生態建筑學在高層建筑設計中的應用

文/石穎睿 甘肅省建筑設計研究院有限公司省市 甘肅蘭州 730030

1、生態建筑學的概念

生態建筑學指在生態學基礎之上發展起來的、集建筑和生態學于一體、通過人工生態構建實現人與自然和諧共處的建筑學科。生態建筑學提倡尊重地方生態環境，將生態學和建筑學原理結合起來，合理安排建筑相關因素，從而實現建筑與環境、人的和諧統一，直至打造舒適宜居的居住環境。高層建筑雖然可以為更多的用戶提供住所，但是它在施工和使用過程中對生態環境的影響較大，高層建筑的舒適度也較差。將生態建筑學應用在高層建筑設計中，目的是科學合理地構建建筑物，使其與自然生態完美融合到一起，減少高層建筑給自然環境帶來的不良影響。

2、生態建筑學設計理念和原則

2.1 節能環保

生態建筑學的興起，與環保事業的發展、環保理念深入人心有著直接關聯，生態建筑學的最終目的也是節約資源，保護環境。從能源利用的視角來看，生態建筑學的優勢主要體現在它對資源的節約、資源的循環利用方面。在生態建筑學生設計方面，設計人員必須要堅持節能和環保原則，用環保的眼光看待建筑設計行為和建筑的使用功能。然后，更新觀念，將生態環保元素、高新技術融入到建筑設計中去，采用高新節能技術等就建筑采光、保溫、熱能儲藏等進行環保處理，以消除或減緩高層建筑對周邊環境的影響，打造符合生態發展需求的建筑。

2.2 環境友好

減少對生態環境的破壞，實現建筑的可持續發展，是生態建筑學發展的根本方向。以生態建筑學理論為指導，設計師在建筑設計中，要做好建筑選址和規劃，尤其是要就建筑廢氣、廢水和廢物排放做好規劃，盡量采用生態技術對廢棄料進行無害處理，以保護好建筑周邊的原生態系統，最大限度減少對周邊環境的破壞。設計過程中要充分考慮建筑周邊的通風、交通、水文情況，一方面讓現實環境為建筑本身提供更多的可能，一方面選用更多的節能環保材料，改變資源的利用方式，進行可再生能源再利用，減少建筑施工過程和使用過程中的能耗和污染，以實現保護環境的目的。

2.3 以人為本

建筑的根本目的是為人類提供宜居環境，如今，人們對建筑的舒適性要求越來越高。因此，在設計過程中，必須要將建筑品質放在首要地位，關注人的發展和需求，將設計回歸建筑設計本體，再從建筑生態學角度出發去設計建筑的戶型，將休閑生活與建筑的安全功能統一起來，使用無害材料，采取有效措施，確保建筑內的光照、溫度、空氣等綜合條件能滿足人們的需求，減少建筑對人體的危害。

3、基于生態建筑學的高層建筑設計思路

3.1 注重空間組合

在建筑空間設計過程中，要全面考慮其空間組合，重點解決空間經濟性、布局特征以及庭院空間利用等問題。基于生態建筑學，其空間分布要結合居民對舒適度和節能的需求，不同的內部空間對景觀、自然光以及溫度的要求也各不相同，因此，在設計中要綜合考慮動靜分區和功能分區。在交通和位置設計中，要體現結構均勻、經濟性強，結合環境舒適度和熱工效應。在平面空間設計中，要體現南北朝向，實現平面空間效果最優。同時，在確保空間生態性的基礎上，保證衛生間、樓梯和電梯廳的自然視野、通風以及采光。

3.2 突出建筑結構

生態系統的物質循環和能量流動，為人們提供了必需的生物資源和自然資源，而社會進步也是以生態規律和自然環境為基礎，因此，在設計高層建筑過程中，要結合生態環境與自然環境的變化，突出建筑結構特點以及生態性。在設計過程中可以采用與環境相契合的建筑結構，在尊重當地植被、環境以及土地特點的同時，協調設計外部環境與區域內部的關系，實現人與自然的共存和諧。

3.3 做好表皮設計

高層建筑表皮主要是指可以改變建筑物理功能的外圍結構，其主要包括附屬構建、樓板、屋面以及外墻等。在以往的高層設計中，設計師更加關注表皮的視覺肌理、視野以及裝飾功能，而忽視了其生態型。基于生態建筑學理念下，設計師要給予表皮的支撐以及控制功能以重視，例如關注有機物污染、煙霧、生理舒適度、自然光以及熱輻射等要素，為居民提供全方位的健康環境。

3.4 考慮節能與生態

基于生態建筑理念下，高層建筑設計需要遵循持續自生、循環再生、廢物最小化、能源最優化以及協調共生五大原則，實現高層建筑的綠色環保、節能降耗。同時，在設計過程中，還要充分利用周圍設施、自然環境和生態資源，挖掘新技術以及新材料的潛力，為實現生態環保、節約能源提供可能性，注重對自然環境、自然通風以及自然采光的利用。

3.5 注重舒適化的設計理念

隨著經濟社會的發展，人們對于居住的定義已經不簡單是容身之所，還要求居住地必須舒適安全、環境優美等特點，這同時也對高層建筑設計者提出了相應的要求，提高人們生活的質量成為生態建筑設計的發展必然趨勢，也成為每個高層建筑設計者最終追求的方向。首要上，考慮到人們的生命健康問題，在建造過程中，應盡量使用綠色無污染的建筑材料，而減少使用帶有揮發性的墻體涂料等，密切關注室內的輻射、威脅人類健康的顛簸等因素，另一方面，就是要著重考慮室內舒適度，綜合分析可能影響人類生活質量的因素，重視樓層間距以及整體的結構設計，避免出現樓與樓間的通視和室內通視的問題，最大限度的提高人們的生活健康舒適化的程度。

結語：

綜上所述，我國生態污染日益嚴重、城市土地資源十分有限，而高層建筑可以有效節約土地資源，留出很大的空間用于城市綠化，改善城市居民的生活環境，解決土地資源緊張、生態環境污染等問題。但是，由于高層建筑在具體施工過程中，會消耗大量的材料和資源，并且在施工和運輸中，其廢棄物對環境也是一種污染。在此背景下，生態建筑學應運而生，其可以保證高層建筑在組織施工中，降低對生態的污染和對資源的消耗，實現自然、建筑、人的完美和諧。