó)對(duì)于煤炭和石油等不可再生資源的開(kāi)采利用速度不斷加快， 這也導(dǎo)致各種不可再生資源逐漸陷入枯竭， 其中建筑領(lǐng)域的能源損耗量在社會(huì)總能耗中所占的比例達(dá)到30%左右， 這也對(duì)我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展造成不利影響。最新出現(xiàn)的低碳設(shè)計(jì)理念中， 明確要求在建筑設(shè)計(jì)中加強(qiáng)應(yīng)

7、用光能、風(fēng)能、水能和太陽(yáng)能等可再生能源， 這樣能夠提高能源利用率， 節(jié)約資源。而且在建筑行業(yè)發(fā)展中排放了大量的二氧化碳， 加快了全球氣候變暖的趨勢(shì)， 這也嚴(yán)重破壞了自然生態(tài)環(huán)境， 不利于現(xiàn)代化城市建筑環(huán)境的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此， 在這一背景下必須貫徹落實(shí)低碳設(shè)計(jì)理念， 不斷開(kāi)發(fā)應(yīng)用新技術(shù)和新能源， 才能有效降低能源損耗， 減少二氧化碳排放量， 提高城市環(huán)境的整體質(zhì)量， 促進(jìn)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展。為了應(yīng)對(duì)城市土地資源不斷減少的問(wèn)題， 擴(kuò)大人們的生存居住空間， 我國(guó)逐漸加快高層建筑設(shè)計(jì)施工。高層建筑具有更加龐大的體積和容積率， 但是也對(duì)城市環(huán)境質(zhì)量造成非常不利的影響。一般來(lái)看， 高層建筑集中在各大城市

8、的中心區(qū)域， 這些中心地帶的建筑物比較復(fù)雜， 人員嘈雜， 影響了人們的生活以及出行質(zhì)量。而且在很多城市高層建筑設(shè)計(jì)施工中， 為了使高層建筑物的大氣、高檔氣勢(shì)展現(xiàn)出來(lái)， 沒(méi)有注重高層建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能意識(shí)， 嚴(yán)重?fù)p耗能源， 降低了工程建設(shè)效益。而且很多高層建筑物之間的間隙比較小， 再設(shè)計(jì)上為了節(jié)約用地， 所以導(dǎo)致相鄰建筑物出現(xiàn)遮擋的問(wèn)題， 不利于建筑物接受陽(yáng)光照射， 難以充分運(yùn)用太陽(yáng)能、自然光能和風(fēng)能， 使城市建筑和自然生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)失衡問(wèn)題。因此， 在高層建筑設(shè)計(jì)中加強(qiáng)應(yīng)用低碳設(shè)計(jì)理念具有深遠(yuǎn)的意義， 其對(duì)于現(xiàn)代化城市發(fā)展起到重要作用。4 當(dāng)前城市高層建筑中應(yīng)用低碳設(shè)計(jì)理念的現(xiàn)狀從全球建筑行業(yè)的發(fā)展

9、情況來(lái)看， 最早在發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始應(yīng)用建筑低碳設(shè)計(jì)理念， 并且取得了非常卓越的成效， 我國(guó)建筑領(lǐng)域應(yīng)用低碳設(shè)計(jì)理念起步時(shí)間比較晚， 在技術(shù)水平上和發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在一定的差距。通過(guò)對(duì)我國(guó)城市高層建筑的采暖能耗情況進(jìn)行實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)， 其采暖能耗的大約超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家的1.3倍左右， 而外墻傳熱系數(shù)超過(guò)了4倍左右， 在采暖能耗上造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)。出現(xiàn)這種情況的主要原因在于：建設(shè)施工單位缺少良好的節(jié)能意識(shí)， 他們過(guò)于追求房屋建筑施工利潤(rùn)， 沒(méi)有貫徹節(jié)約材料的意識(shí)， 例如：在一些高層建筑設(shè)計(jì)中， 墻壁設(shè)計(jì)為大面積窗戶作為裝飾， 而這些窗戶無(wú)法開(kāi)啟， 處于封閉狀態(tài)， 所以導(dǎo)致建筑物內(nèi)部的通風(fēng)條件變差， 降低了室內(nèi)

10、空氣質(zhì)量。在平時(shí)需要開(kāi)放空調(diào)， 才能使室內(nèi)空氣流通， 這也就導(dǎo)致空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中造成嚴(yán)重的能源損耗和浪費(fèi)， 而且排放大量的二氧化碳， 污染了大氣環(huán)境。除此之外， 在當(dāng)前城市高層建筑的低碳設(shè)計(jì)工作中， 許多設(shè)計(jì)人員沒(méi)有正確認(rèn)識(shí)到低碳設(shè)計(jì)理念， 缺乏充足的低碳設(shè)計(jì)知識(shí)， 無(wú)法合理應(yīng)用低碳設(shè)計(jì)技術(shù)， 所以導(dǎo)致低碳設(shè)計(jì)工作浮于形式， 沒(méi)有充分落實(shí)下去。由于建筑低碳設(shè)計(jì)學(xué)科比較復(fù)雜， 作為建筑設(shè)計(jì)施工人員， 必須具備專業(yè)的技術(shù)水平和技能知識(shí)， 而我國(guó)政府還未出臺(tái)完善的節(jié)能減排制度， 所以導(dǎo)致高層建筑低碳設(shè)計(jì)施工受到嚴(yán)重的阻礙。近幾年以來(lái)， 我國(guó)正在加強(qiáng)研發(fā)新能源技術(shù)和產(chǎn)品， 并且研發(fā)成功太陽(yáng)能光伏電池，

11、但是太陽(yáng)能光伏電池還未全面普及， 成本價(jià)格較高， 無(wú)法應(yīng)用在普通的高層建筑設(shè)計(jì)施工中， 我國(guó)也沒(méi)有出臺(tái)太陽(yáng)能熱水器和建筑低碳設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。5 在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用低碳設(shè)計(jì)理念的優(yōu)化對(duì)策5.1 充分考慮建筑布局， 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)目前， 在城市建筑群體布局中， 主要采用行列式以及自由式等兩種布局方式， 但是在演化布局的過(guò)程中， 需要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的演化和組合。其中行列式的布局方式， 使房屋建筑變得非常規(guī)整、有序， 采用自由式的布局方式， 能夠使住宅小區(qū)的內(nèi)部空間更多靈活、多元化。最重要是兩種布局方式會(huì)產(chǎn)生不同的通風(fēng)狀況。首先， 建筑采用行列式布局方式， 將會(huì)在建筑物的背風(fēng)面產(chǎn)生較大的渦流區(qū)域， 不利

12、于人們開(kāi)展室外活動(dòng)， 而且在兩棟建筑物進(jìn)行行列式布局時(shí)， 將會(huì)導(dǎo)致中間的間距擴(kuò)大， 不利于節(jié)約土地資源。一般為了使建筑物采集到充足的陽(yáng)光， 將會(huì)采用自由式布局的方式， 能夠使各個(gè)住宅從太陽(yáng)方位角來(lái)采集充足的日照光， 而且把建筑物進(jìn)行錯(cuò)位， 能夠減少空間浪費(fèi)， 通風(fēng)良好， 使人們的活動(dòng)區(qū)域更阿基充足。經(jīng)過(guò)科學(xué)考察和實(shí)際研究分線， 一般需要把風(fēng)向和建筑物的夾角控制在30-60°左右， 這樣能夠保持均勻通風(fēng)。于此同時(shí)， 在高層建筑設(shè)計(jì)中， 需要不斷優(yōu)化建筑物結(jié)構(gòu)， 通過(guò)設(shè)計(jì)科學(xué)、合理的建筑結(jié)構(gòu)， 能夠達(dá)到節(jié)能減排的良好效果。一般在高層建筑主體結(jié)構(gòu)建設(shè)施工的過(guò)程中， 需要消耗和運(yùn)用大量的鋼筋混

13、凝土材料， 而且在建筑物拆除之后， 無(wú)法有效回收這些鋼筋混凝土材料資源， 導(dǎo)致資源浪費(fèi)問(wèn)題， 隨意拋棄也會(huì)影響自然環(huán)境。因此， 在設(shè)計(jì)城市高層建筑的主體結(jié)構(gòu)中， 不僅需要考慮到自然采光以及通風(fēng)， 而且需要考慮自然資源的應(yīng)用， 設(shè)計(jì)科學(xué)、合理的主體結(jié)構(gòu)， 減少施工原材料和各種采暖設(shè)備的使用， 這樣才能夠達(dá)到節(jié)能的目的。5.2 不斷改善高層建筑朝向在選擇高層建筑的建設(shè)地址時(shí)， 需要充分考慮到建筑物的周邊格局， 以及建筑物和城市環(huán)境的平衡度， 避免高層建筑的容積率過(guò)高， 這樣將會(huì)影響建筑物的日照條件。由于太陽(yáng)光具有較高的能量和輻射， 地球處于太陽(yáng)能的接收范圍以內(nèi)， 太陽(yáng)光對(duì)于改善地球環(huán)境起到重要作用

14、， 而且能夠促進(jìn)生物成長(zhǎng)。在城市高層建筑中充分接收和應(yīng)用太陽(yáng)能， 能夠達(dá)到節(jié)能減排的效果。因此， 在城市高層建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中， 需要選擇合適的地址， 并不斷改善高層建筑的朝向， 確保建筑物能夠接受到充足的太陽(yáng)光照射。當(dāng)高層建筑保持不同的朝向時(shí)， 其接受的太陽(yáng)光輻射也存在較大的差異， 會(huì)出現(xiàn)不同的熱損失。而且在冬季時(shí)期， 建筑物接受太陽(yáng)光照射至關(guān)重要。具體而言， 在確定高層建筑朝向的過(guò)程中， 需要根據(jù)每天太陽(yáng)的方向、高度角來(lái)計(jì)算太陽(yáng)輻射的范圍， 這樣才能把太陽(yáng)照射的時(shí)間確定下來(lái)， 然后進(jìn)行緊密計(jì)算， 針對(duì)高層建筑物的整體朝向， 來(lái)設(shè)計(jì)建筑物表面的窗戶面積和數(shù)量， 在必要的條件下可以安裝雙層幕

15、墻， 這樣能夠讓建筑物接受充足的太陽(yáng)能照射， 有效改善室內(nèi)居住和工作環(huán)境， 達(dá)到節(jié)能減排的目的。5.3 高層建筑設(shè)計(jì)中合理應(yīng)用低碳技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展， 在城市高層建筑設(shè)計(jì)施工中需要加強(qiáng)應(yīng)用低碳技術(shù)， 充分利用各種新型清潔能源， 減少礦物能源的利用， 降低二氧化碳排放量。首先， 在高層建筑設(shè)計(jì)中可以利用太陽(yáng)能來(lái)進(jìn)行光伏發(fā)電設(shè)計(jì)， 以及安裝太陽(yáng)能熱水器， 確保充足的熱水供應(yīng)， 這樣能夠節(jié)約電能損耗。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是近年來(lái)產(chǎn)生的新型發(fā)電技術(shù)， 其主要通過(guò)架設(shè)光伏電池板， 能夠吸收太陽(yáng)能發(fā)電， 而且在建筑物的樓板、窗戶以及墻面上安裝光伏電池板， 能夠使建筑物的美觀性得到提升。其次， 在設(shè)計(jì)

16、建筑物結(jié)構(gòu)時(shí)， 充分應(yīng)用風(fēng)能， 能夠使建筑物通風(fēng)更加順暢， 空氣自由流通， 使室內(nèi)的空氣環(huán)境更加清新。但是需要合理安裝無(wú)動(dòng)力通風(fēng)設(shè)備， 才能自由調(diào)節(jié)風(fēng)速和風(fēng)流， 以此來(lái)代替空調(diào)設(shè)備。最后， 對(duì)于高層建筑物的采光設(shè)計(jì)， 其中重點(diǎn)需要注意的是底層以及地下室的采光設(shè)計(jì)， 通過(guò)安裝玻璃纖維材料， 能夠有效導(dǎo)引自然光線， 使地下室和建筑底層及時(shí)接受光線， 白天不再需要使用照明設(shè)備， 就能夠保持亮度。在高層建筑設(shè)計(jì)中必須充分應(yīng)用各種自然可再生能源， 才能使建筑物達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的， 提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)性。6 結(jié)束語(yǔ)綜上所述， 當(dāng)前社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域正在大力提倡節(jié)能、環(huán)保、綠色健康理念， 在我國(guó)高層建筑中貫徹應(yīng)用低碳設(shè)計(jì)理念， 是建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。其能夠有效降低能源損耗與二氧化碳排放量， 避免污染自然環(huán)境， 促進(jìn)城市建筑和自然生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展。由于我國(guó)各個(gè)地區(qū)的地理環(huán)境復(fù)雜多變， 必須針對(duì)高層建筑的實(shí)際情況， 合理應(yīng)用低碳設(shè)計(jì)理念， 才能促進(jìn)城市現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展。參考文獻(xiàn)1宋娟。探析高層建筑設(shè)計(jì)中的低碳設(shè)計(jì)理念J.城市建設(shè)理論研究