生态建筑学在高层建筑设计中的应用

摘 要：现在世界上面临着的一个严重的问题就是环境带来的危害,而且能源也存在着紧缺的问题,对于人们的生存来说是一个严重的挑战.因此在现代建筑中,对生态的关注已经越来越重视起来了.本文就生态建筑学论述一下其在高层建筑设计中的应用.

关 键 词：生态建筑学；高层建筑；建筑设计

0、引言

生态环境问题现在已经成为一个世界性的问题,很多国家都在积极的改善生态环境恶化带来的负面影响.在各行各业中,生态学已经逐渐的融入其中,其中,建筑中对生态学的融入是很明显的,也是现在各国在建筑建设的时候都在应用的,尤其是高层建筑设计中融入生态建筑学具有非常大的意义.

1.生态建筑学概述

1.1生态建筑学

生态建筑学是建立在生态学的基础之上,生态学与建筑学相结合的产物,是以自然生态系统为本,来构筑建筑的人工生态系统.具体来说就是根据当地的自然生态环境,运用生态学、建筑技术科学的基本原理和现代科学技术手段等,合理安排并组织建筑与其它相关因素之间的关系,使建筑和环境之间成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力,以满足人们居住生活环境的舒适,使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统.生态高层建筑设计是将高层建筑这一人工物置于自然环境当中时,组成建筑与生态环境之间相互作用的生态系统,从而充分考虑建筑对自然环境的适应和影响,以及建筑与自然环境之间物质能量的交换.

1.2生态建筑设计目标

随着建筑能耗逐年上升,加之高层建筑本身在建造过程中就消耗大量的资源和材料,在运营过程中也耗费大量的能源并排出大量的废弃物,设计中从节能角度开始考虑高层建筑节能设计,并在建筑设计的开始即加以考虑是生态建筑设计的关键.生态建筑学应用于高层建筑设计,是指充分利用环境和资源所提供的条件,将生态策略应用到建筑设计中,采取相应的建筑技术和措施,创造出符合生态规律的建筑形态,从而创造一种崭新的、健康的、富于生气的办公或居住的建筑模式.总之,在高层建筑设计中应用生态建筑学的目标就是尽可能减少资源能源的消耗、多利用可再生或可循环利用的材料和资源,减少有害、有毒物资和废弃物排放、并通过各种手段在排放之前进行无害化处理,从而把环境和建筑的污染降到最低,保护自然生态环境,避免生态环境的破坏,保持人类住区的可持续发展,创造健康舒适的室内外环境,使建筑功能质量目标统一,使人们享受一个高质量的建筑环境,使建筑生态经济效益取得平衡.

2.生态建筑学在高层建筑设计中的应用

2.1生态建筑学的设计理念

基于生态建筑学在高层建筑设计中的目标,为人们提供一个功能全面、环境优美、健康舒适的建筑环境,在高层建筑设计中,设计者的具体设计理念是：

2.1.1舒适化设计理念

随着时代的发展和科学技术的进步,人们对生活和工作环境的品质要求也逐步提高,越来越关注建筑功能的舒适性,因此不断的改善人们的生活工作环境,提高人们的生命质量是生态建筑设计的发展趋势和设计者们努力的方向.在设计时,应尽可能使用对人体健康无害的材料,减少挥发性有机化合物的使用,对危害人体健康的有害辐射、电波、气体要有效抑制,充足的空调换气,对环境温湿度的自动控制,充足合理的桌面照度,防止建筑间的对视避免室内尴尬通视,建筑防噪声干扰,吸声材料的应用等等.

2.1.2运用自然体系设计理念

充分利用外界自然环境因素,将土壤、绿化、水及空气组成的外部环境和其它建筑组合成的现实环境为建筑设计提供了多种可能性,不仅可以创造一个健康舒适的环境,还可以减少建筑设备的数量,从而节约能源节省费用.在高层建筑设计中采用太阳能等可再生资源,不仅无污染还可以节约建筑费用,所以在高层建筑设计中为减少照明对建筑环境产生的负面影响,采用自然光、自然通风和高新技术手段的结合,为人们创造健康环保的环境.

2.1.3自我调节“生命体特征”理念

从高层建筑的“生命周期”来看,从决策过程→设计过程→建造过程→使用过程→拆除过程,表现出类似生命体的那样的产生、生长、成熟和衰亡的过程.高层建筑也应设计自我调节的能力、自我净化的能力和完善的整体功能.在设计时应合理设计建筑的采光、通风、温度和湿度,尽量减少自身污染物的排放等.

2.2生态型高层建筑设计思路

在生态设计理念的指导下,高层建筑设计不仅应考虑建筑节能,同时还要营造完整的生态系统,注重建筑与自然生态的平衡,具体设计思路是：

2.2.1注重生态型高层建筑空间组合设计

设计高层建筑空间时,要综合考虑到建筑空间的组合,庭院空间利用,工作场所的布局特征和空间的经济性问题.而生态设计要求空间分区应进一步考虑节能和舒适度的需求.建筑内部不同的空间对温度、自然光和景观的要求是不同的.因此在高层建筑设计中应用生态建筑学时应从功能分区、动静分区进一步扩展到光、气、舒适度的环境分区及缓冲.在设计交通核位置时,不仅要考虑到经济性和结构均匀性,还要考虑热工效应和环境舒适性.在设计平面空间布置时,尽量以南北朝向为主,从而使平面空间布置达到最合理.并且,在保证主要空间生态性的同时,尽可能保证电梯厅、楼梯和卫生间等重要辅助空间的自然的采光和通风及朝外的视野.

2.2.2强调建筑物结构体系的生态化

生态系统的能量流动和物质循环,为人类创造了需要的自然资源和生物资源.人类文明也是基于自然环境和生态规律才发展起来的,高层建筑设计也应基于自然环境和生态环境而不断发展.在设计时应强调建筑物结构体系生态化,采用与生长环境相适应的结构是最佳的结构形式.尊重设计地段内的土地、环境及植被的特点,整体全面地考虑设计区域内部与外部环境关系,强调人与环境和谐共存.

2.2.3做好建筑物的“表皮”生态设计

“建筑表皮”是指具有改变建筑室内外物理环境功能的建筑护结构,包括外墙、屋面和底层架空的楼板以及与其共同作用改变建筑室内外物理环境的附属构件等.在传统的建筑设计中较多的关注放在了表皮的装饰功能、视野和表面视觉机理等建筑因素上.而结合了生态建筑学知识的现代高层建筑设计则还对表皮的控制与支撑功能投入了较多的关注,比如关注太阳的辐射热、自然光、风、人的生理舒适度、烟雾、有机化合物和气体污染等要素,更多方位的为使用者提供了健康舒适的建筑环境.

2.2.4在建筑形态设计时应着重考虑生态与节能

在设计高层建筑时应基于协调共生原则、能源利用最优化原则、废物生产最小化原则、循环再生原则、持续自生原则等五大原则设计节能环保的绿色生态型建筑.尽可能多地利用自然环境中资源和要素以及周边建筑和设施,挖掘新材料和新技术的潜力,为人类充分利用自然环境、节约能源、保护生态环境提供最大可能性,充分利用太阳能等可再生资源,注重自然通风,用自然要素改善环境.

3.结语

人们的生活水平在逐渐提升的同时,对于生活环境以及生活质量的要求也在逐渐的提升,尤其是对生态环境的要求变得越来越高,可持续发展的观念已经得到了人们的认识.未来的世界是一个重视生态环境,追求人与自然的协调发展.高层建筑设计是现代城市建设中发展的方向,能够很好的解决土地紧缺的问题.不过高层建筑在建设的时候也存在着一定的问题,像是能源的消耗等等,因此将生态建筑学应用在高层建筑设计中是很重要的意义,从而促进建筑业的发展迈向一个崭新的阶段.