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摘要：本文通过对高层建筑低碳节能设计的意义进行了简要的分析，描述了高层建筑中运用低碳设计理念的必要性，就如何在高层建筑设计中贯彻低碳设计的理念提出了一些策略。以此说明了低碳设计理念在高层建筑中的重要性。
关键词：建筑设计；高层建筑；低碳设计理念
低碳发展是当今社会的发展途径和发展策略，在这样的共识和认知条件下，建筑设计要将低碳理念落实在关键环节与关键要点之上。高层建筑设计是当前设计工作的热点和焦点，应该在高层建筑设计中全面体现低碳理念，在把握高层建筑设计发展大方向的同时，利用设计工作独特的优势提升整个行业与社会低碳发展的层次和水平。应该在高层建筑设计的具体工作里正确认知低碳理念的价值，要从高层建筑的重点能耗和结构设计环节入手，强化高层建筑围护结构、风环境、建筑选择等方面的低碳设计，突破传统建筑设计的高能耗和高排放障碍，构建高层建筑设计的精品
1建筑中低碳设计的意义
我国不可再生资源煤炭、石油等日益枯竭，我国的建筑能耗在社会总能耗中约占1/3，使我国资源的可持续发展遭到严重制约。低碳理念在能源的运用中运用生物能、太阳能、水利、风力等一些可再生资源来展开生产工作，以确保能源的延续性。建筑行业中二氧化碳的排放非常严重，达到工业总排放量的50%。如今全球的气候逐渐变暖，给我国的建筑行业敲响了警钟，为了减缓环境的压力，确保人类居住环境的可持续性，这些都需要开展建筑的低碳设计理念。低碳设计是在可持续发展理论为宗旨，通过技术创新、能源开发等的手段来减少能源的消耗以及二氧化碳的排放量，达到保护生态环境与经济发展相平衡。
2高层建筑中运用低碳设计理念的必要性
高层建筑容积率高、体积大，建筑物之间的距离小，致使城市居住环境质量恶化加重。高层的建筑在城市市中心聚集，对人们的日常生活和出行带来不便。许多高层建筑在设计过程之中，为了显示建筑的高档、大气，时常忽视了建筑的节能意识，导致能耗高、效益低。为了节省用地，相邻的建筑物之间互相遮挡，对建筑阳台的阳光照射范围产生影响，大幅减少了对太阳能利用的效率。为了保证高层建筑的经济效益，往往忽视对生态环境的保护，对生态保护和城市发展之间的平衡产生影响。部分高层建筑不仅在设计中造成了巨大的经济与能源浪费，而且还对生态环境产生不良的影响，所以要把高层建筑作为低碳节能的重点把控对象。
3低碳理念应用高层建筑设计的要点
3.1做好高层建筑围护结构设计
首先，应该做好高层建筑围护结构的布局控制，一般在严寒区域选择高层建筑的外部保温维护结构，在南方可以根据高层建筑的风格和功能选择内外结合的保温维护结构。还应该做好高层建筑维护结构的材料控制，应该选择质地较轻的外侧保温复合材料构成高层建筑围护结构。当前的围护结构材料存在着以下几方面的缺点：抗震能力弱、易松散、整体性差、承受外部装修贴挂荷载（贴石材、安装装饰构件）的能力低、墙体的表面极易产生现裂纹。按照测定的结果，高层建筑之中产生的冷桥约占整体热损失的5%-13%。因此，要运用有效的构造措施降低产生冷桥的可能性。此外，高层建筑的外围护墙体也会消耗比较多的能源，约占总体建筑能耗的25%。建筑形体的变化会对建筑外围的面积产生影响，形体系数越大耗能也会越高，因此国外的许多高层建筑在设计时会设计为圆塔形状。如：美国洛衫矶的好运饭店、法国戴高乐机场的候机楼，都是设计成了椭圆形或圆形。几何上，在面积相同的所有图形当中圆周长是最短的，这样也能使得建筑的外围面积尽可能的小。因此，为了降低能源的消耗，要求高层建筑的形体不能变化太多，也不易太过复杂。
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4低碳设计理念在高层建筑设计中的应用
4．1优化建筑结构
建筑结构会影响整栋建筑的质量安全，合理性的结构形式能够在一定程度上降低能耗。高层建筑主体的结构大都采用钢筋混凝土结构，砂石、水泥等资源消耗量大，在进行钢筋混凝土建筑的拆除过程中钢筋、水泥等不可再回收利用，对环境造成了很大的负担。因此高层建筑体系要采用钢结构的体系，尽量降低材料的浪费。在进行建筑的结构设计当中要最大限度的运用自然通风和采光，充分的运用自然资源。尽可能的减少空调和采暖设备，运用建筑空间的自然通风原理，来布置空调体系。
4．2对建筑的位置与朝向进行优化设计
高层建筑位置的朝向非常重要，需要保证阳光的照射面积。我国高层建筑容积率过高，不能充分的使用太阳光辐射能。高层建筑自身就是一个大的太阳能接收器，建筑的朝向、方位不同，会在不同的时节接受到不同的太阳辐射能。高层建筑在进行方位设计时，需要依据光照的原理，合理安排建筑的位置以及朝向，确保建筑物接受到尽可能多的太阳辐射能。另外，还要按照太阳照射的角度做日照影响图，确定冬季每天的日照时间，在满足采光的条件下，增大南向开窗的面积，降低北向开窗面积，以尽可能多的得到太阳光线，降低热量的损失。
4．3对外墙技术进行优化
围护结构的主体部分是外墙，它的能耗大，约占整个建筑能耗的25%。高层建筑的围护结构为了满足保温隔热并达到减轻自重目的，大都采用钢筋混凝土的框架结构。运用保温隔热效果较好、质地较轻的材料。由于材料的性质会对外墙的寿命产生直接的影响，常用的保温材料有膨胀珍珠岩、矿渣棉、聚苯乙烯泡沫、玻璃棉等。但其结构较为复杂且抗震效果弱，所以应用范围小，还会降低外墙的使用寿命，甚至整个建筑物的使用寿命。所以进行外墙材料的选择过程之中不仅要有保温隔热的效果，还要选择抗震能力强、结构紧密、结合性好的材料。高层建筑中出现的冷桥占整个热损失的5%一13%左右，在很大程度上会影响外墙的使用性能，所以在进行建筑的设计过程中要尽量避免冷桥的出现。维护结构的材料布置有内侧和外侧。在气温低的地区材料层次布置不同也会得到不同的保温效果。为避免墙体内产生冷凝水，保温层应设在外侧。气温较低地区使用的黏土空心砖、页岩陶粒混凝土空心砌块、复合墙体黏土实心砖等虽然能够保温隔热，减少荷载，但是缺少相对应的节能效果。建筑形体的变化也会对外墙维护能耗产生影响。建筑体形系数越大，耗能就越多。所以在进行设计时，尽量使用能耗小的建筑体型，比如椭圆形或圆塔形美国洛杉矶的好运饭店、法国戴高乐机场候机楼都是圆型或椭圆形，这种外形能够降低建筑的外露面积，从而减少能耗。
4．4拓展传统技术，开发新型技术
传统的技术之中陶土夹心墙建造技术、木结构填充岩棉、苯板保温技术等都在一定程度上降低了二氧化碳的排放，加强了环境的保护。在未来的设计之中，还要加大力度开发这种低碳、低耗能、环保的技术，充分发挥低碳的作用。再者，还要开发新技术，如在进行室外铺装的过程之中运用蒸发、水体循环等的原理来降低热岛效应，加强对雨水的利用，将雨水应用到景观灌溉等，从而降低城市用水量。
4．5利用可再生资源
高层建筑设计中要尽量使用可再生的能源。充分的利用生物能、地热、光照、风能等自然能源，降低能源的浪费。减少对石油化工等不可再生能源的利用，保护生态环境的可持续发展。
5结束语
建筑节能能在一定程度上缓解我国能源的短缺、减轻环境污染、改善人民生活工作条件等具有十分重要的意义，它不仅是推动经济可持续发展的根本措施，也是深化经济体制改革的一项重要组成部分。作为一名建筑设计师，应从不同的角度，按照不同的准则，加强节能设计的实际应用，为经济的可持续发展、建筑科学的繁荣进步，创造良好的技术条件。
参考文献：
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论文作者:黄嘉诚
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：高层建筑论文; 建筑论文; 低碳论文; 结构论文; 能源论文; 外墙论文; 建筑设计论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;