彭志铎广东省建工设计院
摘要：低碳的建筑设计具有低碳、节能、环保这三个特点，这种设计理念应用于高层设计中完全符合了我国可持续性发展的需求。低碳环保设计大大节约了能源的消耗，也减少了对环境的污染，能够为居民提供绿色、环保、和谐的居住环境。因此，在高层建筑设计中加入低碳设计理念是今后建筑技术发展的一个必然趋势。
关键词：低碳设计；高层建筑；建筑设计；节能减排；环保
低碳设计理念不断应用于建筑中，这样能够实现人与自然的和谐发展。高层建筑的低碳节能设计在当代建筑设计中占有举足轻重的位置。高层建筑设计者在设计的时候往往忽视了生态环境的保护，这些建筑设计耗能量大，影响了建筑使用效率，造成了不必要的浪费，也不利于城市环境质量的提升，所以，在建筑设计中应该大力提倡低碳设计理念。
一、低碳建筑设计兴起的背景
低碳建筑设计理念是伴随着全球气候变暖，能源危机加剧而兴起的。二氧化碳的排放量呈逐年增加的趋势，这不仅造成了全球气温上升，而且导致全球范围内的气候变化异常，使得自然灾害增多，人们已经得到了自然界的惩罚。建筑行业耗能量约占社会总能耗的一半左右，是最重要的二氧化碳排放来源。我国建筑能耗的总量逐年上升，建筑能耗约占社会总能耗的l／3，为了控制二氧化碳的排放，减轻环境压力，使人类生存的环境得以改善，我国计划2020年之前，将碳排放降低40％～50％。要想达到这一目标，降低建筑的碳排放量是十分必要的，在这一目标的推动下低碳建筑设计理念逐渐兴起并应用，并取得了很好的的效果。
二、低碳建筑理念的主要内容及意义
低碳建筑设计就是在建筑设计时使用先进的节能技术和节能产品，降低能源的消耗量，实现节能减排，保护环境，实现建筑和环境之间的和谐共处。低碳设计理念主要围绕减少二氧化碳的问题展开的，主要集中在“节能”、“减排”两个方面。低碳建筑理念在强调节能环保的同时，也追求创造出“和谐”、“舒适”、“高效”、“优质”的居住环境。低碳建筑设计中要实现能源的优化组合，需要不断探索新的环保节能的建筑材料，尽量使用对人体无害的建筑材料。
建筑能耗逐年增加，使能源危机加剧，影响我国经济的可持续发展，因此需要低碳环保的建筑设计来解决这一问题。当前发达国家的建筑能耗已经大大降低，与之相比，我国的建筑能耗远远超出发达国家，存在着很大的差距，所以将低碳的设计理念大量应用于建筑设计中有其非常重要的现实意义。
三、低碳设计理念应用于高层建筑设计的必要性
高层建筑由于设计师节省用地面积追求利润，使得相邻的建筑物之间距离较近，相互之间遮挡，阴影面积大，影响台阳光的照射范围，使得太阳能不能有效被利用，热损失增大。同时由于容积率过高，使城市居住环境质量大大下降，而且高层建筑设计者们为了追求利润往往忽视了对于生态环境的保护。缺乏节能意识，影响了建筑的使用效率，而且消耗了大量能源。所以，在当代建筑设计中，高层建筑的低碳节能设计被列为重中之重。
四、低碳设计在高层建筑设计中的应用
1、将建筑节能设计引入低碳理念
低碳建筑设计中，一般要选用隔热保温的节能环保的建筑材料，选用节能型取暖和制冷系统，通风和采光的设计也要做到节能并且符合一定的原则。设计师会选用对人体无害的环保性材料，选用减少资源浪费的替代材料，选用低资源消耗的复合型材料，例如不用实木制作地板而是选择复合型的材料，尽量避免消耗木材、石料等资源。
2、低碳技术的应用
低碳建筑设计中充分使用新能源和生物能源。太阳能、风能、自然光、地热等自然能源常常被应用于低碳建筑设计中。
太阳能在建筑上的应用主要就是太阳能热水系统和光伏发电。太阳能热水系统是直接利用太阳光所产生的热量，太阳能热水器相信大家都非常熟悉，它给人们的生活带来方便的同时也节省了电力资源。光伏发电是利用半导体界面将光能直接转变为电能的一种新技术，在建筑施工时，可以将光伏电池板作为建筑的一部分与楼项、墙面、阳台和窗户结合到一起，充分利用它的电量。
在低碳建筑设计时可以充分利用风能。节能建筑可以利用自然风来调节室内空气流动保持空气新鲜。也可以借助无动力屋顶通风设备来调节风流和风速。这样就减少了空调的使用率，节能的同时也有助于身体健康。
建筑采光也是也是十分消耗能源的，但是如果借助玻璃纤维，采用天然导光技术，就可以将自然光导入并照亮地下建筑，节省了建筑用电。
把这些可再生资源应用于建筑设计中，既节能又环保，应该大量应用于建筑设计中，为居民带来经济实惠，也促进经济的可持续发展。
3、低碳设计应用于建筑设计的策略
高层建筑进行低碳设计选址十分重要，需要研究建筑物旁的植被与人之间的关系，做到人与自然和谐统一，在建筑设计的时候可以根据大自然原有的生态环境进行设计，这样既保护了环境又给人们的居住环境增添了自然的气息。
高层建筑的位置朝向也很重要，要确保阳光的照射面积。阳光不仅对人身体有益，在节能方面也起到了非常重要的作用。所以在建筑设计的时候要充分考虑建筑物所得到的太阳光的辐射量，要考虑到不同时间、季节阳光照射的热量与方位，合理的确定建筑的朝向和位置，减少热损失，尤其是在冬季，房间接受的太阳光线的面积较多，这样在设计方位的时候，要将南向开窗的面积加大北向的减少，这样设计可以接受更多的太阳光线，减少热损失，保证室内的温度。为了增加日照的时间，可以讲建筑物设计成弧形或波浪形。建筑内装修可采用浅色调，大家都知道浅色可以增加光线的二次反射，从而使室内获得充足的阳光。在建筑内设置反光板等天然光导入设备也是很好的选择。
建筑外部环境的设计应考虑到建筑与绿化覆盖相结合，达到建筑与城市生态得到统一，使业主在享受优质的建筑内部环境的同时，能够轻松的享受外部环境带来的舒适、愉悦。
高层建筑在夏季，内风场气流流动不畅，会使室外活动的居住者处于闷热的状态中，从而产生强烈的不舒适感。冬季时如果高层建筑物前面有低层住宅时，会受到风旋的影响，风速会增大，造成热能的损失。因此，应该选用保温效果好的环保材料并且在建筑构造上要做到科学、合理。
高层建筑一般采用钢筋混凝土的框架结构，有别于砖混的房屋结构，高层建筑为了减轻负荷并达到保温、隔热的要求，通常采用质地较轻且保温效果好的材料。高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的舒乐板、岩棉板等轻质保温材料，应该使用寿命较长的材料，质地轻且保温的材料优化了围护结构但存在抗震能力差、墙面易裂等问题，所以设计者应该采取有效构造措施。另外，高层建筑外围护墙体外漏面积大，所以耗能量较大，形体面积越大的建筑耗能越多，所以在设计的时候，高层建筑的形体变化不能过于复杂。
高层建筑的主体结构通常采用钢筋混凝土，钢筋混凝土建筑构件断面大，这样就需要消耗大量的水泥、砂石、水，这样就使国土资源消耗过多，不符合节能减排的标准，而且钢混在拆除时由于水泥、砂石结块很难拆解干净，不可能再回收利用，增加了环境的负荷，所以建议使用钢结构体系。
通过建筑设备管理系统实时监控环境参数，根据实际情况，减少建筑设备的使用数量和时间，这样就减少了用电量，减少电厂所释放出的污染物污染环境。
4、传统技术与新型技术相结合
传统技术里也存在低碳的、环保的、耗能低的技术，例如苯板保温技术、陶土夹心墙建造技术、木结构填充岩棉等技术，这些传统技术所采用的材料减少了二氧化碳和硫的排放，节能的同时又保护了环境。在低碳建筑设计中对于新型技术的探索十分必要。利用新型的能源控制技术可以减少能源的浪费。一些可再生资源可以应用于建筑设计中，这些资源的利用可以减少二氧化碳的排放。例如诺丁汉大学设计的一座零碳排放的大楼，它利用阳光、地热和雨水解决大楼的用水、用电的问题。大楼的主题外墙由设有夹层的两层立面玻璃组成，这样大楼的制冷制热都可以在夹层中完成。利用太阳能光电板发电可以完全满足大楼用电设施的用电需要。
总结：
低碳的建筑设计具有低碳、节能、环保这三个特点，这种设计概念与我国提倡的节约型社会的概念是紧密联系的，它完全符合了我国可持续性发展的需求。高层建筑设计中的低碳环保设计大大节约了能源的消耗，也减少了对环境的污染，是今后发展的一个趋势。做好低碳环保设计，对于建设节约型社会、发展可持续经济都有至关重要的现实意义。目前还急需加大低碳节能减排的宣传力度，使大家都来关注低碳建筑和绿色的环境，这样才能从根本上推动我国低碳环保社会的进程。
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