高層建筑設計中生態(tài)建筑學的應用

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摘要：針對生態(tài)建筑學在高層建筑設計中的應用，做了簡單的論述。生態(tài)建筑設計，要以人為核心，注重建筑節(jié)能設計，充分融合建筑環(huán)保節(jié)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(xiàn)生態(tài)環(huán)境和節(jié)能的一致性，采用生態(tài)表皮設計，以打造舒適的建筑環(huán)境。

關(guān)鍵詞：生態(tài)建筑學;高層建筑設計;節(jié)能性;環(huán)保性

湖南省將森林覆蓋率、綠色建筑覆蓋率等生態(tài)環(huán)境指標，納入到規(guī)劃體系中，加大生態(tài)建筑建設力度。在構(gòu)建可持續(xù)化發(fā)展城市形態(tài)時，嚴格保護生態(tài)資源，實現(xiàn)城市規(guī)劃和生態(tài)保護有效連接。在環(huán)境保護方面，實施生態(tài)控制線規(guī)劃，明確禁止開發(fā)區(qū)域與限制開發(fā)區(qū)域，因此對生態(tài)建筑設計，提出了更高的要求。

1生態(tài)建筑學概述

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

2生態(tài)建筑學在高層建筑設計中的應用原則

2.1最優(yōu)原則

基于生態(tài)建筑學，開展高層建筑設計，堅持結(jié)構(gòu)方案最優(yōu)原則，需要做好全面的調(diào)查工作，明確建筑區(qū)域情況。以建筑選址為例，要明確地質(zhì)條件，了解建筑區(qū)域的經(jīng)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(shù)與太陽能資源的利用率。除此之外，要明確建筑區(qū)域周圍的綠化情況，在前期規(guī)劃設計時，做好后期規(guī)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(jié)構(gòu)設計時，要注重建筑的穩(wěn)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(jié)構(gòu)參數(shù)，對結(jié)構(gòu)設計方案，進行合理化、數(shù)字化處理。因為基于生態(tài)建筑學的高層建筑，多應用各類節(jié)能技術(shù)與材料等，設計人員若能將節(jié)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?qū)崿F(xiàn)綠色生態(tài)建筑設計[1]。2.3環(huán)境互動性原則基于生態(tài)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(jié)能技術(shù)，實現(xiàn)環(huán)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(huán)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(shù)，用作廁所沖水與景觀水體。可以設置分質(zhì)排水系統(tǒng)，例如圖1所示，實現(xiàn)水循環(huán)利用。

3生態(tài)建筑學在高層建筑設計中的應用方法

3.1實現(xiàn)和周圍生態(tài)環(huán)境的友好協(xié)調(diào)

開展高層建筑設計，實現(xiàn)和周圍生態(tài)環(huán)境的友好協(xié)調(diào)，要充分利用生態(tài)環(huán)境資源。在保護環(huán)境的前提下，充分吸取環(huán)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(diào)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(nèi)循環(huán)、外循環(huán)、開放式雙層幕墻。雙層幕墻和傳統(tǒng)幕墻相比，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能50%，可以達到較高的性能[2]。

3.2采用生態(tài)表皮設計

建筑表皮生態(tài)設計，指的是建筑外圍護結(jié)構(gòu)，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(jù)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(huán)境。譬如：某建筑表皮覆蓋系統(tǒng)設計，采取了雙層結(jié)構(gòu)，包括隔熱玻璃與多孔通風層，利用雙層表皮，確保建筑內(nèi)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(nèi)部設置控制板，來控制自然通風系統(tǒng)，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(zhì)量要求不斷提升，追求舒適的居住環(huán)境，對建筑結(jié)構(gòu)與功能的要求較高。基于生態(tài)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(zhì)量，因此設計人員需要做好質(zhì)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，確保空間生態(tài)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(tài)建筑學設計原則

基于生態(tài)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(tài)建筑學設計原則。堅持再評價、更新、重復利用、減少消耗、循環(huán)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(huán)境評價工作，包括城市氣候與植被覆蓋，以打造和生態(tài)環(huán)境相互協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)樣式，實現(xiàn)高層建筑和自然環(huán)境的永續(xù)共存。譬如：某節(jié)能環(huán)保大廈，充分利用建設區(qū)域的水資源與地熱資源優(yōu)勢，構(gòu)建了水循環(huán)利用系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)，同時采取分區(qū)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(tǒng)的性能，除此之外，在屋頂還設置了光伏發(fā)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(jié)能性與環(huán)保性。從建筑到室內(nèi)外裝修材料上都大量采用具有環(huán)保與高科技含量的可循環(huán)使用材料，如有機涂料、中空夾層玻璃等環(huán)保材料，大廈建成后將具有冬暖夏涼的效果。

4結(jié)束語

隨著環(huán)境污染與能源日益短缺，高層建筑成為發(fā)展的主要趨勢。在高層建筑設計時，需要加強對生態(tài)建筑學的運用，減少高層建筑建設對自然環(huán)境的影響，實現(xiàn)能源節(jié)約，維護生態(tài)平衡，實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]張波.關(guān)于生態(tài)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(tài)建筑學的運用探究[J].科技創(chuàng)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(tài)建筑觀[J].山西建筑，2016（08）：31~33.

作者:陳明 單位:郴州市城鄉(xiāng)建設檔案館