生態建筑學在高層建筑設計中的應用簡述

吳爾斯林　萬承真

摘 要：自從1992年在聯合國環境和發展大會當中提出“可持續發展”的基本理念之后，建筑學等行業開始思考人類在當今資源日益短缺且環境遭受污染的居住條件下怎樣可以得到更好的生存和生活條件。在此基礎上，建筑設計師們引入“可持續性建筑”這個源于仿生學的理念，且運用到建筑設計當中讓人類的居住環境條件可以從宏觀的大環境到微觀的灰空間，在各個施工環節可以逐漸減少資源的消耗和環境的污染。目前生態建筑學在我國的建筑行業內是在可持續性建筑基礎上拓展出來較為新的設計理念。隨著社會科技的發展，國民生活水平質量需求隨之提升，對于居住條件也不僅僅局限于多層建筑所帶來的空間條件，更多的對于高層建筑的需求量也日漸增長。文章把關注點聚焦“生態建筑”這個理念應用在高層建筑中。本文將介紹了生態建筑的必要性，分析了生態建筑學在高層建筑設計中的設計理念，探討了生態建筑學在高層建筑設計中的應用。

關鍵詞：生態建筑學；高層建筑設計；應用

1 引言

生態建筑學是從可持續建筑當中所衍生出來，且把生態學的理論應用在建筑當中，其采用生態設計手法和施工工藝，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“天人合一”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建筑室內外環境的影響較大，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，目的是科學合理地設計與構建建筑物，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。在生態環境已經成為一個全球性問題的今天，生態建筑學是生態學理念在建筑領域的具體體現，它也是改善建筑生態環境和人類居住環境的途徑。

2 生態建筑的必要性

我國現階段的能源消耗是非常巨大的，然而我國的能源儲備卻是低于世界平均水平的且出現嚴重的供不應求的狀況，因此我國現階段大力提倡可再生能源，發展可持續經濟，是非常有必要的。傳統的建筑模式，往往局限的考慮到了人類內部居住的舒適性，而沒有考慮與自然環境的融合，既浪費了能源，又污染了環境，可謂得不償失。尤其近年來，霧霾和空氣污染、以及噪聲污染等，時刻圍繞且威脅著人類的安全，這些都是現代建筑厄待解決的問題。現如今，歐美等較為發達的國家當中許多建筑和設計人員已經開始考慮了自然環境與人類居住條件的關系問題，并在現實當中付諸行動且以此為建造生態住宅提供了依據。放眼國內，僅僅只是極少數經濟較為發達的城市的建筑師開始對生態建筑模式有所關注。

3 生態建筑學在高層建筑設計中的設計理念分析

3.1 遵循自我調節理念

所謂自我調節理念指的是讓建筑擁有能夠自我凈化和自我調節的能力，要讓建筑能夠不斷的完善自身的整體功能。一般來說，大多數的高層建筑都是要經歷決策和規劃、方案設計、方案修改、建筑營造、建筑使用、建筑修復和拆除建筑這個過程，這個過程被稱為高層建筑的生命周期。而將自我調節理念運用到高層建筑中的目的就是在整個過程當中對于不同階段逐漸的有所減緩在建筑建造當中所帶來不同程度的影響。在具體的設計過程中，建筑設計師要以高層建筑的溫度、濕度和采光等為設計指標并對建筑進行合理的設計，從而讓其自我調節能力能夠發揮其作用。

3.2 遵循自然體系理念

所謂自然體系，理論上指的是在具體的整體設計過程中，設計師要充分利用高層建筑周邊的水、土壤和空氣等外部因素，并且要將這些外部因素和高層建筑設計整體規劃相互結合，從而設計出與自然和諧的生態建筑環境。與此同時，設計師在設計的過程中結合周邊環境的利弊需考慮并且將不必要且消耗能源較大的建筑設備在設計中簡化，讓高層建筑實現節能環保的目標。例如在設計的過程中可以優先考慮采用太陽能和沼氣等系列可持續自然資源，讓環境污染現象能夠得到減少。因此，建筑師也應當要充分利用自然光和自然風等可持續資源作為提升高層建筑居住環境的重要使用資源。

3.3 遵循健康舒適的理念

高層建筑的最終目的就是為了提高民眾的居住率，把生態建筑學運用在高層建筑設計中就要遵循讓居住人員感到健康舒適的感覺。因此在生態建筑學中，對于健康舒適這兩個理念是相當重視的。通常健康舒適的理念在高層建筑設計中的主要體現在兩個方面：一是考慮居民們的身體健康，要減少使用有毒物質[3]。二，要注重提升高層建筑的舒適度，讓居民能夠充分的感受到生態建筑學在高層建筑中應用的優勢。

4 基于生態建筑學的高層建筑設計思路

4.1 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、布局特征以及室內外空間利用等問題。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，要考慮結構均勻、經濟性強，結合環境舒適度和熱工效應。在平面空間設計中，要考慮南北朝向，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，從而從設計上考量住戶的舒適度。

4.2 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，以遵循自然的發展為前提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。設計師可以采用與環境相契合的建筑結構，從而尊重當地植被、環境以及土地，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。

4.3 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，往往忽視了其生態型。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加以重視，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。

4.4 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。

5 結束語

資源短缺和環境污染的問題對于現今社會人類居住條件存在著一定的影響，建筑師們采用傳統的設計手法和理念已經不能滿足人們對于居住條件的要求。住宅越來越有人性化、環保化、自然化，擺脫冷冰冰的模式，達到人與自然的和諧相處。要達到綠色發展的目的就需要充分利用科技，以保護環境和節能減排為目標，以人類的居住環境的改善，和與自然的親密接觸為動力，創造更好的生態建筑形式。未來的建筑形式，就是要以人性化和自然化作為考量基礎，建筑師們要以節能減排，改善環境，作出一定的貢獻，這也是生態建筑的目的所在。當然，在今后的建筑設計中，建筑師除了需要對客觀周邊環境的因素有所考慮以外，還需要對住戶自身的心理進行考慮，更加完善設計，可以實現生態建筑所提倡的讓住戶無論從身體還是心里能夠擁有一個舒適健康的環境。

參考文獻：

[1] 翟寶輝，王如松，陳亮.生態建筑學：傳統建筑學思想與生態學理念融合的結晶[J].城市發展研究，2015（4）：88～89.

[2] 張東輝.生態建筑與可持續發展[J].山西建筑，2015（14）：115～116.

[3] 孫召武.淺議現代城市發展中的生態建筑學問題及其對策[J].淮陰工學院學報，2014（3）：80～82.