贵州省城乡规划设计研究院
摘要：居住问题是我国人民在生活上普遍比较关注的问题，从这种关系来看我们对居住问题设计的关注就是意味着对人民生活的关注。因此，针对如何在这个资源越来越短缺的环境中让人民住上舒适优美的生存环境中也变得很重要。而对于我国这样一个对可持续发展越来越引起注意，如何在有限的条件下提高设计质量，创造人民满意的住房是作为一个合格优秀的建筑者应该注意的问题。文章重点针对低碳节能设计在当前高层建筑中的运用进行了简要的分析。
关键词：高层居住建筑；低碳设计
一、引言
随着我国经济和城市化的不断发展，人民对居住水平的要求不断提高，高层建筑住宅也逐渐得到了实现。在现在这个对低碳环保，节能减排要求越来越高的社会，对于在土地不断紧张的时间去兴建高层建筑更应该注意低碳环保，而我国只有通过节能居住建筑理念的应用才能有效的减轻资源短缺的现象。实现可持续发展的道路。在如今这个提倡低碳环保、节能减排的社会，就要将低碳设计考虑到生活中的方方面面，高层建筑设计中的低碳设计是一个很好的方向。
二、建筑低碳节能设计的概念
（一）建筑能耗约占社会总能耗的1／3，我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例已从20世纪70年代末的10％，上升到近年的27．45％。而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33％左右。国家建设部科技研究表明，随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，我国建筑耗能比例最终还将上升至35％左右。如此庞大的比重，使建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋，急需改良建筑设计来改善这一状态。
（二）高耗能建筑比例大，加剧能源危机。目前，我国已建房屋有400亿平方米以上，属于高耗能建筑，总量庞大，潜伏巨大能源危机。正如建设部有关负责人指出，仅到2000年末，我国建筑年消耗商品能源共计3．76亿吨标准煤，占全社会终端能耗总量的27．6％，而建筑用能的增加对全国的温室气体排放已经达到了25％。低碳环保的建筑设计可以解决这个问题。
（三）我国建筑节能状况落后，亟待改善。在20世纪7O年代能源危机后，发达国家开始致力于研究与推行建筑节能技术，而我国却忽视了这一方面的问题。时至今日，我国建筑节能水平远远落后于发达国家。举例说明，国内绝大多数采暖地区围护结构的热功能都比气候相近的发达国家差许多。外墙的传热系数是他们的3．5～4．5倍，外窗为2～3倍，屋面为3～6倍，门窗的空气渗透为3～6倍。现在，我国的采暖耗能约为欧洲国家的1．5倍。因此，与当前发达国家建筑能耗已经大大降低的情况相比，我国单位建筑面积采暖能耗是发达国家标准的3倍以上，与发达国家存在较大的差距。
三、如何以低碳设计的方法来减少高层建筑
（一）以保护环境为前提来合理的选择建筑位置
高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响，容积率过高很难满足日照要求，阳光有着巨大辐射能量。从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器，阳光不仅对人的身体健康有着很大的益处，对建筑的节能也有着十分重要意义。尤其是在冬至前后，由于太阳高度角低，房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况，按其太阳高度角做出日影响图，以确定冬季每天的日照时间，建筑南向开窗面积尽可能大些，在满足采光条件下，北向、东向窗尽可能小些，从而获得更多的太阳光线，减少热损失，保持室内舒适的温度环境。高层住区的行列式布局，住宅区的安全感和归属感是靠“线性”的交通空间来实现的。而住宅区景观的设计则是关键，景观规划弱化了现代城市追求高层、高密度所引发的弊端。为了提升街道景观，我们往往在街道的两旁种植大量的树木，使住户体验到其中轻松自然的环境。主要的布局方式是：第一，居住楼向后错移；第二临街的居住设计成为多层，确保人的舒适感官需求；第三，交通空间的边缘完全种植植被。这样产生的效果就是多层和底层的建筑完全掩映在绿色之中，而高层居住楼则若隐若现，使得建筑体量不再厚重，减轻城市居民视觉上的压抑感。
（二）合理设计建筑的规格和布局
外墙是围护结构的主体部分，高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋，前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重。因此，围护结构属于填充材料，为了减轻荷载，达到保温、隔热要求，采用轻质高效保温材料，目前在寒冷地区常用的墙体做法有：页岩陶粒混凝土空心砌块、黏土空心砖与实心砖复合墙体黏土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。设计、研发和建立适合国内市场需求且经济成本可行的建筑技术体系，如建立轻钢、新型轻质混凝土结构、符合材料结构体系等等。这样能更有效地降低二氧化碳的排放量，通过对墙体、门窗、室面、遮阳和楼底面系统的设计，提高居住建筑的保温隔热性能，减少能源消耗。但存在问题较多，节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧，在寒冷地区的同一气候条件下，由于材料层次布置不同，所取得的保温效果也不尽相同，为防止墙体内产生冷凝水，保温层设在外侧更好些。
四、低碳设计理念应用于高层建筑设计的策略
低碳建筑的营造模式是一项细致复杂的实施工程，一方面不仅需要从构建理念上进行低碳、节能的初期设计，而且也需要在具体的工程实施之中去坚持贯彻，而不是构筑一座空中花园；另一方面，在具体应用尖端科技技术设备上，必须秉承经济、契合的原则，真正去将低碳的理念融入建筑构筑上，营造实用集约的生态建筑环境，从而最终实现社会经济效益与低碳建筑设计理念的协调统一。
（一）高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板（舒乐板、PG板），岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年，多则上百年，材料的应用与建筑整体的寿命应同步。轻质的外保温复合墙体存在以下不足之处：抗震能力差、易松散、与结构构件结合不好、整体性能差；不能承受外部装修贴、挂荷载，如：贴石材、安装装饰构件等；不能承受有振动的凿刨装修，如：剁斧石面层、予留洞、槽易出现冷桥；墙表面易出现裂纹。除此之外，复合墙体由于框架梁拉、剪力墙的嵌入，墙体内容易造成冷桥，是保温、隔热的薄弱环节。据测定，高层建筑所出现的冷桥约占整个热损失的5％～13％，因此，应引起设计者重视，采取有效构造措施尽可能避免产生冷桥。另外，高层建筑外围护墙体耗能较大，占整个建筑耗能的25％左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一，体形系数越大耗能越多，国外的一些高层建筑造成圆塔形，比如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，我们知道，相同的面积，圆的周长最短，这样使建筑外露面积较小。因此，基于能量损耗的考虑，高层建筑的形体变化不宜过多，也不宜复杂。
五、结语
高层建筑设计中的低碳节能设计，是我国建筑节能设计的重点发展的方向。可以增加我国能源可持续发展战略。文章就高层建筑的特点与低碳节能设计的必要性以及建筑低碳设计理念的重要意义，进而对低碳设计理念运用于高层建筑设计的策略进行分析。