高層建筑設計中生態建筑學的應用

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摘要：針對生態建筑學在高層建筑設計中的應用，做了簡單的論述。生態建筑設計，要以人為核心，注重建筑節能設計，充分融合建筑環保節能理念，提升高層建筑設計的合理性與科學性。在實際應用的過程中，要注重實現生態環境和節能的一致性，采用生態表皮設計，以打造舒適的建筑環境。

關鍵詞：生態建筑學;高層建筑設計;節能性;環保性

湖南省將森林覆蓋率、綠色建筑覆蓋率等生態環境指標，納入到規劃體系中，加大生態建筑建設力度。在構建可持續化發展城市形態時，嚴格保護生態資源，實現城市規劃和生態保護有效連接。在環境保護方面，實施生態控制線規劃，明確禁止開發區域與限制開發區域，因此對生態建筑設計，提出了更高的要求。

1生態建筑學概述

生態建筑學設計理念提倡節能效應與環保效應，將生態環境和建筑相互融合，利用自然生態理念與模式，開展高層建設設計，要從實際出發，充分利用科技與生態等的優勢，融合各類因素，形成綠色、安全的人居環境。高層建筑建設資源消耗量較大，對自然環境造成的壓力也較大，引入生態建筑學，可以實現資源循環利用，確保高層建筑建設的效益。

2生態建筑學在高層建筑設計中的應用原則

2.1最優原則

基于生態建筑學，開展高層建筑設計，堅持結構方案最優原則，需要做好全面的調查工作，明確建筑區域情況。以建筑選址為例，要明確地質條件，了解建筑區域的經緯度與氣候條件等，以合理設計建筑朝向，進而保障自然通風技術與太陽能資源的利用率。除此之外，要明確建筑區域周圍的綠化情況，在前期規劃設計時，做好后期規劃設計，確保高層建筑設計的合理性。

2.2合理化原則

高層建筑結構設計時，要注重建筑的穩定性與安全性設計。為確保建筑設計的安全可靠，需要精確計算建筑結構參數，對結構設計方案，進行合理化、數字化處理。因為基于生態建筑學的高層建筑，多應用各類節能技術與材料等，設計人員若能將節能理念，有機的融合到高層建筑設計，做好建筑設計的把控，則能夠實現綠色生態建筑設計[1]。2.3環境互動性原則基于生態建筑學，高層建筑設計要以人為核心，考慮到建筑使用者的需求，采取人性化設計，堅持舒適性與方便性，使得建筑能夠更好的為使用者服務。設計人員可以充分的利用節能技術，實現環境與建筑友好相處。譬如：高層建筑水資源消耗量較大，若將污水全部排放，會造成水資源浪費，甚至會污染環境，因此要加強水資源回收利用，收集雨水和生活用水，利用處理技術，用作廁所沖水與景觀水體?？梢栽O置分質排水系統，例如圖1所示，實現水循環利用。

3生態建筑學在高層建筑設計中的應用方法

3.1實現和周圍生態環境的友好協調

開展高層建筑設計，實現和周圍生態環境的友好協調，要充分利用生態環境資源。在保護環境的前提下，充分吸取環境資源，譬如：高層建筑采光設計，需要制定多種方案，做好方案評選，以確保建筑能夠獲得較多的光照，減少電能的使用；對于高層建筑空間格局以及朝向設計，增加通風面積，減少對空調的依賴程度，降低能源消耗。高層建筑自然通風形式，主要包括幕墻開窗、雙層通風幕墻。其中幕墻窗開啟方式主要包括固定窗、平行外推窗等。雙層通風幕墻主要包括內循環、外循環、開放式雙層幕墻。雙層幕墻和傳統幕墻相比，能夠實現節能50%，可以達到較高的性能[2]。

3.2采用生態表皮設計

建筑表皮生態設計，指的是建筑外圍護結構，包括外墻、屋面、樓板等，高層建筑外圍護墻體能量消耗較大，可以占據整個建筑能源消耗的1/4左右，因此設計人員不僅要注重建筑裝飾功能，還需要注重建筑表皮的支撐功能，從人的生理舒適度與輻射熱等因素考慮，營造健康舒適的環境。譬如：某建筑表皮覆蓋系統設計，采取了雙層結構，包括隔熱玻璃與多孔通風層，利用雙層表皮，確保建筑內部氣流保持正常，避免受到天氣變化的影響。外部空氣可以通過建筑外皮進入到通風層，建筑內部設置控制板，來控制自然通風系統，形成緩沖氣流，輸送到建筑主體，以減弱外部風的影響，制造出自然風。

3.3融合舒適化理念

高層建筑是常見建筑物，人們對高層建筑物的質量要求不斷提升，追求舒適的居住環境，對建筑結構與功能的要求較高?；谏鷳B建筑學，開展高層建筑設計，需要合理選擇原材料，避免使用有害材料，影響居住者的健康與生活質量，因此設計人員需要做好質量把控，合理選擇建筑原材料。在設計建筑空間時，需要做好空間組合的設計，確?？臻g生態性，保障輔助空間能夠達到自然采光與通風的要求[3]。

3.4遵循生態建筑學設計原則

基于生態建筑學理念，提高資源利用率是建筑設計的主要目標。在開展高層建筑設計時，需要遵循生態建筑學設計原則。堅持再評價、更新、重復利用、減少消耗、循環利用基本原則。建筑設計原則，提倡不僅要考慮建筑的使用功能與美觀程度，還需要做好周圍環境評價工作，包括城市氣候與植被覆蓋，以打造和生態環境相互協調的結構樣式，實現高層建筑和自然環境的永續共存。譬如：某節能環保大廈，充分利用建設區域的水資源與地熱資源優勢，構建了水循環利用系統與地源熱泵系統，同時采取分區設計的方式，充分利用自然資源，以河水和地熱資源，作為冷熱源，提升建筑水源熱泵系統的性能，除此之外，在屋頂還設置了光伏發電機組，極大程度上提高了可再生資源的利用率，降低了非再生能源的利用率，降低了能源消耗，提高了建筑的節能性與環保性。從建筑到室內外裝修材料上都大量采用具有環保與高科技含量的可循環使用材料，如有機涂料、中空夾層玻璃等環保材料，大廈建成后將具有冬暖夏涼的效果。

4結束語

隨著環境污染與能源日益短缺，高層建筑成為發展的主要趨勢。在高層建筑設計時，需要加強對生態建筑學的運用，減少高層建筑建設對自然環境的影響，實現能源節約，維護生態平衡，實現建筑可持續發展。

參考文獻

[1]張波.關于生態建筑學在高層建筑設計中的運用探討[J].價值工程，2015（21）：215~216.

[2]王玲.高層建筑設計中生態建筑學的運用探究[J].科技創新與應用，2015（29）：265.

[3]劉資軒，劉鋼城.議高層建筑設計中的生態建筑觀[J].山西建筑，2016（08）：31~33.

作者:陳明 單位:郴州市城鄉建設檔案館