摘要：如今，我国全面提倡节能减排、低碳环保，这就需要我们将低碳设计运用到各种日常生活中，而高层住宅建筑设计中运用低碳设计则是我国住宅建筑未来发展的一个方向。低碳设计其实就是为了适应当今的低碳生活，环境保护的理念所发展起来的一种设计理念。所谓的低碳经济就是指在可持续观念的指导下，通过制度创新、科技创新、新能源的应用等手段，尽可能的减少化石能源的消耗，从而达到减少污染气体排放，促进经济发展、保护生态环境的目的。
关键词：高层住宅建筑设计；建筑设计；低碳设计
1.低碳建筑设计概述
低碳建筑就是把先进的建筑节能技术和节能产品等优化组合，调整建筑耗能比例结构，降低对矿物燃料的消耗量和依赖性，达到保护环境、节约能源和减排二氧化碳的目的，营建低能耗高舒适的健康环境。现有的建筑技术虽然已经融入了部分低碳节能技术，利用太阳能使用温墙保护等，并完成了部分节能的指标，但是从长远的环境来看，还是有一定的差距。低碳建筑设计与现有的一般的建筑设计相比较，主要是引入了低碳设计理念，对现有的节能减排技术进行整合、综合设计，减少化石能源的使用，提高效能，从而降低二氧化碳的排放量。例如“南京锋尚国际公寓”就是中国第一个“零能耗”住宅，建筑在二氧化碳的排放总量中，几乎占到了50%，这一比例远远高于工业和运输领域，在我国低碳经济的道路上，对建筑进行低碳设计成为必然。
2.高层住宅建筑设计中的低碳设计理念
2.1高层住宅建筑的节能设计
高层住宅建筑的节能设计主要涉及建筑外形、房顶屋面和外门窗几个方面。高层建筑的外部墙体是建筑外部维护的主体部分，所用的建筑材料直接影响建筑的保温效果和耗热量。在低碳经济背景下高层建筑应采用空心砖墙或复合墙体，有效提升建筑的保温性能，减少建筑的外表面积，实现建筑的低碳运行。在房顶屋面的设计上可以采用轻质高强、性能稳定、吸水率较低的材料作为保温层，并且积极开发太阳能用于建筑的保温、取暖、供热、发电等，减少建筑对煤炭、石油等能源的消耗。
2.2高层住宅建筑对于环保元素的应用
高层住宅建筑对于能源的消耗和资源污染严重影响城市的可持续发展，因而在建筑设计的过程中应充分应用环保元素，实行建筑整体的生态性设计。通过对建筑线条、建筑外观的优化以及植被遮盖等形式，合理利用建筑空间资源，减少能源消耗。同时科学选择建筑基址，适当调整建筑的形状，提升建筑对于温度的控制能力，减少室内供暖和空调装置的应用，积极促进高层建筑的低碳运行。
2.3高层建筑的可持续设计理念
高层住宅建筑可持续设计理念的宗旨是实现住宅的可持续性发展以及国民经济的可持续发展。强调高层住宅建筑的结构、表面材质等元素随建筑高度的变化而变化，并且科学拓展高层建筑的使用功能，逐步更新高层建筑的设计规划理念，使高层建筑所植入的功能更加丰富。同时，科学的设置公共和休闲空间，节省楼层内的空间，有效改善建筑的内部环境。在外墙透光度的设计上应综合自然光照和整体视野，减少过多的采光，控制建筑的透光度。
3.高层住宅建筑设计中低碳设计的融入策略
3.1建筑位置选址及朝向设计
在高层住宅建筑规划和设计的过程中，应该充分考虑到光照因素，保持一定的楼间距，让每一个楼层都能获得足够的光照，都能充分利用到太阳能。高层建筑的分布也在一定程度上影响节能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑物所处的位置以及季节的变化都会对光照产生影响。尽管夏天高层建筑获得光照的时间比较长，但是冬天高层建筑获得的光照面积要比夏天获得光照面积要大很多。所以，在设计窗户的时候要充分考虑到不同季节的光照的变化。高层建筑南向的窗户的面积应该比其他地方要大，这样就能保证冬天获得更大面积的阳光。向北和向东的窗户的面积尽量要小一些，这样就能保证获得充足的光照，尽量减少光照和热量的损失。
3.2合理规划空间功能、优化建筑内部环境
高层住宅建筑设计中，一般在住宅一层或地下室设有配电房、水泵房等功能性用房，以此满足住宅运行需求，、也在一定程度上造成了环境污染。配电房点辐射、水泵房工作所产生的振动都对周边住宅造成较大影响，因此在建筑设计过程中，应将功能性用房与住宅相互区别，保持合理距离，并采用较为合理的构造措施。一般可选择独立的或上部无主体建筑的群房。发动机房会造成烟污染，应将其安置在最高的建筑群中，保证其烟道直达屋顶。
3.3建筑墙体节能设计
建筑墙体节能设计是低碳节能建筑设计中较为重要的环节之一。墙体节能设计应尽可能选择新型的节能材料，如EPS绝热模块、加气混凝土等。同时在比较容易产生热桥效应的位置上，应采取苯板保温处理，以此来降低由热桥效应引起的热损失。对于外墙饰面可采取浅色系涂料或进行植物覆盖绿化，进而降低夏季阳光的热辐射，减少空调的使用时间。
3.4门窗节能设计
3.4.1根据建筑的性质、使用功能以及建筑所处的气候环境条件来设计窗、幕墙，对建筑的窗墙比应有一定的控制。因为窗户面积率直接影响建筑的采光及采暖空调的能耗，一般窗墙比应控制在0.3左右。尤其在严寒地区和炎热地区，在设计大面积采用玻璃门窗和幕墙时，要选择采光、隔声热工性能良好的新型玻璃材料。根据不同地区选择不同的热反射玻璃、中空玻璃以及保温玻璃等材料。
3.4.2根据建筑日照设计原理，合理设计窗户遮阳措施，减小玻璃面的日照面积，降低夏季空调能耗。在进行遮阳设计时要考虑各个地区气候特点，对于冬冷夏热地区冬季需要日照、夏季需要遮阳，应采用活动式遮阳措施。在设计遮阳构造时要结合玻璃门窗、幕墙建筑的整体艺术效果，材料与颜色进行考虑，而且形式要简单、美观，便于清洗、安装。
3.5太阳能与建筑一体化设计
太阳能与建筑一体化主要是指将各种太阳能设备与建筑结合在一起，使之形成一个有机的整体，通过太阳能集热器等设备，代替建筑原有的屋面保温层，这样的设计不仅能够消除太阳光热效应对建筑的影响，同时还避免了因重复投资带来的成本增加，这种形式将会成为未来低碳节能型建筑设计中的主流趋势。如广州某高层建筑就是采用的太阳能与建筑一体化设计，该建筑在投入使用后，通过太阳能热水补充了建筑15%的能耗，在电能方面每年大约可节省30%的能耗，节能效果显著。
结束语：高层住宅建筑作为建筑产业中的重要元素，在城市建设中的可持续性问题引发了国家社会上的广泛关注。在低碳经济的背景下如何减少高层住宅建筑对能源的消耗以及对生态环境的不良影响，促进高层建筑与城市环境的协调发展是目前高层建筑设计面临的重要挑战，因此在进行高层住宅建筑设计时，必须要从建筑位置选址及朝向设计、合理规划空间功能、墙体节能设计、门窗节能设计等方面融入低碳设计理念，促进建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1]郭艳杰，李飞浅.谈低碳建筑设计[J].经营管理者.2012.
[2]赖智勇.低碳设计理念在高层住宅建筑设计中的应用[J].山东工业技术.2014.
[3]钟志龙.分析低碳设计理念在高层住宅建筑设计中的应用实践[J].城市建筑.2017.
论文作者:彭上康
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/11
标签：建筑论文; 低碳论文; 建筑设计论文; 高层住宅论文; 节能论文; 高层建筑论文; 设计理念论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;