基于生態策略的高層住宅建筑設計研究

陳志鋒

（廣東省建筑設計研究院廣東廣州510010）

基于生態策略的高層住宅建筑設計研究

陳志鋒

（廣東省建筑設計研究院廣東廣州510010）

基于人口數量的增加以及城市化進程的加快，很多高層建筑拔地而起，有效的提高了當前城市土地的利用率。然而，城市高層住宅建筑設計本身會給居住的居民帶來一定的心理上、行為上等各方面的影響，例如高層建筑設計下造成鄰里之間關系的生疏等問題，鑒于此，將高層住宅建筑設計回歸原始狀態、回歸自然生態就尤為重要。而且基于生態策略下高層住宅建筑設計更貼合生態環境的可持續發展戰略，對人們的身體健康以及舒緩心理壓力都有很大的幫助作用。本文就以生態策略的高層住宅建筑設計研究為課題，系統的進行研究。

生態策略；高層住宅；建筑設計；可持續發展

隨著當前社會的發展，人們在物質基礎逐漸豐厚的同時對周圍的居住環境也有了更高的要求標準。高層建筑行業興起一方面能夠大大的縮短城市中土地面積的消耗，另一方面，高層住宅建筑設計也能滿足人們對居住環境的需求。而今，在生態環境可持續發展的戰略背景下，高層住宅的建筑設計又逐漸加入了生態元素，增加城市的綠葉面積，給人們的忙碌生活帶來一種休閑和安逸。

1 基于生態策略下高層住宅的建筑設計的必要性

1.1 高層住宅的建筑設計對生態環境影響加大

現代人們都提倡綠色環境、生態環境。要想在高層住宅建筑中切實的落實生態策略，還需要建筑中出現的各種污染要素進行整改和處理。例如如河流污染、植被砍伐、大氣污染等等，這些污染因素的存在對生態環境的破壞力較強，而且這種影響還在不斷的加深，因而，高層住宅建筑中強化生態策略下的建筑設計，無論是對居民的居住健康還是高層住宅建筑本身都具有較強的提升作用。

1.2 高層住宅的建筑耗費資源嚴重

近年來，經濟的迅速增長帶動了建筑行業的蓬勃發展，與此同時也高層住宅的建筑的興起也造成了大量資源的耗費。在高層住宅的建設中需要耗費大量的水資源、林木資源等一些珍貴的自然資源[1]。其次，高層住宅的建筑設計的過程中需要用到一些鋼筋混凝土材料，這些材料的應用不僅會造成周圍環境的污染，而且這些材料的組成大多數都是不可再生資源，這樣的消耗勢必會造成不可再生資源的過度消耗。

2 基于生態策略下高層住宅的建筑設計

2.1 生態策略下高層住宅的建筑設計的總體布局

高層住宅的建筑群體的布局主要有并列式、斜列式、自由式、圍合式以及錯列式這五種類型。①隨著當前高層建筑布局的發展，對高層住宅的建筑設計的總體布局也進行了相應的調整[2]。比如，為了加強高層建筑群體間的自然通風和日照，在高層建筑布局上由原來的單一行列式變成了現在的斜列式布局。②在高層建筑實際修建的過程中，若是地形條件受限則需要及時的調整建筑的整體布局，使其既能符合高層住宅建筑設計標準，還符合居民居住的需求標準。③為了體系高層住宅的建筑設計的生態策略，還可以在高層住宅的建筑設計加入一些綠地的設計，使得高層住宅的建筑設計布局更加的生態化和美觀。圖1則是高層建筑住宅的幾種布局形式。

圖1

2.2 生態策略下高層住宅的建筑設計應與生態環境相融合

高層住宅建筑之所以設計的間距較大是要滿足日照要求。通常情況下，高層住宅設計的高度要達到30m之上，這樣能夠將一些零散綠地的空間有效的整合在一起，使得綠化空間可以進行多元化的設計，就像是公園景觀的布設[3]。例如設置一些噴泉、假山、雕塑等等既能使得建設場地得到多元化的利用，還能給住宅居民的日常生活增添更多的活力而且給人們的日常生活帶來更多的便利。

其次，高層住宅的建筑設計提升土地面積使用率的同時，還能形成較多的綠化面積，進行綠化帶或是植被區的設計。這樣既能有效的隔絕噪音，還能凈化周圍的空氣，改善周圍的環境。

2.3 基于生態策略下高層住宅戶型的平面設計

因為我國位于地球的北半球，在住宅房間設計上一直以來的方向都是坐北朝南，這樣設計的目的是讓房間能夠接收到最大程度的陽光。對于高層住宅的建筑設計來講，為了能夠準確的選擇不同地形區域和氣候下的房間朝向，需要高層建筑的設計人員進行實地的考察，對住宅內各個墻面的朝向日照時間進行統計和分析，然后采用先進的計算機技術對高層住宅建筑設計的布局進行模擬，進而選擇最佳的節能建筑朝向。例如，這是一個兩套打通的戶型，因為高層住宅的原因，其設置了很多承重墻，但可以在空間上巧妙的選擇了小套型的為入口，這樣可以增加高層住宅的儲藏空間，而且還便于外面陽光的直接照射[4]，具體如圖2所示。

3 基于生態策略下高層住宅的建筑設計案例

3.1 生態策略下高層住宅的建筑設計的案例背景

21世紀以來，生態環境的可持續發展逐漸成為人們生活發展的主旋律，對于建筑行業來講，隨著近些年來國家對生態環境可持續發展戰略的提倡，在高層住宅的建筑設計業逐漸的融入一些生態元素，并且在高層住宅建筑的布局、建筑材料以及戶型設計上都采用生態策略。圖3則是高層住宅區的鳥瞰圖。

圖2

圖3

3.2 基于生態策略下商業建筑區高層住宅的建筑設計

3.2.1 改善外墻厚度比

通過建筑設計人員對無保溫、保溫、保溫后外保溫50mm、150mm的分析，并在此技術之上采用計算機模擬系統對朝南方向和朝北方向的房間進行軟件系統的模擬，然后根據模擬的數據比值進行商業建筑區住宅建筑采暖和制冷的能源消耗對比，具體對比圖如圖4所示。

圖4

如圖4所示，外保溫150mm相比于其他三項的能源消耗數據更加的適合高層住宅的建筑設計。

3.2.2 改善窗體材質減少能源消耗

通過計算機軟件系統的模擬，準確的計算出同一個房間內使用單層玻璃和使用雙層玻璃的熱能損失情況，然后在進行數據對比后發現雙層玻璃的熱能損失相比于單層玻璃的熱能損失量更加的少，因此在某商業大樓的高層住宅的建筑設計中安裝雙層玻璃，減少住宅內電能的消耗。

4 各國生態策略下高層住宅的建筑設計案例

4.1 葡萄牙生態策略下高層住宅的建筑設計太陽能的引用

隨著近些年來不可再生資源的大量消耗，使得眾多資源面臨枯竭的危險局勢。為了減緩能源的過度消耗，世界各地的能源組織紛紛研究和尋找新的能源來代替不可再生能源的消耗。太陽能資源是本身取之不盡、用之不竭，而且干凈、無任何污染。在高層住宅的建筑設計的生態策略下使用太陽能資源，最早源于葡萄牙首都的“98世博公園”。因為該地具有豐富的太陽能資源，借助于此等優勢在高層住宅的建筑設計上采用了一系列主動式和被動式的太陽能設計。包括太陽能熱水系統以及太陽能采暖系統等等，大大的減少了該高層住宅的建筑的能源消耗。在一定程度上也減少了對周圍環境的污染，從而給居民提供更加舒適的居住環境。

4.2 馬來西亞的Menara UMNO大樓

馬來西亞的Menara UMNO大樓是在馬來西亞的檳榔嶼洲，該地區的氣溫比較高，降水量非常豐富。結合該地區的氣候特點，在高層住宅的建筑設計中采用風墻、屋頂遮陽片等技術手段實現自然采光以及通風。具體如圖5所示。

圖5

這種借助于地理優勢的高層住宅的建筑生態設計，既能合理的調整當地的室內的氣候環境，還能夠減少能源的消耗。

4.3 新加坡空中花園

新加坡的高層住宅建筑設計采用的空中花園設計將生態策略和建筑設計完美的融合在一起，它既能有效的利用綠色植物有效的吸收光和熱，起到冬暖夏涼綠色環保的作用，還能夠利用綠色植物的光合作用進行二氧化碳和氧氣氣體交換，滿足居民對新鮮空氣的需要。此外，空中花園的高層住宅設計滿足生態環境下可持續發展戰略的需求，這也為新時期下的高層住宅建筑設計提供了一個新的發展方向，圖6則是空中花園的圖片展示。

圖6

5 結語

綜上所述，在生態環境可持續發展戰略的倡導下，基于生態策略高層住宅的建筑設計得到了社會群眾的廣泛關注。新時期下高層住宅的建筑設計既要滿足人們對住宅設計的舒適要求，還需要符合生態環境下可持續發展戰略的要求標準。這就需要高層住宅的建筑設計人員，在高層住宅的建筑設計之前，先對當地的環境、地質樣貌以及氣候變化進行深入的考察，然后通過計算機系統進高層住宅的建筑修建的系統模擬，選擇最佳高層住宅的建筑設計方案進行施工，并且在高層住宅的建筑施工中多采用一些天然能源取代不可再生能源。

[1]陳芳琳.對高層住宅設計中的生態可持續發展策略分析[J].建筑·建材·裝飾，2013（1）：105～107.

[2]曾宇，劉亮，李建琳，等.寒冷地區綠色三星級住宅建筑的創新與集成——大津萬通生態城新新家園項目實踐[J].建筑科學，2011，27（8）：104～110.

[3]劉瀟軼.結合工程實例探討高層住宅建筑設計理念及要點[J].房地產導刊，2015（19）：470，422.

[4]扈龑喆，丁凡.生態文明指導高層住宅低碳節能設計——淺談太陽能熱水器系統與高層住宅建筑的一體化[J].建設科技，2011（6）：76～77.

TU241.8

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2015-11-3