生態(tài)建筑學在高層建筑設計的滲透

宋航

摘要：高層建筑是現代世界經濟快速發(fā)展的產物，并且經過100多年的發(fā)展，技術手段和設計方法已經得到了很大的進步。為了達到將人類建筑活動對自然生態(tài)的負面影響減少到最低，因此建筑的綠色生態(tài)設計已成為中國提高建筑質量和可持續(xù)發(fā)展建筑的重要發(fā)展方向，是中國可持續(xù)發(fā)展的綠色生態(tài)建筑道路的主要發(fā)展目標。本文試圖通過對高層建筑生態(tài)方面的綜合研究，尋找到一條適合中國高層建筑的發(fā)展道路。

關鍵詞：生態(tài)建筑;生態(tài)設計;高層建筑;設計方法

作者在考慮到高層建筑周生態(tài)環(huán)境的前提下，研究了生態(tài)設計方法。為了強調建筑物整體生態(tài)設計的重要性并實現生態(tài)平衡，需要著重注意原始的生態(tài)保護以及生態(tài)恢復補償。根據當地的野外條件，氣候，尊重人文文化，創(chuàng)造健康舒適的內部環(huán)境，合理有效地利用資源。

1生態(tài)建筑概述

生態(tài)建筑簡稱ECO，又叫做綠色建筑。ECO是Eco-build的縮寫，結合生態(tài)學和建筑科技學知識，參照當地的生態(tài)環(huán)境現狀，運用先進技術構建綜合性較強的建筑群體，其將生態(tài)自然與建筑兩者有機結合在一起，一方面改善了區(qū)域內的生態(tài)氣候條件，另一方面也為人們營造了一個健康、舒適的生存空間。生態(tài)建筑理論成為建筑行業(yè)未來的一種發(fā)展趨勢，主要是為了滿足人們對于住宅的要求，同時為人們提供一個低噪聲、無污染、綠化好以及空氣清新的居住環(huán)境，讓住宅建筑物變得更加生態(tài)化。生態(tài)建筑理論的應用就是對建筑設計中的環(huán)境、建筑以及生態(tài)等方面進行合理的組織和優(yōu)化，尤其是能夠實現自然環(huán)境和住宅建筑之間的和諧共存，這對在建筑物中體現生態(tài)建筑理念具有很重要的意義。所以，在住宅建筑的設計中，設計人員需要重視生態(tài)建筑理論的應用，將生態(tài)化要求在建筑物中表現的淋漓盡致。在住宅建筑設計的過程中生態(tài)建筑理論需要注意以下幾個原則：①共同優(yōu)化的原則，確保生態(tài)建筑結合人、自然以及建筑物本身的特點，實現三者的相互融合、共同優(yōu)化;②以人為本的原則。在生態(tài)建筑的設計和建設中要以人為本，保證人們能夠擁有一個健康自由的生活環(huán)境;③可持續(xù)性原則，建筑物的建成是大自然和諧共處才實現的，因此具有可持續(xù)利用的價值。

2關于生態(tài)建筑學

2.1生態(tài)建筑學的產生。全世界的環(huán)境問題引起了廣泛的關注，并且業(yè)內人士已經開始研究和評估大型人造建筑物結構對地球，和自然環(huán)境的影響。建筑物的建造和使用中會產生有害物質。此時，設計師必須將人類活動整合到生態(tài)系統(tǒng)中，并重新評估人，建筑與環(huán)境之間的關系。2.2生態(tài)建筑的劃分。一般來說，新的生態(tài)建筑是通過對建筑整體外觀和內部空間布局的特殊設計、整體規(guī)劃和施工來改善自然環(huán)境和資源的利用。它不僅最大限度地利用可再生能源，而且在保護生態(tài)環(huán)境的同時減少浪費。此外，新型生態(tài)建筑還可以利用一些綠色技術措施來促進生態(tài)建筑的發(fā)展。按照傳統(tǒng)的生態(tài)理念，采取適當的地方技術，主要手段為改善其空間和結構技術，保護原有的自然地形的，我們稱之為傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村生態(tài)建筑。2.3生態(tài)化設計。高層建筑的生態(tài)設計是本文的主題，旨在研究有效的可持續(xù)發(fā)展高層建筑設計策略的資源保護和環(huán)境改善，以及可持續(xù)高層建筑設計的技術方法。生態(tài)高層建筑的設計實踐大致可以分為兩個方向：一是注重技術的建筑實踐，主要是挖掘傳統(tǒng)農村建筑在節(jié)能、通風、使用生態(tài)建筑材料等方面的技術進行改進。這些類型的實際操作大多數在城市外進行，并強調本土和區(qū)域特征?；痉椒ㄈ缦拢?.挖掘傳統(tǒng)地方的建筑技術，加以改造。2.生態(tài)建筑材料如生土、木材3.強調傳統(tǒng)風格與大地景觀的融合。這種方法更符合“綠色”建筑標準。利用自然條件保持人類舒適的居住環(huán)境，使用無害無污染的建筑材料，使用清潔能源，減少建筑能源和資源的消耗。第二是技術的開發(fā)和發(fā)展，以提高生態(tài)效率并促進能源和材料的有效利用。建筑物與環(huán)境互動設計的生態(tài)目標是通過尖端技術，利用可再生能源與自然和諧相處并滿足人體的生理舒適性需求來實現的。

3高層建筑生態(tài)化設計原則

3.1節(jié)約用地。中國的面積很大，但人均土地面積很小。鑒于在高層建筑的可持續(xù)設計中創(chuàng)造了理想的居住場所，有效節(jié)約資源和提高資源利用率的方法對人類生存和發(fā)展具有重要意義和影響。3.2降低干擾。建筑物應減少對該區(qū)域自然環(huán)境的干擾，并且可以在地面和自然地板之間留出空間，維持自然生態(tài)。為了增強空間的連通性并將綠化帶入地面，可以使用綠化中庭和水景等方法。3.3場地生態(tài)。在高層建筑上種植綠色植物的公共空間設計可以在高層建筑上營造出舒適的微氣候，垂直綠化可以凈化空氣，改善微氣候，

4高層建筑生態(tài)設計策略

4.1建筑物構件的參數。高層建筑消耗大量能源，因此高層建筑設計的重要目標是節(jié)省能源。在可持續(xù)設計的早期階段，計劃的調整主要是基于能量守恒定律，對每個元素的熱量獲取和熱量損失進行分析和研究，對建筑物的各個方面進行調整。能量守恒公式為Qf+Qv+Qc+Qs+Qh+Qo+Qi=0，Qf代表建筑圍護結構的熱量獲取和損失，Qv代表通風和墻壁滲透的能量損失，Qc代表制冷設備的能量損失。損耗Qs主要是由太陽輻射產生的熱量，代表通過外表結構獲得的熱量，并且受保溫壁隔熱性能的影響，Qh是發(fā)熱設備消耗的能量。由于建筑物位置的差異，開發(fā)的收益，個體差異和人員時間的不同，此參數是可預測的變量，Qi表示電氣設備（例如照明設備）的能耗。用于處理每個元素的詳細設計分類可用于擴展和提供高層建筑的可持續(xù)設計思想。4.2場地設計。建筑物和場地的結合可以最大程度地減少建筑物對環(huán)境的負面影響，并且場地上良好的植被可以改善場地的微氣候。適當的地形可以在陽光明媚的夏天和冬天的陽光下提供良好的陰影。維護并尊重原始場地及其原始外觀，并減少對原始場地的手動干預。迫不得已的情況下，也應充分規(guī)劃和使用該區(qū)域，前提是該區(qū)域應充分了解當地的氣候特征，以最大程度地減少對生態(tài)系統(tǒng)的破壞。平衡場地內各區(qū)域的現有條件，綜合考量后，這樣可以為原始場地的各個組成部分實現全面而平衡的設置。4.3空間設計綠色生態(tài)建筑的設計是基于通過把握建筑與環(huán)境，人與環(huán)境之間的關系以及建筑物與人之間的關系來創(chuàng)造適合人類使用的空間?？梢赃m當利用相關理論和其他學科的實踐成果，以實現綠色生態(tài)建筑的完整設計。1.雖然地下空間正在積極開發(fā)，但一層地下室的面積應控制在土地面積的70%以下。2.必須對地下交通流線，功能區(qū)和城市管線的各個方面進行合理設計和布局，以合理利用深層地下空間，并且為了對地下空間進行全面分析，需要對地下建筑進行設計。3.通過構建完整、系統(tǒng)、安全、合理和高效的地下互聯網系統(tǒng)，可以將地下空間的現有元素和資源整合到網絡計劃中。4.在開發(fā)和利用地下空間時，我們必須密切注意保護生態(tài)系統(tǒng)平衡。促進地下空間的可持續(xù)開發(fā)利用，創(chuàng)造綠色生態(tài)地下空間。

簡而言之，生態(tài)建筑學理論在高層建筑設計中得到了廣泛的應用，發(fā)展前景十分廣闊，當前的生態(tài)建筑概念在高層建筑設計領域正引起人們的關注。將其應用于生態(tài)設計策略，尤其是高層建筑，需要更多的工程實踐進行論證，并且工程實踐和教育中必須包括更先進的設計方法。

參考文獻

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