高層建筑的生態設計及對形態的影響

摘要：目前的建筑行業越來越重視生態設計，生態概念被應用到建筑設計中，使得建筑逐漸發展成為綠色生態建筑，這不僅對建筑行業的發展具有一定的促進作用，同時也對生態環境具有保護意義。尤其是在高層建筑中采用生態設計，可以有效的節省建筑對資源和能源的浪費，使得環境得到有效的保護，同時采用生態設計也能夠提升人們的環保意識，使得人們的居住環境得到美化。本文就主要針對高層建筑的生態設計及對形態的影響進行了簡要的分析，僅供同行交流。

關鍵詞：高層建筑；生態設計；形態；影響

高層建筑是目前城市建筑的主要類型，高層建筑可以緩解住房壓力，節省土地資源，推動城市現代化建設的發展。但是高層建筑在建設的過程中，也造成了極大的資源和能源浪費，對自然環境造成了破壞，因此，為了能夠解決這種問題，建筑行業逐漸將生態設計引入到高層建筑設計中，利用生態設計來對高層建筑的形態進行轉變，降低建筑對能源和資源的損耗，從而達到節能環保的目的。高層建筑的生態設計不僅能夠有效的提高建筑的環保性能，同時也能夠推動建筑行業的發展，實現城市的可持續發展。

一、生態設計的概念

生態設計在高層建筑中還屬于一種新概念，這種新概念的應用主要是為了能夠減少高層建筑對資源和能源的消耗，從而對環境形成保護。在建筑中，保溫以及隔熱對能源和資源的消耗最為嚴重，因此，要著重對這兩方面進行設計，只有降低保溫和隔熱的能耗，就能夠有效的降低整體建筑對能源和資源的消耗。我國目前針對生態設計的研究相對較少，現階段還處于研究的初級階段，在高層建筑的應用中，也還有待進一步的提升。眾所周知，高層建筑的施工過程較為復雜，在施工進程中，也很容易受到各種因素的影響，而使得建筑的施工質量大打折扣。而采用生態設計，就能夠很好的解決高層建筑施工中出現的問題，同時生態設計也會對高層建筑的形態造成一定的影響，使得建筑的形態向著更好的方向發展。高程建筑的生態設計也遵循了一定的原則，生態設計在依據自然條件的基礎上，來提升高層建筑的通風性和隔熱性，其能夠對建筑的結構產生一定的影響，使得建筑的采光性能增強。另外，在進行生態設計的過程中，需要對自然資源進行合理的利用，減少資源和能源的損耗，從而保障綠色建筑的建設質量。

二、高層建筑的生態設計以及對形態的影響

1、高層建筑屋頂的生態設計

高層建筑屋頂的施工質量直接影響到建筑的整體質量，因此，要注重建筑屋頂建設的安全和質量。在目前的高層建筑中，高層建筑的屋頂通常采用的建設材料為圓柱體以及立方體材料，結構的形式較為單一，無法顯現出獨創性，建筑的樣式大同小異，不具備較強的辨識度，這與人們的個性化要求相違背。而為了能夠有效的滿足人們的個性化需求，建筑行業逐漸開始將框架結構應用到建筑屋頂建設中，由于框架結構具有的創新性，使得建筑的類型變得更加多樣化。

在高層建筑中，屋頂的施工可以說是建筑施工中的重點環節，對屋頂進行生態設計，可以有效的顯現出建筑的個性，使得建筑的美觀性增強。一般來說，建筑屋頂所使用的材料對建筑的保溫隔熱性能也具有一定的影響，生態設計主要是利用架空板以及綠化的平臺來對屋頂進行設計，這樣的設計能夠有效的提升建筑的保溫隔熱性能，使得建筑對能源和資源的損耗降低。

2、外墻設計要點

雙層維護結構，稱為“可呼吸的皮膚”，通過設置雙層外墻，使空氣在“雙層”間自由流動，并通過空氣動力學的作用，迅速帶走熱空氣，形成自然對流。還可以利用文丘里管喇叭口的抽吸作用，將熱空氣由下而上抽吸，形成強制對流，達到良好的降溫作用。而在冬季，雙層外墻將可以形成一個溫室。有利于節約采暖，同時還可以起到降低噪音的作用。由于高層建筑的直接開窗會造成局部紊流，不易控制，而雙層維護結構可以避免這種情況出現。

3、遮陽要求的設計模式

外墻遮陽板設計，并根據不同地區冬夏兩季的太陽照射角度來進行設計遮陽板的角度。采用精心設計的固定遮陽板，夏季遮避太陽輻射，冬季卻能把熱量帶進室內。還可采用各種材料、形式的遮陽板，以及不同的分格方式，從而形成千姿百態、各不相同的建筑立面，豐富了建筑的體形并構成了建筑細部，形成建筑的造型語言。

4、綠化平臺

空中庭院的創造通過這些平臺綠化，可以減輕高層建筑的綠島效應。同時可作為綠化和景觀設計，作為休憩和公共空間。雖然建筑的使用空間相對減少，但這種方法為整座大廈提供了大量的休息和綠色的自由空間，使人更加方便的接近自然，使得大廈成為一個生態小城市，同時也為城市綠地、公共空間減輕了壓力。而人在建筑中產生舒適感，無形中也提高了建筑的商業價值。在立面景觀上，可以避免以往高層建筑那種只能在豎線條、橫線條上做文章的限制。

5、通風和采光設計

采用自然通風的高層建筑，應該從形狀上最大限度的面向所需要的（夏季）風向展開，并設計成進深相對淺的平面，使流動的空氣容易穿過建筑。自然通風能依靠空氣的自然流動，減少對機械通風和空調的需求，節省不可再生資源的使用，并獲得了新鮮空氣，增加了舒適感。自然采光同樣需要減小樓面的進深。如果不能滿足自然通風和采光要求，則可采取中庭作為緩沖空間，解決自然通風和采光問題。空氣通過沿中庭上升而形成對流，并可通過中庭進行輔助自然采光。同時中庭設置也是建筑中的一個非常吸引人的場所，是一個富有情趣和魅力的空間。

6、表面綠化設計要求

植物能夠吸收二氧化碳，釋放出氧氣，同時能夠清除甲醛、苯和空氣中的細菌，遮擋灰塵，形成健康的室內環境。它通過新陳代謝的蒸發作用可以蒸發水分，從而控制和保持環境的溫濕度。如一棵大樹每天增發450升水，相當于5臺每小時耗能2500千卡的空調每天工作19小時才能完成。而且空調是將熱量從室內轉至室外，并且消耗電能，使城市的溫度增加，形成城市熱島，而樹的蒸發就不會有這些負面作用。

由綠色植被的墻體，可以通過葉片的吸收和反射作用降低燥熱。在夏季輻射很強時，有綠色植被的墻體（西墻）平均溫度比無植被的墻體平均溫度可以低12.7℃。

三、結語

通過實踐發現，在高層建筑工程中運用生態設計可以有效的提高設計的質量，促進建筑行業的發展。生態設計主張利用可再生的自然資源以及自然條件，減少對能源的消耗，這種方式具有環保的作用，而且符合可持續發展的要求。我國的人口數量比較多，為了緩解住房的壓力，高層建筑的數量在人口密集的城市中越來越多，其在施工的過程中會遇到很多問題，而通過生態設計可以有效的解決這些問題，生態設計是建筑行業未來的趨勢，其對建筑的形態也有一定的影響。

參考文獻：

[1]賀向群.與居住環境和諧發展的高層建筑生態設計分析探討[J].中外建筑.2009（06）

[2]高振華；王軍；關于居住區商業建筑空間設計手法的探討[A].土木建筑學術文庫（第14卷）[C]；2010年

[3]田真.高層建筑的生態設計及對形態的影響[J].中外建筑.2002（02）

[4]高梅.生態設計在高層建筑中的應用淺析[J].深圳信息職業技術學院學報.2006（02）