建在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用生態(tài)建筑學(xué)

張建偉

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，高層建筑的數(shù)量必將越來越多；高層建筑具有很多的優(yōu)勢(shì)，比如可以有效的緩解城市土地緊張的狀況、節(jié)約城市的投資成本、以及提供出更多的自由空間等等，在縮短道路和管線設(shè)施長度方面也具有很大的作用，因此，適應(yīng)了時(shí)代發(fā)展的要求；但是在一系列優(yōu)勢(shì)的背后，也存在著很多的弊端，比如人們之間交流的匱乏、不方便的交通、很大的能耗以及空間質(zhì)量不好等等；這時(shí)，就需要在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用到生態(tài)綠色的建筑理念。

關(guān)鍵詞：高層建筑設(shè)計(jì)；生態(tài)建筑學(xué)；應(yīng)用

前言

高層建筑會(huì)在很大程度上破壞到自然的生態(tài)平衡，這并不是指高層建筑的問題，而是基于高層建筑設(shè)計(jì)和建造的觀念，在一系列的建筑因素中會(huì)帶來一定的資源消耗問題，比如在材料的選擇方面、施工建造方面、日常的使用以及管理維護(hù)方面等等，都會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大程度的影響。全世界已經(jīng)對(duì)這個(gè)問題產(chǎn)生了足夠的重視，因此提出了生態(tài)建筑學(xué)，生態(tài)建筑學(xué)是基于生態(tài)學(xué)原則的一種邊緣學(xué)科，可以有效的指導(dǎo)高層建筑的發(fā)展，協(xié)調(diào)和統(tǒng)一人類、建筑和環(huán)境之間的關(guān)系。所以，在高層建筑設(shè)計(jì)中，在滿足人們使用要求和審美情趣的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該將對(duì)環(huán)境的影響因素納入考慮的范圍，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1生態(tài)建筑學(xué)研究的基本內(nèi)容

生態(tài)建筑學(xué)強(qiáng)調(diào)的是人、建筑和環(huán)境三者應(yīng)該協(xié)調(diào)和統(tǒng)一；在人工的生態(tài)系統(tǒng)之中，可以將人與建筑環(huán)境存在與發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)分為兩個(gè)方面，自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。其中，自然環(huán)境為人工生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展提供必要的物質(zhì)之外，自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡規(guī)律還可以有效的被應(yīng)用于人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡之中。并且，建筑環(huán)境要想將美充分的體現(xiàn)出來，就需要設(shè)計(jì)一定的自然景觀環(huán)境，在作為建筑環(huán)境文化資源的同時(shí)，還可以向人們提供生理、心理的審美價(jià)值。生態(tài)建筑環(huán)境中十分重要的一個(gè)方面就是自然環(huán)境，所以，生態(tài)建筑學(xué)的研究內(nèi)容就是遵循可持續(xù)發(fā)展的要求，在生態(tài)學(xué)原理和方法的指導(dǎo)下，將人類、建筑以及自然環(huán)境三種要素的關(guān)系處理和協(xié)調(diào)好，并且尋找能夠建造生態(tài)建筑環(huán)境的方法。將生態(tài)建筑學(xué)應(yīng)用到高層建筑設(shè)計(jì)中去，就是處理好生態(tài)平衡與生態(tài)建筑環(huán)境設(shè)計(jì)的關(guān)系，簡(jiǎn)單來講，就是有機(jī)的融合人工美和自然美。

2生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

生態(tài)高層建筑設(shè)計(jì)的基本原則和目標(biāo)：生態(tài)高層建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單來講，就是在自然環(huán)境中放人高層建筑這一個(gè)人工物，將高層建筑對(duì)自然環(huán)境的影響以及建筑和自然環(huán)境之間的互相作用納入設(shè)計(jì)考慮的范圍，從而設(shè)計(jì)出建筑和生態(tài)環(huán)境能夠協(xié)調(diào)統(tǒng)一的生態(tài)系統(tǒng)。

重新認(rèn)識(shí)能源：重新認(rèn)識(shí)能源主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是隨著時(shí)代的發(fā)展，人類對(duì)于能源的需求已經(jīng)達(dá)到了難以置信的地步，比如經(jīng)常出現(xiàn)的原油泄露、和空氣污染等，都是造成的后果；并且對(duì)環(huán)境的污染也越來越大，建筑能耗看起來好像不是很起眼，但是世界總能耗一般左右都是建筑能耗。另一方面，就是替代能源的出現(xiàn)，越來越多具有優(yōu)勢(shì)的新型能源在逐漸的面試，比如太陽能、風(fēng)能、水力等等，這些能源可再生無污染，非常適宜在以后的高層建筑設(shè)計(jì)中推廣。目前，就有許多的建筑師設(shè)計(jì)出來的高層建筑作品，可以自己產(chǎn)生一些可再生資源，比如電力等，如果以后的高層建筑都是采用這樣的設(shè)計(jì)方式，那么未來的高層建筑必然可以實(shí)現(xiàn)完全自給，樂觀的話，剩余出來的資源還可以用在其他的方面。非常著名的一個(gè)例子就是路透社大廈，它位于時(shí)代廣場(chǎng)非常重要的位置，大廈的玻璃墻內(nèi)設(shè)計(jì)有燃料電池和光電電池，這樣就可以有效的提供能源；并且，路透社裝的玻璃在獲得最佳日光照明的基礎(chǔ)上，還可以最大限度的降低陽光熱量的集結(jié)，從而有效的降低能耗；在此基礎(chǔ)上，建筑中的空調(diào)系統(tǒng)還將雙燃料吸收式冷卻器作為環(huán)保的一個(gè)重要裝置，并且將占用傳感器裝在防火樓梯間和維修間內(nèi)，這樣就可以保證高層建筑的安全。

被動(dòng)式照明和通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用：在上個(gè)世紀(jì)七十年代出現(xiàn)能源危機(jī)的時(shí)候，部分的建筑師有一個(gè)錯(cuò)誤的想法，就是用密封窗來代替摩天樓和大型建筑物的全玻璃幕墻，他們以為將采暖和制冷的能量留在室內(nèi)就可以有效的降低用電量，但是，這樣就會(huì)影響到室內(nèi)的空氣，并且建筑就對(duì)機(jī)械空調(diào)和人工照明產(chǎn)生了依賴性。正確的方法也已經(jīng)被少數(shù)的建筑師提了出來，在照明方面，采用可再生并且環(huán)保的日光，在通風(fēng)方面，采用雙層窗，這樣就可以在透氣的同時(shí)，有效的降低噪聲污染和阻擋熱量；并且，采用自然的方式來實(shí)現(xiàn)通風(fēng)和照明的想法，已經(jīng)被越來越多的設(shè)計(jì)師所接受和采用，而且還開始采用一些古老的被人遺棄的策略，比如百葉窗、遮陽板和天窗等等。有個(gè)很著名的例子就是馬來西亞檳城的美特拉大廈，它采用的是自然通風(fēng)的方式，這樣可以有效的節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的能耗；而且對(duì)氣流的設(shè)計(jì)也是其中的一個(gè)亮點(diǎn)，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了一個(gè)風(fēng)的翼型墻體，可以讓進(jìn)風(fēng)口導(dǎo)入的氣流流入專門設(shè)計(jì)的平臺(tái)內(nèi)，這個(gè)專門設(shè)計(jì)的平臺(tái)可以發(fā)揮出類似空氣鎖的氣囊作用，將自然風(fēng)通過設(shè)置的可開合落地門引進(jìn)來。這個(gè)導(dǎo)風(fēng)設(shè)計(jì)的原理是在對(duì)所在地區(qū)主導(dǎo)方向深入了解的基礎(chǔ)上，根據(jù)建筑的相關(guān)特點(diǎn)，比如建筑的平面進(jìn)深以及建筑的形態(tài)等，結(jié)合風(fēng)洞試驗(yàn)或者計(jì)量流體動(dòng)力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)等，從而確定合理的建筑開口、翼型墻體的形態(tài)、墻體朝向以及內(nèi)部的平面布局等一系列的事情。

植物和水的應(yīng)用：在建筑中以及建筑周圍種植一些綠色植物，可以對(duì)周圍的環(huán)境影響起到一定的積極作用，建筑師應(yīng)該努力的降低水的消耗，最大限度的降低污水量；比如，—個(gè)高層建筑，每天大約可以消耗掉的水相當(dāng)于一場(chǎng)暴風(fēng)雨所損失的水，這些被白白浪費(fèi)的水資源就會(huì)進(jìn)入污水管道，破壞生態(tài)環(huán)境的時(shí)候，還會(huì)污染到地下水資源。一些工程師和建筑師正在對(duì)這些白白浪費(fèi)的水進(jìn)行開發(fā)和利用，將其用作一些非引用的中水，比如洗滌和衛(wèi)生間使用等等。并且，如果在建筑物內(nèi)或者建筑物周圍種植綠色植物的話，這些非引用中水就可以用來灌溉綠色植物，成為一個(gè)有機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)。特別著名的例子就是瑞士的再保險(xiǎn)公司，這個(gè)保險(xiǎn)公司采用了若干個(gè)螺旋上升的采光井，采光井在聯(lián)系一系列旋轉(zhuǎn)和放射狀狀排列的樓層的同時(shí)，采光井內(nèi)的綠色植物還可以將原來建筑的尺度打破，形成風(fēng)壓差，從而對(duì)自然通風(fēng)狀況進(jìn)行改善，并且，這些空氣還可以回收用作采暖使用，所以這個(gè)高層建筑一年內(nèi)大部分時(shí)間都不需要空調(diào)能耗。

3結(jié)語

隨著時(shí)代的發(fā)展，高層建筑的數(shù)量越來越多，高層建筑被人們廣泛采用的原因就是因?yàn)槠渚哂泻芏嗟膬?yōu)點(diǎn)，比如可以有效的緩解資源緊張狀況以及節(jié)約投資的成本等等；但是在一系列優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，還具有很多的缺點(diǎn)，那就是會(huì)對(duì)自然的生態(tài)平衡起到很大程度的破壞作用，主要是建筑因素帶來的資源消耗問題，比如在材料的選擇方面、施工建造方面、日常的使用以及管理維護(hù)方面等等，都會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大程度的影響。這個(gè)問題已經(jīng)引起了全世界的重視，并且提出了生態(tài)建筑學(xué)的理論。它可以有效的指導(dǎo)高層建筑的發(fā)展，協(xié)調(diào)和統(tǒng)一人類、建筑和環(huán)境之間的關(guān)系。本文主要簡(jiǎn)單介紹了生態(tài)建筑學(xué)研究的基本內(nèi)容，然后重點(diǎn)分析了生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。