高層建筑設(shè)計中生態(tài)建筑學(xué)的應(yīng)用

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【摘要】隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，高層建筑數(shù)量不斷增多，因高層建筑對土地資源的要求較多，這也導(dǎo)致土地資源逐漸減少，為實(shí)現(xiàn)資源最大化利用，故在高層建筑設(shè)計中應(yīng)用生態(tài)建筑學(xué)。本文主要探討高層建筑設(shè)計中應(yīng)用生態(tài)建筑學(xué)的效果。

【關(guān)鍵詞】高層建筑設(shè)計；生態(tài)建筑學(xué)；應(yīng)用

引言

在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的環(huán)境下，人們的生活質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)水平日益提高，但同時環(huán)境污染的問題也越來越嚴(yán)重，不斷涌現(xiàn)新的能源，造成能源大量浪費(fèi)的現(xiàn)象。在當(dāng)前現(xiàn)代城市建設(shè)中，普遍存在高層建筑占地面積少與土地資源緊缺的問題，因此，生態(tài)建筑學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。在高層建筑中，應(yīng)用生態(tài)建筑學(xué)，對現(xiàn)有空間進(jìn)行綠化設(shè)計，提高空間的利用率與現(xiàn)有資源的使用率，是改善城市環(huán)境的重要保障。因此，生態(tài)建筑學(xué)受到各行各業(yè)的廣泛關(guān)注。

1生態(tài)建筑學(xué)的概述

1.1生態(tài)建筑學(xué)

生態(tài)建筑學(xué)與其他建筑學(xué)的最大區(qū)別是其內(nèi)容主要是圍繞生態(tài)學(xué)，是一種將生態(tài)學(xué)與建筑學(xué)有機(jī)結(jié)合的一種新型的建筑理論，基于自然系統(tǒng)，建立一套完整的人工生態(tài)體系。生態(tài)建筑學(xué)主要是指基于建筑技術(shù)的基礎(chǔ)理論，將當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)與生態(tài)學(xué)知識有效結(jié)合在一起，促進(jìn)環(huán)境與建筑融為一體。在生態(tài)建筑學(xué)中對室內(nèi)氣候與生物氣候的條件要求較高，受眾的基本要求是其該建筑學(xué)的核心思想。在高層建筑中，應(yīng)用生態(tài)建筑學(xué)，需要對建筑所在地的生態(tài)環(huán)境與構(gòu)建要素進(jìn)行全面的分析及研究，掌握準(zhǔn)確的建筑環(huán)境資料，同時還要充分考慮到在建筑項(xiàng)目施工中對環(huán)境的影響，此外還要根據(jù)不同的能源交換體系的要求，適當(dāng)調(diào)整與修改建筑設(shè)計方案的內(nèi)容，這就要求對自然環(huán)境的適應(yīng)性與影響進(jìn)行充分的考慮了。

1.2生態(tài)建筑的設(shè)計目標(biāo)

伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國生態(tài)建筑系統(tǒng)已經(jīng)取得階段性的勝利，其在實(shí)際應(yīng)用中均獲得良好的效果。在實(shí)施階段，生態(tài)建筑系統(tǒng)對材料與資源有明確的要求，同時其運(yùn)營管理的手段業(yè)余其他建筑項(xiàng)目有明顯的區(qū)別，需要從節(jié)能指標(biāo)出發(fā)，分析生態(tài)建筑學(xué)中的節(jié)能設(shè)計模式與應(yīng)用特點(diǎn)[1]。通常情況下，在建筑系統(tǒng)的后續(xù)設(shè)計中，應(yīng)用生態(tài)建筑策略的效果最好，基于其生態(tài)規(guī)律，同時結(jié)合建筑系統(tǒng)相對應(yīng)的建筑設(shè)計形式與要求，為其創(chuàng)造出更符合其運(yùn)行情況的模式與形式。在高層建筑設(shè)計生態(tài)建筑學(xué)中，降低資源消耗與減少材料的使用量是其主要的設(shè)計目標(biāo)。在排放前，以維護(hù)生態(tài)環(huán)境為落實(shí)各項(xiàng)工作的前提條件，通過采取有效的措施，對產(chǎn)生的污染進(jìn)行無害化處理，盡可能地將建筑與環(huán)境的污染降低最低，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)健康發(fā)展，增設(shè)力量。通過一系列的實(shí)踐證明，在高層建筑設(shè)計中，融入生態(tài)建筑學(xué)的理念，不僅可以為建筑物內(nèi)的人們提供更加健康與舒適的休閑場所，實(shí)現(xiàn)了建筑功能質(zhì)量目標(biāo)統(tǒng)一的目標(biāo)，同時，也平衡了生態(tài)與經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系，促進(jìn)了人、建筑、生態(tài)之間的共同發(fā)展。

1.3生態(tài)建筑學(xué)的原則

①節(jié)能原則。節(jié)約能源是改善環(huán)境中一項(xiàng)重要的措施。在實(shí)施的過程中，引入可持續(xù)發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有能源最大化利用，使資源的使用效率可以得到大幅度的上升。②環(huán)境友好原則。從上述的內(nèi)容中得知保護(hù)環(huán)境是生態(tài)建筑學(xué)的核心內(nèi)容，故在設(shè)計生態(tài)建筑方案的過程中，要對建筑項(xiàng)目的施工場地周圍環(huán)境進(jìn)行徹底的調(diào)研，確保在實(shí)際施工中，降低建筑項(xiàng)目對環(huán)境的影響與干擾，實(shí)現(xiàn)生態(tài)與建筑的和諧發(fā)展。③為人們提供居住的場所是建筑的最終目的。因此，在生態(tài)建設(shè)階段，必須秉承與全面落實(shí)以人為本的原則，盡可能滿足人們對建筑的基本需求。

2應(yīng)用策略

2.1實(shí)現(xiàn)與周圍生態(tài)環(huán)境的友好協(xié)調(diào)

為了協(xié)調(diào)高層建筑設(shè)計與周圍生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，平實(shí)現(xiàn)友好共處，在高層家住設(shè)計中，要充分利用生態(tài)環(huán)境資源，使生態(tài)建筑學(xué)的效用得到充分的發(fā)揮。在不影響生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展的情況下，充分利用現(xiàn)有的環(huán)境資源。比如在高層建筑采光設(shè)計環(huán)節(jié)，經(jīng)常受客觀因素的影響，需要制定不同的設(shè)計方案，以供后續(xù)方案的評選，其設(shè)計多種方案的主要目的是可以在降低電能消耗量的同時，又可以獲得較多的光照，突出生態(tài)建筑學(xué)的特點(diǎn)。在建筑空間朝向與空間格局設(shè)計的過程中，可以通過增加通風(fēng)面積的方式，降低人們對空調(diào)的依賴度，進(jìn)而達(dá)到減少能源消耗的目的。要在高層建筑中創(chuàng)造出自然通風(fēng)的形式，需要應(yīng)用到雙層通風(fēng)幕墻與幕墻開窗，這兩種通風(fēng)設(shè)備的開啟方式都不相同。比如在開啟幕墻窗的過程中，是以平行外推與固定窗的方式完成墻窗的開啟[2]。而雙層通風(fēng)幕墻的開啟方式主要有開放式、外與內(nèi)循環(huán)這三種。與傳統(tǒng)幕墻相比，雙層幕墻在實(shí)際應(yīng)用中可以最少節(jié)約能源消耗比例的50%，且功能也比傳統(tǒng)幕墻要多。

2.2采用生態(tài)表皮設(shè)計

建筑表皮生態(tài)設(shè)計主要是指外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。而建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)又包括樓板、屋面、外墻等。因高層建筑外圍墻體能量消耗占據(jù)總能源消耗量的30%以上，故在實(shí)際設(shè)計的過程中，設(shè)計人員必須充分考慮建筑裝置的功能，同時對建筑表皮的支撐功能進(jìn)行全面的分析與研究，可以從輻射對人的影響與人的生理舒適度這兩個方面考慮，為人們提供一個健康舒適的環(huán)境，而不斷努力[3]。比如，在某地區(qū)的高層建筑表面覆蓋系統(tǒng)設(shè)計過程中，通過建立雙層結(jié)構(gòu)，在建筑表皮上設(shè)計多孔通風(fēng)層與隔熱玻璃，雙層表皮在實(shí)際應(yīng)用中，表現(xiàn)出的良好散熱與通風(fēng)性，為凈化建筑內(nèi)部空氣，提供有效的保障，同時也進(jìn)一步提高了建筑內(nèi)部的環(huán)境質(zhì)量，減少了天氣變化對建筑正常使用的影響。通風(fēng)層在接收由建筑外皮傳來的外部空氣時，安裝在建筑內(nèi)部的控制板會通過控制自然通風(fēng)系統(tǒng)，將外部空氣轉(zhuǎn)化為緩沖氣流，并將其輸送到建筑主體，進(jìn)而消弱外部風(fēng)的影響力，最終為高層建筑創(chuàng)造出自然風(fēng)。

3結(jié)語

綜上所述，要進(jìn)一步推動高層建筑的長遠(yuǎn)健康發(fā)展，為現(xiàn)代城市的減少，增設(shè)力量，需要融入可持續(xù)發(fā)展理念，以生態(tài)建筑學(xué)為高層建筑設(shè)計的核心理論，基于節(jié)約能源消耗與保護(hù)環(huán)境，設(shè)計多種方案，在眾多方案中選取能耗低且可以滿足受眾對建筑的基本要求的設(shè)計方案，秉承生態(tài)建筑學(xué)的環(huán)境友好原則。同時，在融入生態(tài)建筑學(xué)進(jìn)行高層建筑設(shè)計的過程中，設(shè)計人員還要對施工場地的環(huán)境條件與氣候條件進(jìn)行全面的分析，減少施工對生態(tài)的影響與干擾。

參考文獻(xiàn)

[1]周華軍.生態(tài)建筑學(xué)視角下城市高層建筑設(shè)計研究[J].智能城市，2017（11）.

[2]張濱.生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計中的應(yīng)用簡述[J].門窗，2017（11）.

[3]周華軍.生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].智能城市，2017（10）.

作者:陳威