高層建筑的綠色生態策略研究

汪海鷗 鄒一寧

(遼寧科技大學建筑與藝術設計學院 遼寧鞍山 114051)

高層建筑的綠色生態策略研究

汪海鷗 鄒一寧

(遼寧科技大學建筑與藝術設計學院 遼寧鞍山 114051)

城市化速度加快，而各種環境危機也瞬間爆發，本文結合筆者在高層建筑設計中的案例，詳細闡述綠色生態型高層建筑的設計理念及設計方法，并多角度分析建筑生態設計的優秀案例，開拓綠色生態型高層建筑的設計方向。

高層建筑；綠色生態；表皮設計

1 前言

為解決城市化帶來的土地資源缺乏，建筑師們將解決方法都集中在了高層建筑。但由于傳統高層建筑具有高耗能的缺點，對城市環境極其不利，面對這樣的問題，基于生態策略的高層建筑給出了答案。

2 高層建筑的綠色生態設計理念

2.1以人為本的設計理念

社會不斷進步，人類作為主要的服務對象也對周圍的事物提出了更高的要求。生態建筑設計關系到人們居住，生活，工作等各個領域，因此，首先要建立以人為本的設計理念。【1】在這樣的大環境下，設計者需要充分考慮建筑物的室內外設計，交通便捷，材質運用，使用周期，溫濕度變化等與使用者相關的多方面需求，進而為人們創造出一個理想的使用空間。

2.2運用自然體系的設計理念

科學的生態設計方案，是要綜合考慮建筑周邊的自然條件，了解建筑周邊土壤，綠化，水系，氣候等因素形成的包圍圈，然后進行綜合設計的建筑工程。【2】這種理念體現在高層建筑設計中，就是解決通風和日照問題，盡少的使用電器設備，努力打造出在當下建筑環境中，最優質，最適宜的生態型高層建筑體系。

3 高層建筑的綠色生態設計方法

城市空間是城市居民賴以生存的生活基礎，高層建筑是豎向空間利用的表現，生態建筑是生態技術，綠色理念的融入，兩者結合設計就要從高層建筑的空間，造型，表皮等多方面考慮，通過合理的規劃實現建筑與自然的和諧共生，以下將結合本人在高層建筑的設計方案具體討論綠色生態型高層建筑的設計方法。

3.1生態型高層建筑空間組合設計

圖1：垂直綠化設計

區別于平面的空間設計，在高層建筑空間中，要充分考慮庭院，中庭等多層空間的組合排布，以及由此產生的對不同空間的溫度，濕度，陽光，通風的不同要求。傳統的高層建筑的只是豎向空間的增加 ,根據功能分區和動靜需求將每一層平行空間做成封閉、獨立的使用空間。這樣的利用只滿足了面積的增加，并沒有產生更多的附屬價值。在我設計的高層建筑中，就包含了垂直綠化的應用，不同于表皮的綠化種植，我是在建筑形態上進行局部鏤空的設計，將兩層空間局部打開并鋪滿綠植使之形成室內微氣候，強調了不同功能空間以及內外空間的空間滲透，從外形上打破傳統造型的規律性，從內部上增加了員工的綠化共享場所，為公司營造舒心，開放的工作氛圍，提高使用者的工作效率，從而提升企業效益。（見圖1）

3.2建筑物結構體系生態化

大自然是萬物之母，為整個地球生態系統的能量流動和物質循環提供了有力的保障，因此高層建筑的設計也應該從現有的地貌環境，人文環境等條件入手。如對于某建筑工程，應在充分掌握設計地段內各方面條件的基礎上，將設計區域內部與外部環境關系進行合理分析，強調建筑物結構體系的生態化，保證建筑空間防震，防潮，防風等基本要求的前提下優化建筑的平、立面設計。在我的設計中，首先，建筑形態上如一棵大樹拔地而起，與環境結合自然。下沉廣場部分猶如強壯的樹根深入地下，隨著建筑升高，形態上不斷增加外檐部分，使建筑使用空間由中心向外圍擴散，呈樹冠狀。然而，這樣的形態并不是憑空的仿照，而是根據正午時的太陽高度角，從下至上使所有房間都滿足自然光照的自然形態，同時建筑四角用脊的形式支撐外檐，逐層加固，增強維護結構。

3.3建筑物“表皮”生態設計

任何物體都有表皮的存在，建筑物的外墻，欄桿，屋頂，外部玻璃都是建筑表皮的體現。這些構件不僅是圍護結構，裝飾結構，更是像建筑的皮膚一樣，提供室內外的空氣交換，保證陽光射入及各種環境需求。“表皮”的生態設計就要求建筑師在設計時，要充分考慮空間的排布，材料的使用及與各種空間環境的反應變化，尋求最適合的外部模式。

3.3.1 “雙表皮”幕墻

“雙表皮”幕墻的設計是生態建筑使用中多見的方法，其在通風，保溫，隔聲等方面都有很大的優勢。在我的設計中，也有著雙空間的設計理念，部分區域夏天時空間開敞布滿綠植，形成景觀氣候組團，最大限度地利用自然采光以降低人工照明能源，同時提供自然通風并有效地降低進入室內的噪聲值。冬天時用伸縮玻璃將空間密封，達到雙層玻璃的效果，通過對“雙層玻璃”之間空氣的保溫可以有效減少室內的熱損失。這樣的建筑設計方式不僅以增強建筑的實用性與生態性，又豐富建筑的立面效果，在外形上取得了一種精致、通透、虛無的獨特視覺效果。

3.3.2 植物表皮覆蓋

現代的建筑設計中，建筑的表皮不會局限在各種合成材料的運用，綠植的覆蓋也成為了建筑的另一層表皮。屋頂作為建筑結構的重點，是建筑空間由內部向空中擴展的體現，可以在設計的過程中通過設置屋頂架空板、屋頂花園來降低屋頂的熱負荷，并形成自己獨特的建筑符號。在立面造型上，植物表皮覆蓋可以削弱以往高層建筑那種死板的設計方式，柔化建筑表皮，增加建筑情趣，豐富立面色彩使之與外界自然融合。

4 高層建筑的綠色生態設計優秀實例

目前，綠色生態型高層建筑已經發展了一段時間，也有很多優秀的設計案例值得我們學習與借鑒。比如，法蘭克福商業銀行總部大廈 ，整座大廈的特點在于百分之百的自然通風和溫度調節，這樣將耗能和空氣污染降到了最低。建筑平面呈三角形，中間是貫通的中央大廳，周圍是三面辦公空間，空氣通過辦公室的窗戶流入中心筒部分，形成完美的自然通風循環，改善了辦公室空氣不流通，氣氛沉悶的狀況；又如北京的機械大廈，設計從場地開始，為了最少的地形改動建成了兩個建筑組群，東西向長、南北向窄，這樣設計豐富了建筑面向城市的外立面，也對出入口的車流及人流進行了調節；再如德國的建筑工業養老金基金會辦公樓，這座大樓北面的表皮結構配有金屬反射板，可以將光線反射到大樓內部，同時南面裝有調節裝置，根據天氣情況按需調節。這些優秀的設計案例會為我們綠色生態型高層設計帶來靈感與想法，也為整個綠色生態設計領域帶去更多新鮮的血液。

5 結語

綠色生態型高層設計是生態學設計在建筑方面的重要應用，建筑師應抱著最大的熱情和最嚴謹的想法投入到這場綠色設計風暴里，不斷將想法化為實踐。【3】我們要充分利用現代技術，以保護環境和節能減排為目標，以人類居住環境的改善，和人與自然的和諧共處為動力，綜合各學科的理論知識，最大程度促進我國高層建筑生態節能化發展。

[1]王玲.高層建筑設計中生態建筑學的運用研究[J].建筑科學，2015，（29）：265.

[2]王海川,董良山.生態建筑學在高層建筑設計中的應用[J].城市建筑，2014,（23）：20.

[3]朱磊.生態建筑學在高層建筑設計中的應用[J]. 科技信息，2011,(11)：140.

圖片來源：本人設計圖片

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1007-6344（2017）05-0137-01