淺談生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

代坤均

（貴陽市建筑設(shè)計(jì)院有限公司 550081）

1 前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國建筑行業(yè)經(jīng)歷了很大的變化，房地產(chǎn)行業(yè)一段時(shí)間成為了國家經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)大支柱，被譽(yù)為朝陽產(chǎn)業(yè)。改革開放后，我國房屋建筑也多向高層、超高層建筑的方向發(fā)展，由于土地資源有限，但要滿足中國14億人口的居住需求，就必須利用地面以上的建筑空間。與傳統(tǒng)建筑相比，超高層建筑的生態(tài)建筑學(xué)設(shè)計(jì)面臨著更多的困難，我們必須對(duì)此高度重視。因此，為了使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度得到提升，就需要加強(qiáng)對(duì)于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員綜合素質(zhì)進(jìn)行提升。

2 高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

從高層建筑的生命周期來看，高層建筑項(xiàng)目的發(fā)展階段將對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。在制備初期，建筑原材料的開采和運(yùn)輸過程會(huì)產(chǎn)生大量的污染物和廢棄物，與此同時(shí)，建筑材料加工會(huì)產(chǎn)生大量廢氣，廢液，粉塵，化學(xué)廢物和固體廢物等物質(zhì)。像比較常見的是混凝土的攪拌，過程中水泥和水會(huì)發(fā)生水熱反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱量，并且粗骨料和細(xì)骨料的參合導(dǎo)致現(xiàn)場存在著清潔不夠的問題。在施工階段，很容易發(fā)生材料的損壞浪費(fèi)等問題。那么超高層建筑具有哪些特點(diǎn)呢？①室內(nèi)通風(fēng)較差，噪聲不小。建筑學(xué)規(guī)定，超過100m的建筑就是超高層建筑，因此對(duì)于超高層建筑來說，容積率是非常大的，隨著樓層高度的上升，豎向荷載不再起到主要的控制作用，在高處，風(fēng)荷載對(duì)建筑物的影響是十分大的，因此超高層建筑必須考慮風(fēng)荷載的影響。較大的風(fēng)速對(duì)室內(nèi)環(huán)境造成的影響比較大，會(huì)給人一種不舒服的感覺。高風(fēng)速需要材質(zhì)更加堅(jiān)固和隔音性能更加好的材料作為外圍結(jié)構(gòu)，如窗戶，外墻等。對(duì)于高風(fēng)速產(chǎn)生的噪音，需要引起設(shè)計(jì)人員的重視，避免對(duì)居住者帶來生活和休息上的不便。有關(guān)研究表面，建筑物層高在15～25層的超高層樓房，噪聲的影響相比于其他樓層更大。②鳥籠式建筑，人們的公共交流空間減小。往往超高層建筑為了更大程度上利用面積，常常一層的住宅設(shè)計(jì)的非常多，公攤面積增大，居民的活動(dòng)空間就變得非常小，建筑物內(nèi)的環(huán)境相對(duì)來說也比較密閉，就像一個(gè)個(gè)鳥籠一樣，非常不利于人們長期生活于此。建筑垃圾會(huì)因能耗而產(chǎn)生二次污染。因此，在高層建筑中，整個(gè)生命周期，都會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不同程度的危害，在構(gòu)建和諧共存的道路上，高層建筑很有必要減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

3 基于生態(tài)建筑學(xué)的高層建筑設(shè)計(jì)原則

生態(tài)建筑強(qiáng)調(diào)建筑設(shè)計(jì)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，改變以往的矛盾關(guān)系，依賴于自然生物與環(huán)境共生關(guān)系的生態(tài)理論。

安全性原則在生態(tài)建筑學(xué)高層設(shè)計(jì)之根本。隨著人們的居住觀念開始改變，對(duì)居住環(huán)境和空間的舒適性和安全性開始增加關(guān)注。在高層建筑設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該站在整體的角度上對(duì)圖紙進(jìn)行宏觀的把控。此外，設(shè)計(jì)人員還需要考慮生態(tài)建筑設(shè)計(jì)后期是否會(huì)給使用者帶來安全隱患。在技術(shù)上可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)過程進(jìn)行模擬仿真測試，快速的排查安全隱患，并通過算法程序提供可靠的解決策略。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，需要遵循自然生態(tài)平衡，為人們的生存創(chuàng)造生態(tài)建筑環(huán)境。

目前，國家對(duì)生態(tài)文明建設(shè)的重視度越來越大。對(duì)于高層建筑生態(tài)建筑學(xué)設(shè)計(jì)，需要采用節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)方案，強(qiáng)調(diào)使用無污染綠色環(huán)保可再生的材料，例如，將建設(shè)過程產(chǎn)生的廢氣廢水進(jìn)行循環(huán)再生使用，并設(shè)計(jì)廢水廢氣處理設(shè)備。經(jīng)濟(jì)性的原則也是十分重要的一大因素。對(duì)于工程建設(shè)項(xiàng)目來說，就是既要保證資金盡可能少，較少成本，又要保證工程在預(yù)定工期內(nèi)完工，并達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)質(zhì)量要求。為了達(dá)到這一原則上的要求，需要相關(guān)人員依據(jù)建筑物的實(shí)際情況，合理地選擇相關(guān)設(shè)備，將強(qiáng)對(duì)采購環(huán)節(jié)的把控，對(duì)施工人員的費(fèi)用進(jìn)行預(yù)估，做好合理地安排，嚴(yán)格保證經(jīng)費(fèi)不超過預(yù)算不斷提高能源利用效率，從而達(dá)到節(jié)能減排的應(yīng)用效果。在高層建筑的設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意保護(hù)周圍環(huán)境，防止對(duì)周圍環(huán)境的大規(guī)模破壞，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與高層建筑的和諧共存。

4 生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用途徑

在高層建筑設(shè)計(jì)中，要密切關(guān)注高層建筑朝向與生態(tài)建筑學(xué)理念的運(yùn)用，考慮到可能影響到的因素，通過科學(xué)的設(shè)計(jì)，使得建筑物獲得足夠的采光和通風(fēng)，提高自然資源的利用率，達(dá)到節(jié)能減排的效果。

4.1 生態(tài)建筑學(xué)在管道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)中，對(duì)建筑物的周圍環(huán)境和施工情況進(jìn)行調(diào)查，滿足建筑物內(nèi)部環(huán)境的要求。改善窗戶的面積，設(shè)計(jì)垂直遮陽網(wǎng)格，進(jìn)而提高高層建筑設(shè)計(jì)的綜合水平。在高層建筑的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師應(yīng)深入分析建筑形狀系數(shù)與散熱的比例。因此，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)需要合理的進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)施布置，電梯，管道，設(shè)備室盡可能在建筑西側(cè)，以阻擋太陽輻射的影響，在高層建筑的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)應(yīng)側(cè)重于外部高程。在建設(shè)車站施工區(qū)域的同時(shí)，應(yīng)考慮管道設(shè)計(jì)，在超高層建筑設(shè)計(jì)離不開眾多的管線道路，不僅在數(shù)量上呈現(xiàn)出多的態(tài)勢，還出現(xiàn)種類上的多態(tài)式，管道主要包括排水管道、給水管道、燃?xì)夤艿馈崃艿馈⒅兴艿篮涂諝夤艿溃送膺€有電纜和電線管道。多工種管道設(shè)計(jì)容易發(fā)生的就是管道之間的相互交叉和錯(cuò)位。在進(jìn)行超高層生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，就需要對(duì)各個(gè)管道進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，避免它們發(fā)生管道的交叉和錯(cuò)位的現(xiàn)象，保證整個(gè)建筑的生態(tài)學(xué)性能。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中將所有的施工管線的順利以及線路的走位。

4.2 生態(tài)建筑學(xué)在空調(diào)風(fēng)管中的應(yīng)用

空調(diào)風(fēng)管的設(shè)計(jì)。風(fēng)管的設(shè)計(jì)需要確定風(fēng)管吊頂?shù)母叨龋⑶乙罁?jù)界面高度方向上的長度，并盡量減少風(fēng)管的長度，采用短的風(fēng)管。如果必須采用長的風(fēng)管，則需要保證不與其他管道發(fā)生錯(cuò)位交叉的現(xiàn)象。在有限的空間內(nèi)更大程度上容納更多的居民。

4.3 生態(tài)建筑學(xué)在建筑外觀設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

建筑外表美觀設(shè)計(jì)。在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該注意到高層建筑物的特點(diǎn)，對(duì)于空調(diào)設(shè)備的安裝，應(yīng)盡量統(tǒng)一規(guī)整，保證建筑立面的美觀。此外，統(tǒng)一規(guī)則的空調(diào)外機(jī)的安裝，可以減小建筑物的承重，保證建筑物的受力合理。

5 結(jié)語

綜上所述，在高層建筑生態(tài)建筑學(xué)設(shè)計(jì)中，必須依據(jù)所在項(xiàng)目的高層建筑的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且考慮到超高層建筑自身存在的一些特點(diǎn)，像室內(nèi)環(huán)境比較差，聲環(huán)境差，通風(fēng)不太好，容易給人一種鳥籠式沉悶的感覺的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的合理的設(shè)計(jì)。因此生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量減少噪聲污染，合理控制系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲，并且針對(duì)相關(guān)人員，應(yīng)該提高他們的職業(yè)素養(yǎng)，建筑不可能憑空產(chǎn)生，最終還是要依靠一支專業(yè)的隊(duì)伍進(jìn)行建造，設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)的高低直接影響到建筑物的設(shè)計(jì)質(zhì)量，也關(guān)乎到建筑物的安全性。此外，對(duì)于建筑的管線和設(shè)備的安裝都應(yīng)該從建筑整體的角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)，尤其注意管道之間的布置，避免線路之間出現(xiàn)交叉和錯(cuò)位的現(xiàn)象。