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      高層建筑設計中生態(tài)建筑學的應用

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      高層建筑設計中生態(tài)建筑學的應用

      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

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