高层民用建筑设计探析

时间:2022-07-04 02:51:13

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高层民用建筑设计探析

摘要:绿色节能是当前社会经济发展的热点,特别是建筑行业作为促进我国国民经济持续发展的基础行业,其需满足绿色发展的社会价值需求。高层民用建筑是当前建筑市场的主体建筑形式,在设计过程中更应将绿色节能意识和建筑设计结合起来,这对减少能源消耗、提高居住环境的舒适性具有重要作用。本文首先阐述了绿色建筑的设计理念,并结合实例对高层民用建筑设计在绿色建筑设计中的应用进行分析,希望对建筑设计工作的发展提供参考。

关键词:绿色建筑设计;高层民用建筑;应用

1引言

目前,绿色经济和可持续发展已成为现代化社会建设与发展的重点,在这一背景下绿色建筑也成为现代化建筑的主要发展趋势。高层民用建筑是提高资源利用率、实现可视性发展的主要建筑形式,高层民用建筑设计工作是建设高层民用建筑的首要环节,在这一环节中融入绿色建筑设计理念可更好的满足绿色生态发展的要求。在高层民用建筑设计的过程中,需对建筑设计的选址、规划、技术应用等方面入手,探究节能技术应用于高层民用建筑设计的新途径,进一步推进高层民用建筑设计工作朝着可持续、科学化、现代化的方向发展。

2绿色建筑的设计理念

2.1提升自我调节功能

高层民用建筑通常具有一定的设计使用年限,且在这个使用年限范围内,高层建筑拥有一个完整的周期包括工程设计、施工、使用及拆除等,因此,高层民用建筑在其生理周期内,不仅要保持其原有功能的正常发挥,还应具备较强的自我调节功能,使其在使用过程中始终保持一个良好状态。因此,在高层民用建筑设计过程中,应树立清晰的自我调节设计理念,在采光通风、湿度温度、污水排放、噪音控制等方面进行自我调节,提高高层民用建筑的绿色生态性。

2.2舒适化的设计理念

随着人们生活水平的不断提高,对高层民用建筑的使用功能和舒适性设计提出了更高的要求,因此,在高层民用建筑设计过程中,需引进舒适化的设计理念,并做好空间平面布置、选择使用无毒害材料等设计方式,减少挥发性物质的排放,预防电波辐射所带来的危害,避免出现建筑间的对视和室内通视等问题,营造良好舒适的视觉环境、声环境,提高建筑内部的空气质量水平。

2.3与自然体系融合的设计理念

目前,与自然体系融合的设计理念在生态型高层民用建筑建设中得以广泛应用,通过增加采光面积、提高通风率等方式,充分利用自然环境因素,营造出一种舒适、低碳的居住环境。在传统高层民用建筑设计中,空气、阳光、风等自然因素被照明系统、空调系统所取代,极大改善了人们的生活方式,提高了生活品质,但这一过程中,人工塑造的环境对人们健康所造成的影响逐渐凸显出来,包括疲劳头痛、皮肤干燥等亚健康问题。这种情况下,自然体系在生态型高层民用建筑中的地位越来越高,在充分利用先进技术手段的基础上,提高建筑的采光、通风设计水平是极为重要的。

3高层民用建筑设计在绿色建筑设计中的应用

3.1建筑选址的规划

在保证居民居住舒适度的基础上,设计人员应对建筑所在地进行实地勘察,并将建筑周边的自然、地理等环境因素对高层民用建筑所造成的影响考虑在内,最大程度地了解地块周围环境仔细考察分析,了解周围的绿地程度、原有建筑等因素,分析这些条件对建筑物的能耗影响;同时,再辅以当地气候条件分析来选出建筑的最优位置,使建筑的能耗要求降到最低限度;再根据前期条件来对建筑的朝向、内部格局等进行设计,将能源消耗降到最低。最后,再对施工次序进行综合考虑,以最大程度的降低建筑施工对周边环境造成的不利影响。

3.2生态高层民用建筑的设计

生态是现代绿色生态型高层建筑设计中的一个重要因素,由于高层建筑在使用功能、地理位置等方面的差异性,因此,在高层民用建筑设计过程中,需结合实际情况充分发挥当地的地理优势,重视建筑物与其所在地自然景观的有效结合,以提升整体造景的效果。同时在高层民用建筑生态设计方面,应注重当地环境的气候、降雨、通风、光照等多方面信息的收集,并在此基础上,将各种自然资源充分融合到建筑建设中,提高自然资源的利用率,以实现建筑节能的目的。另外,还应重视自然景观的利用,改善高层民用建筑的生态环境,净化周边空气质量,提高高层民用建筑的舒适度。

3.3高层民用建筑的绿色设计

(1)围护结构的合理选择。高层民用建筑在能耗方面的要求较高,在对高层民用建设进行绿色设计的过程中,设计人员应充分结合本地区气候特点,对建筑工程的保温层进行合理设计。比如:在围护填充墙的选择上,应尽量选择较轻且传热效率低的环保材料,比如容重较轻的加气混凝土砌块;在梁柱等热桥部位保温层的选择中,尽可能选用寿命比较长、耐用且防火性能良好的建筑材料,实现节能减碳的目的。(2)建筑材料的合理利用。传统建筑行业在发展过程中最为规划与设计明显的劣势是对环境的伤害,产生了许多不可再利用的废弃物,且前期各种考虑不周全造成许多资源的浪费。因此,应加强对建筑材料的考虑,尽量使用再循环材料回收利用的建筑材料;尽可能的使用本地建筑,以减少运输过程中的能源消耗;对大型公建应采取土建与装修一体化设计,以降低装修过程中各种材料的重复使用造成浪费。(3)提升建筑设计的科学性。科学的建筑设计可提升建筑物的通风效果,可将建筑内部的污浊空气和潮湿气体排出,减少居民对空调系统的依赖度,为居民健康提供有力保障。比如我国华南地区具有夏热冬暖的特点,夏季多东南风,冬季多西北风,在小区群体布局设计时可将小体量的低层住宅放置于南边,大体量的高层可放于北边,以满足夏季通风需求的同时,还能起到阻挡冬季西北风的作用。

4实例分析

某大厦的用地现状呈梯形,东西宽135m,南北长86~100m,建筑场地地势平坦且不存在建筑或古迹名木等,该大厦按照甲级写字楼标准进行设计,充分利用先进的建筑技术及材料,将项目建设成符合绿色、生态、低碳、可持续等发展理念的现代办公建筑。

4.1高层建筑的朝向设计

高层建筑的朝向会受到太阳辐射、经纬度的影响,因此,在设计高层建筑朝向的过程中,设计人员需对建筑周围的实际情况进行调查,结合调查资料将该大厦朝向确定为南北向为主,在满足采光需求的基础上,增大开窗的面积,并在大厦西侧增加竖向装饰格栅,并起到遮阳的作用。

4.2高层建筑的平面设计

在高层建筑形状的设计过程中,设计人员需对建筑物的体型系数、散热比值等进行比较分析,一般情况下,建筑物的外表面积越大,其所散失的热量就越多。因此,在设计高层建筑外观时,需对建筑结构和设施进行合理设计,比如把电梯、机房、管道等设施设计在建筑物的西向或南向,以阻挡阳光的直射;或者通过设置空中庭院的方式提升建筑通风效果,上述方式均可起到节能环保的作用(图1)。

4.3综合利用绿色景观技术

绿色景观构建是当前高层民用建筑实现绿色建筑设计的重要轴端,这种绿色景观设计主要包括建筑的阳台区域、绿化区域,以促进高层建筑能够形成一个系统性的立体绿化结构,且这种绿化结构的形成可对高层民用建筑的热环境进行改善,充分发挥了高层民用建筑节能环保的价值和作用。

4.4雨水与中水的利用

结合高层民用建筑所处环境的气候条件、地形条件和供水状况等,合理设置给排水系统及雨水系统,实现建筑物废水及雨水的合理回收和利用,已成为当前高层民用建筑设计的重要研究方向。中水在经过回收处理后,可用于消防、道路喷洒等,可减少水资源的不必要浪费。

4.5遮阳设施的设计

目前,挑出式立面设计在高层民用建筑设计中应用较为广泛,在减少建筑面积的同时,还可在建筑内部建立遮阳区域,以降低室内的能源消耗率,保证建筑内部生态系统的平衡性。另外,高层民用建筑的气压与风力较大,对窗户隔噪和防风提出了较高要求,为了降低能源消耗,需将窗户边框选材、传热、可见光投射等系数控制在节能计算范围内,并结合当地地区的实际情况,选择最佳数值的窗户材质并严格控制窗户抗风压性能。

5结语

综上所述,高层民用建筑设计在绿色建筑设计中的应用,可进一步保证生态环境、节约资源,因此,在高层民用建筑设计过程中,需对各方面因素进行综合考虑,准确把握高层民用建筑设计的发展趋势,推动建筑节能技术在高层民用建筑设计中的应用,对建筑的位置、通风、朝向等方面进行合理规划,进而形成生态、环保的绿色建筑设计体系,以满足现代社会可持续发展的需求。

作者:严松 单位:贵阳市建筑设计院有限公司

参考文献

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[2]刘凯英,田慧峰.基于《绿色建筑评价标准》的绿色建筑设计流程优化[J].施工技术,2014,43(4):60~62.

[3]李锐.解析高层民用建筑设计中绿色建筑设计的应用[J].江西建材,2015,5(2):23.