現(xiàn)代城市綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計(jì)重點(diǎn)

李　偉（中鐵二院重慶勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，重慶400023）

?

現(xiàn)代城市綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計(jì)重點(diǎn)

李偉（中鐵二院重慶勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，重慶400023）

在現(xiàn)代城市建筑建設(shè)過(guò)程中，綠色生態(tài)型的設(shè)計(jì)方式逐漸成為潮流，本文即闡述了現(xiàn)代城市綠色生態(tài)型高層建筑的設(shè)計(jì)理念，探討了具體的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，從而從多方面完善高層建筑的綠色生態(tài)設(shè)計(jì)。

綠色生態(tài)；高層建筑；設(shè)計(jì)

1　引言

在當(dāng)前的建筑領(lǐng)域，高層建筑成為建設(shè)亮點(diǎn)，形態(tài)各異的高層建筑已經(jīng)成為城市的主要標(biāo)志。對(duì)于綠色生態(tài)型高層建筑而言，應(yīng)運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)策略表達(dá)綠色設(shè)計(jì)的理念，提高建筑使用價(jià)值。

2　城市綠色生態(tài)高層建筑設(shè)計(jì)發(fā)展

高層建筑的特點(diǎn)在于外觀的獨(dú)特、大氣，可以有限節(jié)約土地資源，但是其建設(shè)要求設(shè)計(jì)人員具備較高的技術(shù)水平，加之建設(shè)工序較多、難度較大，資源消耗相對(duì)較多，因而給高層建筑的發(fā)展造成了重大的阻礙。

基于此，現(xiàn)代高層建筑開(kāi)始向綠色的發(fā)展道路邁進(jìn)，綠色的環(huán)保設(shè)計(jì)理念被運(yùn)用到了建筑工程建設(shè)中。一項(xiàng)好的建筑工程，應(yīng)當(dāng)能夠?qū)⑸鷳B(tài)學(xué)作為主要的理論前提，并以此為標(biāo)準(zhǔn)和方向，實(shí)現(xiàn)能耗低、循環(huán)快、信息充足、具體自動(dòng)調(diào)節(jié)等能力，從根本上實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)，以技術(shù)性的思維代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。當(dāng)前很多高層建筑的設(shè)計(jì)要堅(jiān)持以人為本、全面協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，不能僅停留在對(duì)外表的包裝與判斷，而要求能夠更加深入地評(píng)價(jià)建筑的內(nèi)在品質(zhì)，回歸建筑的本質(zhì)特征，統(tǒng)籌考慮“適用、經(jīng)濟(jì)、美觀”，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)信息社會(huì)審美表象的體現(xiàn)。

3　現(xiàn)代城市綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計(jì)的理念

3.1與自然體系融合

在生態(tài)高層建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，需要重視自然的作用，并將其積極地引入到實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，是自然因素能夠在最大程度上得到實(shí)現(xiàn)，例如改善建筑的采光、通風(fēng)等條件，提高居住環(huán)境舒適度，營(yíng)造更加和諧、健康的社會(huì)環(huán)境等。在整個(gè)社會(huì)中，水資源、陽(yáng)光和空氣都是生存的基本，而科技的存在使整個(gè)社會(huì)處于亞健康狀態(tài)，能夠加強(qiáng)人們對(duì)于自然的關(guān)注度，并有意識(shí)地加強(qiáng)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。所以，自然通風(fēng)和采光必然會(huì)受到關(guān)注，成為建筑設(shè)計(jì)新的發(fā)展動(dòng)力，成為建筑設(shè)計(jì)觀念中重要一部分。

3.2使用感受舒適化

人們生活水平的改善，致使他們對(duì)于生活環(huán)境的品質(zhì)要求日益提高，人們對(duì)建筑要求已經(jīng)不僅局限于功能方面，使用感受的舒適性被越來(lái)越多的人所重視。因此，在現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)中，需要引進(jìn)使用感受舒適化的設(shè)計(jì)理念，綜合運(yùn)用現(xiàn)代建筑學(xué)、藝術(shù)學(xué)、生態(tài)學(xué)等多種學(xué)科的技術(shù)，通過(guò)選擇無(wú)毒無(wú)害材料、做好空間平面布置設(shè)計(jì)。此外，還可以通過(guò)減少揮發(fā)性物質(zhì)排放，有效預(yù)防電波、輻射的危害，避免建筑內(nèi)部的對(duì)視和室內(nèi)通視等問(wèn)題，營(yíng)造良好的聲環(huán)境和視覺(jué)環(huán)境，提高建筑的溫濕度以及空氣質(zhì)量水平。

3.3具有自我調(diào)節(jié)功能

高層建筑物通常存在既定的使用年限，在該使用年限以內(nèi)，高層建筑具備一個(gè)完成的生理周期，包括設(shè)計(jì)、建設(shè)、使用以及拆除等。因此，高層建筑并不是一成不變的，在生理周期內(nèi)，不僅要保持其功能的正常發(fā)揮，還應(yīng)當(dāng)具有一定自我調(diào)節(jié)能力，使其維持在良好使用狀態(tài)，完善自身功能。故而，在高層建筑設(shè)計(jì)中，不僅要在采光、通風(fēng)和濕度等實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)，還需要考慮建筑的自我凈化能力，盡量減少污水、廢氣以及噪音污染的排放，實(shí)現(xiàn)高層建筑的綠色生態(tài)。

4　現(xiàn)代城市綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

4.1高層建筑空間設(shè)計(jì)

高層建筑的空間設(shè)計(jì)，對(duì)于人們?nèi)粘Ｉ瞽h(huán)境的舒適感具有較大影響，在綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計(jì)中，對(duì)于空間的設(shè)計(jì)，不僅要從空間組合、利用以及經(jīng)濟(jì)性方面考慮，還需要重視空間分區(qū)的節(jié)能與舒適度。在高層建筑中，就不同空間而言，其對(duì)采光、溫度和景觀的要求有所差異，比如辦公空間的溫度需求，要求最高的是常用辦公室，然后是多功能廳和會(huì)議室，要求最低的是走道、樓梯和門(mén)廳等。因此，在高層建筑辦公空間設(shè)計(jì)中，需要利用交往空間來(lái)緩沖內(nèi)外環(huán)境溫差，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外溫差的梯度轉(zhuǎn)換，減少能源的消耗，避免人們?cè)诔鋈雰?nèi)外環(huán)境時(shí)由于溫度驟然變化產(chǎn)生的不適。

在綠色生態(tài)設(shè)計(jì)理念要求下，高層建筑設(shè)計(jì)的分區(qū)已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的動(dòng)靜分區(qū)、功能分區(qū)，還需要從采光、空氣以及舒適度的角度，采取環(huán)境緩沖分區(qū)的設(shè)計(jì)方式。其中，在設(shè)計(jì)功能區(qū)間時(shí)，由于內(nèi)、外區(qū)對(duì)空氣溫度、濕度以及采光需求的不同，應(yīng)當(dāng)根據(jù)各區(qū)的實(shí)際需求，分別設(shè)置照明、空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的同時(shí)，還要充分滿足各個(gè)分區(qū)舒適性的需求。

4.2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在人們的建筑設(shè)計(jì)發(fā)展歷程中，對(duì)自然的模仿是一種重要的設(shè)計(jì)方式，有許多建筑設(shè)計(jì)的靈感都是來(lái)源于自然界的，不僅提高了建筑的技術(shù)含量水平，而且具有良好的力學(xué)和美學(xué)特性。因此，在綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計(jì)中，也需要利用模仿自然的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最為常用的有樹(shù)狀和竹狀兩種。其中，樹(shù)狀結(jié)構(gòu)形式是以根、樹(shù)干、樹(shù)枝當(dāng)成結(jié)構(gòu)的支撐所在，可以保證力傳遞的合理性，并提高建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)部分的采光水平；竹狀結(jié)構(gòu)是利用其中空、節(jié)段結(jié)構(gòu)，使直徑與高度比十分懸殊。

4.3高層建筑“表皮”設(shè)計(jì)

高層建筑的“表皮”是其重要的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，“表皮”是指建筑外的維護(hù)結(jié)構(gòu)，包括外墻、屋面、樓板以及相關(guān)附屬構(gòu)件，比如表面綠化、遮陽(yáng)設(shè)施等（見(jiàn)圖1），此類(lèi)設(shè)施的配置可以起到改變室內(nèi)物理環(huán)境的作用。在高層建筑中，“表皮”是內(nèi)外空間轉(zhuǎn)換的主要介質(zhì)，對(duì)室外、室內(nèi)的各種交流過(guò)程都有反射、吸收以及轉(zhuǎn)換等作用，會(huì)對(duì)建筑室內(nèi)外的物理環(huán)境品質(zhì)產(chǎn)生不同程度的改變。因此，在綠色生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)中，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)建筑表皮設(shè)計(jì)的重視，根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選擇合適的材料與構(gòu)造方式，積極有效地改善室內(nèi)的聲、光、熱等環(huán)境，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適感。同時(shí)，在重視表皮支撐與控制功能的同時(shí)，還要充分考慮太陽(yáng)輻射熱、風(fēng)、光和人生理舒適以及氣體污染等各種要素。

圖1　高層建筑表面綠化設(shè)計(jì)圖

4.4高層建筑生態(tài)設(shè)計(jì)4.4.1減少人體傷害，保證人身健康

建筑設(shè)計(jì)的首要原則，是保證用戶的生命健康，尤其是綠色生態(tài)型高層建筑，更應(yīng)當(dāng)在使用的基礎(chǔ)上，盡可能降低環(huán)境中潛在的不利影響。而環(huán)境中的噪音、電磁輻射、空氣質(zhì)量、化工產(chǎn)品、風(fēng)等若處理不當(dāng)，都極有可能危害人體健康，因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)著重注意通風(fēng)效果，充分利用自然光等，以減少電磁輻射的排放；盡可能的采用無(wú)毒無(wú)害，并經(jīng)國(guó)家認(rèn)證的健康綠色建筑材料，減少VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）等危害人體健康的建筑材料的使用。

4.4.2充分利用自然景物造景設(shè)計(jì)

高層建筑的功能各有不同，所選取得地理位置也定然不同，在此情況下，高層建筑的設(shè)計(jì)也應(yīng)因地制宜，充分利用地理位置的優(yōu)勢(shì)。例如，對(duì)于有湖泊或是河流的建筑區(qū)域，可以充分利用水岸線自身的曲折線條修飾建筑物的輪廓；若建筑物在山體之上則可以利用自然山坡、山路、植物造景；若是建筑物在山體附近，可以利用山石駁岸等形式造景。這樣不僅充分利用了周?chē)淖匀痪拔铮€在無(wú)形之中改善了高層建筑的環(huán)境，凈化了周?chē)目諝狻?/p>

4.4.3注重建筑形態(tài)設(shè)計(jì)的生態(tài)與節(jié)能

建筑物的形體系數(shù)是影響建筑熱量得失的重要因素之一，簡(jiǎn)而言之，利用形體系數(shù)的判斷，即是：形體系數(shù)越小損失的熱量就越少，越有利于建筑的生態(tài)環(huán)保；反之，形態(tài)系數(shù)越大喪失的熱量也就越多，越不利于建筑的生態(tài)保護(hù)。其中建筑的形體類(lèi)型主要有三大類(lèi)型，分別是圓柱體型、衍生圓柱體型、變體方體或方柱，而在這三種，圓柱體型最有利于建筑的生態(tài)保護(hù)。

例如某總部辦公大樓為典型的圓柱體型高層辦公建筑（見(jiàn)圖2），圓柱體建筑結(jié)構(gòu)的均衡性非常好，受力結(jié)構(gòu)也很均勻，它可以在減少熱量流失的同時(shí)有效降低風(fēng)壓，并且它能高效率地利用土地資源，減少土地資源的浪費(fèi)。與此同時(shí)它還采用了智能幕墻系統(tǒng)，可以精確地調(diào)節(jié)各種能源在建筑物中的分配。

圖2　圓柱體型高層建筑示意圖

5　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，綠色生態(tài)型的高層建筑設(shè)計(jì)，是現(xiàn)代城市建筑實(shí)現(xiàn)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的重要設(shè)計(jì)方向。除了要求其綠色環(huán)保，還應(yīng)當(dāng)建立包括屋頂綠化、室內(nèi)綠化等的立體多層次綠化體系，在能源、材料等方面，遵循生態(tài)原則，從而實(shí)現(xiàn)建筑學(xué)的生態(tài)化，趨利避弊，進(jìn)一步發(fā)展高層、超高層建筑的綠色設(shè)計(jì)。

［1］劉銘芳.我國(guó)綠色生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的探討［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010 （1）：167.

［2］周蘭蘭.新時(shí)期綠色生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的探討［J］.中華民居旬刊，2011 （5）：46～47.

［3］劉金野.牢固樹(shù)立綠色生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的理念［J］.中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2011 （3）：58～59.

2016-3-8

TU972

A

2095-2066（2016）10-0158-02