探討生態建筑學在高層建筑設計中的應用

李朝偉

摘要：隨著人們經濟能力的逐步提升，對于住宅的追求逐步提高。生態建筑學的推廣逐步實現了人們對于高品質生活的追求。本文闡述了生態建筑學對于高層建筑設計的意義，并闡述了其應用原則，最后詳細講述了生態建筑學在高層建筑設計中的具體應用。

關鍵詞：生態建筑學；高層設計；應用

在社會經濟快速發展的環境下，人們的生活質量與經濟水平日益提高，但同時環境污染的問題也越來越嚴重，不斷涌現新的能源，造成能源大量浪費的現象。在當前現代城市建設中，普遍存在高層建筑占地面積少與土地資源緊缺的問題，因此，生態建筑學應運而生。在高層建筑中，應用生態建筑學，對現有空間進行綠化設計，提高空間的利用率與現有資源的使用率，是改善城市環境的重要保障。因此，生態建筑學受到各行各業的廣泛關注。

1研究高層建筑設計中生態建筑學應用的重要意義

住宅舒適化設計、生態環保設計、環境友好設計是生態建筑學在高層建筑設計中的主要體現方式。運用舒適化建筑設計原則實現高品質的住宅設計，滿足人們對高品質住宅的要求。生態環保設計是運用潔凈能源和可二次使用的建筑材料來降低建筑整體的能耗，提升建筑材料的利用率。環境友好設計是基于建筑主體和周邊環境和諧統一的前提下進行設計，實現建筑與周邊環境的共同美化的目的。

2高層建筑的發展現狀

從高層建筑的生命周期上看，高層建筑工程項目的各個開展階段都會對生態環境造成一定的負面影響。在前期準備階段，原材料開采會造成地表破壞、影響當地生態平衡，形成粉塵污染；材料加工會產生大量的廢氣、廢液、粉塵、化學垃圾以及固體垃圾；材料運輸中會形成廢氣排放，消耗大量能源。在建筑施工階段，在材料設備的采購、運輸和儲藏中，會有材料損耗和能源消耗問題；建筑結構選型和不同施工方式也會形成噪音、交通堵塞以及粉塵污染問題，施工管理也會在不同程度上影響環境。在建筑使用中，會由于能源消耗而產生建筑垃圾，形成建筑二次污染問題，其生活垃圾、污水排放或是保溫隔熱措施，在造成不同程度的資源浪費。由此可見，在高層建筑整個生命周期中，會給生態環境造成不同程度的危害，為了促進建筑行業的健康持續發展，要尋求高層建筑和生態環境之間的契合點，構建和諧共處的方式，在滿足人們居住需求的同時，不斷降低高層建筑對生態環境的破壞，這就凸顯出生態建筑學應用在高層建筑設計中的必要性。

3高層建筑設計中生態建筑學的應用原則

3.1最優原則

在高層建筑設計工作開展的過程中，對生態建筑學進行利用，應當堅持設計方案最優化的原則，在設計工作開展前，需要進行全面的調查，對建筑的情況進行了解。如在建筑選擇地址的過程中，需要對地質條件進行明確，了解建筑區域的位置以及氣候等，對建筑的朝向進行合理設計，同時能夠對通風技術以及太陽能資源進行有效的利用。加強建筑區域綠化情況的設計，做好相應的規劃工作，保證高層建筑更加的科學、合理。

3.2合理化原則

在高層建筑設計的過程中，需要注重建筑的安全和穩定。實際設計工作開展時，對建筑結構各項參數進行精確的計算，采取合理化、數字化的方式對結構設計方案進行處理，保證建筑設計的安全性和可靠性。以生態建筑學作為基礎的高層建筑設計，能夠對各種節能、環保的技術和材料進行利用，設計人員對生態建筑理念和高層建筑設計進行融合，加強建筑設計的控制工作，實現綠色、生態的建筑設計。

3.3互動性原則

高層建筑設計的過程中，對生態建筑學進行利用，需要以人作為核心，對用戶的要求和需求進行考慮，開展人性化的設計，提供更加方便、舒適的居住環境，促使高層建筑能夠提供更加優質的服務。設計人員對節能、環保技術進行合理利用，能夠促進環境和建筑的有效融合。

4生態建筑學在高層建筑設計中的應用途徑

4.1朝向設計

在高層建筑設計中，為了將生態建筑學引入到高層建筑設計中，要重點設計建筑朝向，從根本上看，高層建筑朝向與生態建筑學密切相關，主要是太陽輻射與經緯度的影響，通過科學的朝向設計，可以使建筑爭取到足夠的采光和通風，減少空調的使用，提高自然資源的利用率，達到節能減排的效果。因此，在朝向設計中，要調查和分析建筑物周邊環境和施工情況，確定建筑物最佳朝向，滿足建筑物內部環境的采光需求，提高窗戶的面積，設計豎向遮陽格柵，進而提高高層建筑設計的綜合水平。

4.2采用生態表皮設計

建筑表皮生態設計主要是指外圍護結構

而建筑的外圍護結構又包括樓板、屋面、外墻等。因高層建筑外圍墻體能量消耗占據總能源消耗量的30%以上，故在實際設計的過程中，設計人員必須充分考慮建筑裝置的功能，同時對建筑表皮的支撐功能進行全面的分析與研究，可以從輻射對人的影響與人的生理舒適度這兩個方面考慮，為人們提供一個健康舒適的環境，而不斷努力[3]。比如，在某地區的高層建筑表面覆蓋系統設計過程中，通過建立雙層結構，在建筑表皮上設計多孔通風層與隔熱玻璃，雙層表皮在實際應用中，表現出的良好散熱與通風性，為凈化建筑內部空氣，提供有效的保障，同時也進一步提高了建筑內部的環境質量，減少了天氣變化對建筑正常使用的影響。

4.3實現與周圍生態環境的友好協調

為了協調高層建筑設計與周圍生態環境之間的關系，平實現友好共處，在高層家住設計中，要充分利用生態環境資源，使生態建筑學的效用得到充分的發揮。在不影響生態環境健康發展的情況下，充分利用現有的環境資源。比如在高層建筑采光設計環節，經常受客觀因素的影響，需要制定不同的設計方案，以供后續方案的評選，其設計多種方案的主要目的是可以在降低電能消耗量的同時，又可以獲得較多的光照，突出生態建筑學的特點。在建筑空間朝向與空間格局設計的過程中，可以通過增加通風面積的方式，降低人們對空調的依賴度，進而達到減少能源消耗的目的。要在高層建筑中創造出自然通風的形式，需要應用到雙層通風幕墻與幕墻開窗，這兩種通風設備的開啟方式都不相同。比如在開啟幕墻窗的過程中，是以平行外推與固定窗的方式完成墻窗的開啟[2]。而雙層通風幕墻的開啟方式主要有開放式、外與內循環這三種。與傳統幕墻相比，雙層幕墻在實際應用中可以最少節約能源消耗比例的50%，且功能也比傳統幕墻要多。

5結束語

隨著社會的不斷發展和進步，高層建筑的數量和規模在不斷增加。高層建筑設計的過程中對生態建筑學進行利用是必然的趨勢，能夠緩解居住困難的問題，改善城市化進程中的環境污染。

參考文獻：

[1]吳鴻池.簡析高層建筑設計中生態建筑學的應用及其注意事項[J].居舍，2018（12）：90.

[2]王玉.生態建筑學在高層建筑設計中的應用[J].居舍，2018（12）：94.

（作者單位：沈陽華夏易都建筑設計有限公司）