卢漾
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摘要：在城市现代化建设和发展背景下，城市基础设施逐渐趋于完善，而城市土地资源较为匮乏，如何能够提升城市土地资源利用效率，加强高层建筑和超高层建筑逐渐成为主流。在高层住宅建筑设计中，为了降低工程资源和能源消耗，融入低碳设计理念，优化建筑工程设计方案，尽可能降低不必要资源浪费现象，建设环境友好型建筑，提升高层住宅建筑设计合理性。本文就高层住宅建筑设计中低碳设计理念应用进行分析，立足于实际情况，深层次剖析其中的问题，提出合理的设计方法。
关键词：低碳设计理念；高层住宅；建筑设计
低碳设计理念在现代城市建设的各个方面都被使用到，高层建筑住宅的设计工作中也不例外。将低碳设计理念积极融入高层住宅建筑的整体设计当中，是适应低碳经济的良好举措，同时也能够有效促进低碳经济的持续健康发展。当前在高层住宅建筑中融合低碳设计理念，需要高层建筑整体布局中融合低碳设计理念，使用环保效果良好的绿色建筑材料，并且积极应用新型环保节能技术。
1高层建筑设计现状
大部分传统技术建造的建筑设计耗能大，造成了不必要的能源浪费，降低了建筑的使用效率，同时也不利于城市环境的改善和生态环境的保护。低碳设计理念应用于高层住宅，不仅可以实现人与自然的和谐共处，而且满足了我国可持续发展战略的要求。高层建筑通常容量比较大，也相对庞大，同时两栋楼之间的距离比较近，所以传统高层建筑的透光性通常较差，而且会形成大面积的阴影区。这样的设计最终导致高层住宅区变成人口密集区，交通堵塞，人们的生活又将面临新一轮的挑战。这种建筑的设计者更多地注重建筑的外部构造和使用功能，通常不会考虑到低碳环保这一方面。这是因为传统建筑设计者的低碳环保意识比较弱，导致能源利用率低，建筑的使用效率低，也就形成了传统高层住宅高能耗、低收益的说法。所以说，在高层建筑设计中融入低碳设计理念是非常有必要的。
2低碳设计理念在高层建筑设计中的具体应用
2.1优化建筑布局
在住宅群体布局当中，自由式同行列式是最为典型的布局模式。后续出现的布局形式一般为这两种模式的组合以及演化。在具体设计规划过程中，这两种方式在住区空间关系方面也具有不同的特征。其中：行列式在空闻关系方面具有规整以及有序的特点，行列式是布局则能够实现更为丰富住区内部空间的创造，且在通风状况方面具有较大的差异。在行列式布局当中，风在通过建筑后会在其背面产生较大的涡流区，并对人们的室外活动产生影响。同其相比，自由式布局则能够带来更大的益处，不仅能够对日照需求进行满足，且能够通过建筑周边错位情况实现大量土地的节约，在使住区当中风环境具有均匀分布特点的同时保证环境更好的满足人们活动需求，这也是低碳理念的充分体现。
2.2科学布置建筑位置及朝向
高层建筑的规模较大、体积较大，在高层建筑设计过程中可以从建筑位置、朝向等方面着手，不断优化建筑物的设计结构，从而达到节能的目的。在高层建筑设计时首先必须要考虑到光照条件，因为高层建筑层数较多，如果每一栋楼之间太过密集，则会影响房屋的采光，所以在高层建筑设计过程中要保持一定的楼间距，让每一个楼层都能获得足够的光照，而且能够充分利用太阳能。另外，窗户也是房屋获得光照的主要途径，在设计窗户的时候要充分考虑到不同季节的光照变化，比如夏季的光照比较充足，冬季的光照比较少，所以高层建筑朝南的窗户面积应该要设计得大一些，从而确保建筑获得充足的光照，尽量减少光照与热量损失，当人们在房间内活动的时候可以减少照明设施、空调等设备的应用，充分利用自然能源，达到节能、低碳的目的。
2.3降低体型系数
在建筑运行中，其外围护墙体将消耗掉较多的能源，通常会占据建筑总能源的1/4比重，该比值同建筑外露面积具有密切的关联。同时，建筑的体型变化是对建筑外露面积进行控制的重点因素，当建筑具有较大的体型系数时，也将因此具有更高的能耗。在国外，很多高层建筑都为圆塔形，如圆形或者椭圆形等。之所以按照该方式设计，即当图形面积相同时，圆形所具有的周长最短，并因此使建筑具有更小的外露面积。根据该理念也可以了解到，在对建筑形体进行设计时，要避免过于复杂，以此实现能耗的进一步降低。
2.4积极应用新型环保节能技术
现代节能环保技术逐渐增多，且环保效果越来越好，将新型的环保节能技术积极应用到当前的高层住宅建筑设计中，是对低碳设计理念的有效应用，同时还能够全面增强高层建筑住宅的节能效果。新型环保节能技术，能够有效控制碳的排放量，对资源能源进行循环使用，提高资源能源的利用效率。以雨水和污水分流系统的设计为例，当前高层建筑住宅中使用新型的雨水和污水分流处理系统。这种系统在传统形式上进行了优化，能够将雨水和污水进行收集，再将其应用到花草树木的灌溉工作中，同时还能够对污水和雨水进行分别处理，从而有效节约了水资源。此外，还可以应用自然导光技术。住宅在采光上也需要消耗很多的能源，但如果运用天然导光技术，同时借助玻璃纤维，将太阳光引入地下建筑，将减少大部分用于室内照明的消耗。为了实现更好地采光，建筑师们试图用各种方法最大限度地增加建筑的采光面积，为了保证室内的光照，应在相邻的建筑物之间留有合适的间隔。
最后，在应用新型环保节能技术时，还要注重将传统技术与新型技术相结合。传统建造技术中的木结构填充岩棉、陶土夹心墙等技术环保且能源消耗低，应用这些传统建造技术的住宅排放的二氧化碳和硫相对较少，节能的同时又减少了大气污染。但在低碳建筑设计过程中我们应合理设计建筑配套系统，将雨水、污水分流，雨水回收进行再利用，用于灌溉花草树木；将污水与雨水分开进行处理，能有效缓解一些地区水资源紧缺的情况。在建筑设计中，合理利用可再生能源能减少温室气体的排放量，目前已经有科学家设计出碳排放量为零的建筑物，这种建筑全靠大自然的太阳光和雨水解决水电供应问题。
2.5积极应用新型绿色环保材料
在绿色节能时代，新型建筑材料的应用可以达到节能环保效果，科技是推动建筑绿色设计发展的关键因素。新型建筑材料中应用了大量新的科学技术，这些材料的能耗较低，而且对环境的污染很小，达到了低碳、绿色的标准。例如在高层建筑设计中，传统的设计一般都采用砖块、木头等，成本消耗高，而且建筑物使用过程中的能耗也高。采用新型材料，如屋顶花园的设计，在楼顶采用新型的防水材料，不会产生污染，也不会干扰屋顶花园种植的净化型草木、花卉，新型的防水材料还具有保温、隔热的基本功能，不需要投入太多建筑材料就可以完成建筑施工，对于成本控制具有十分重要的作用。
2.6增加对可再生资源的应用
可再生材料的应用，一方面抑制了传统的能源消耗，另一方面又科学合理地应用了可再生资源，达到低碳、环保、节能目的。例如在高层建筑住宅设计过程中可以加强对太阳能资源的利用，通过相关的机械设备可以将太阳能转化为电能和热能，并且充分利用太阳光。该设计主要在房屋建筑中加入太阳能电池板，等到建筑投入使用之后人们就可以充分利用太阳能进行生活，而且太阳能电池板的剩余供电，还能对建筑物的照明系统供应电能，每年平均节电率可以达到20%-40%，降低了电能的消耗量。
3结语
低碳建筑已经逐渐成为国际建筑中的主流，这类建筑不仅具有低碳、节能的特性，对于发展可持续经济更有着至关重要的现实意义。为了为人们建造更加健康舒适的住宅，设计者们应不断学习，掌握先进的科学理念和低碳施工技术。
参考文献：
[1]杨洪海.基于低碳设计理念的高层住宅建筑设计探讨[J].住宅与房地产，2018（11）
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[3]朱立国.高层住宅建筑设计中如何融入低碳设计理念[J].建设科技，2017（22）