生態建筑學在高層建筑設計中的應用研究

呂佳璘

（中國中元國際工程有限公司，北京 100000）

1 生態建筑學概述

1.1 生態建筑學

生態建筑學是以生態學為基礎，結合了生態學和建筑學，將自然系統作為依托，從而構建完美的人工生態系統。為了使環境和建筑成為一個有機的整體，建筑設計必須要將生態學的基本原理和現代技術相結合，滿足受眾對良好的室內空氣質量和較強生態氣候的基本要求。在高層建筑設計的過程中，設計人員需要對生物環境和建構要素進行全面的分析，充分考慮自然環境的影響，適應能量交換體系的需求。

1.2 生態建筑的設計目標

隨著人們對于居住環境要求的不斷提高，創造適宜的室內外居住環境，使人們享受到高質量的生活空間，是人民對生態建筑的期待。近年來，我國對于建筑施工的要求日益嚴格，在保證建筑工程質量的前提下，將建筑施工中對環境的污染降到最低，減少資源和建筑材料的使用量，保護生態環境，是政府對建筑設計和施工提出的硬性要求。簡而言之，生態建筑的設計目標就是節能和舒適。

2 高層建筑的生態建筑設計原則

2.1 節能減排

高層建筑項目的施工中，每個階段都會有不同程度的能源消耗和浪費，在高層建筑的設計中，遵循生態建筑學的基本要求，本著節能減排的原則，提出有效的措施，控制高層建筑的能源消耗及浪費情況，合理地利用創新能源，實現節能減排，從而改善城市生態環境。

2.2 和諧共生

在對高層建筑進行設計時，要重視施工建筑周圍的環境保護，良好地貫徹落實生態建筑學，防止施工時給周邊環境帶來破壞，在高層建筑中充分利用生態建筑學來維護和諧共生的人居生態環境。

2.3 以人為本

通過生態建筑學來改善周邊環境，進而改善人類生存發展的大環境。高層建筑的設計人員應以人為本，滿足建筑基本需求的同時滿足生態發展的需求，全力打造高標準的建筑室內外環境，從而提高高層建筑的綜合設計水平。

3 生態建筑學在高層建筑設計中的應用

3.1 自然體系的設計理念

在現實環境條件的基礎上，充分考量自然環境的變化因素，對環境中土壤、水、空氣和植被綠化等外部指標進行了解和分析，為以后的建筑系統設計打下基礎，設計更多的方案。除此之外，設計過程中，降低建筑設備的數量，想方設法節省能源的消耗，合理利用太陽能這一清潔能源，讓無污染能源為建筑物提供電力、照明和儲熱功能，減少污染性能源的使用。建筑物有一定的生命周期，設計—建造—使用—拆除。因此，在設計上，不僅要考慮建筑物在建造和使用階段的生態環境因素，也要考慮到建筑物生命周期結束拆除時對環境的影響。在超高層建筑的設計過程中，要賦予建筑自我調節和自我潔凈的能力，對建筑物的通風系統、采光系統進行合理的設計，保證溫度和濕度在人體舒適的范圍，最大程度降低污染物的排放量。

3.2 舒適化的設計理念

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，人們對生活質量的要求更加嚴格，這就要求建筑設計師在保證建筑物功能性的基礎上，盡力去改善生態環境對居住的影響。1） 使用新型的建筑材料，如建筑的外墻和窗戶，在保證材料健康環保的基礎上，減少室內噪聲污染；2） 設計布局上，保證每家每戶都有太陽直射光，有較為充足的光照，避免為了最大程度利用面積出現不合理的設計布局。

3.3 高層建筑空間組合設計

高層超高層建筑空間設計不同于多層建筑的空間設計，其對庭院空間的組合和規劃提出了更高的要求。要充分有效利用庭院空間，合理規劃布局。首先，考慮庭院生態化的需求，增加綠地的面積，考慮空間的通風和光照。其次，對庭院道路合理規劃，高層、超高層建筑不是整齊排列的，要考慮車輛的進出方便以及居民的休閑空間。最后，在建筑物的設計上，盡量保證建筑物的坐北朝南，充分利用太陽光照。在高層建筑空間組合設計中，要充分考慮以上因素，最大程度讓人與自然和諧共處。

3.4 生態和節能設計

近年來，我國在高層建筑的設計上不斷進步，取得了飛躍性的進展。高層建筑設計要在協調性原則的基礎上，充分對能源進行利用。實施過程要秉承兩個原則：1） 最小化原則。根據自然環境的要求，在充分了解建筑材料的基礎上，以環境保護為重點，充分利用可再生資源和太陽能資源，對通風系統進行合理設計，在使用能源最少的情況下對環境進行最大的改善。2） 循環再生原則，實現污水的凈化和二次利用。一方面是減少水的消耗。建筑設計人員要掌握綠色植被、水和污水之間的關系，對管道進行設計，減少水在管道中的消耗，對流失的水進行利用和開發，另一方面是減少污水的排放量，對污水進行治理。在保證植物和人體健康的前提下，在管道中對污水進行分類，可以用于澆灌植物，植物也在這個過程中將污水轉化成了干凈的水。

4 結語

高層建筑設計的重大突破是成功引入生態建筑學，它使人與自然和諧共生，在改善人居環境的同時，開拓了高層建筑設計的發展方向。在社會文明程度不斷發展的今天，生態建筑學對高層建筑設計的發展和合理運用起到了至關重要的作用，它將推動高層建筑設計走向更加美好的明天。