生態建筑學在高層建筑設計中的應用

摘要：隨著社會經濟的不斷發展以及科技水平的不斷進步，使得人們對建筑物建設使用的可持續性需求越來越大。可是，受市場環境復雜、技術應用局限以及環保理念重視度不夠等問題因素影響，導致高層建筑的設計使用效果并未達到目標需求。針對此，相關建設人員應從實踐角度出發，將生態建筑學應用于高層建筑設計中，以提升建筑物建設使用的可持續性效果。

關鍵詞：生態建筑學;高層建筑;設計;應用

1生態建筑學的原則

①節能原則。為了促進生態環境的改善，要盡可能地減少生態環境資源的浪費，做到節能減排。所以必須以可持續發展為基礎，在能源利用中不斷優化利用方式，提高能源的使用率;②環境友好原則。要想真正使得生態建筑學發揮其應有的作用，一定要注重保護建筑周圍的生態環境，避免對周圍環境造成破壞;③以人為本原則。實行生態建筑最終還是為了改善環境，創造出適合人類生存發展的良性生態環境，所以在進行生態建筑時，一定要注重以人為本，盡可能的滿足人們的生態需求。

2生態建筑設計目標

隨著建筑能耗逐年上升，加之高層建筑本身在建造過程中就消耗大量的資源和材料，在運營過程中也耗費大量的能源并排出大量的廢棄物，設計中從節能角度開始考慮高層建筑節能設計，并在建筑設計的開始即加以考慮是生態建筑設計的關鍵。生態建筑學應用于高層建筑設計，是指充分利用環境和資源所提供的條件，將生態策略應用到建筑設計中，采取相應的建筑技術和措施，創造出符合生態規律的建筑形態，從而創造一種嶄新的、健康的、富于生氣的辦公或居住的建筑模式?？傊诟邔咏ㄖO計中應用生態建筑學的目標就是盡可能減少資源能源的消耗、多利用可再生或可循環利用的材料和資源;減少有害有毒物資和廢棄物排放、并通過各種手段在排放之前進行無害化處理，從而把環境和建筑的污染降到最低;保護自然生態環境，避免生態環境的破壞，保持人類住區的可持續發展;創造健康舒適的室內外環境;使建筑功能質量目標統一，使人們享受一個高質量的建筑環境;使建筑生態;經濟效益取得平衡。

3生態建筑學在高層建筑設計中的應用

3.1注重對建筑的“表皮”進行生態設計

實際上，建筑的“表皮”是指改變建筑室內外物理環境的建筑外圍結構，主要包括建筑的外墻、建筑屋面、建筑底層以及樓板等，在其共同的作用下，改變建筑室內外物理環境的附屬構建，設計時，注重對“表皮”進行生態設計，如，裝飾、視野、表面視覺、太陽輻射等，全方面為人們提供舒適的環境。

3.2舒適化設計理念應用

隨著時代的發展和技術的進步，人們對生活和工作環境的品質要求也逐步提高，越來越關注建筑功能的舒適性，因此可以不斷的改善人們的生活工作環境，提高人們的生命質量是生態建筑設計的發展趨勢和設計者們努力的方向。在設計時，應盡可能使用對人體健康無害的材料，減少揮發性有機化合物的使用，對危害人體健康的有害輻射、電波、氣體的有效抑制，充足的空調換氣，對環境溫濕度的自動控制，充足合理的桌面照度。

3.3高層建筑結構體系的生態化設計

結構體系的生態化注重建筑結構和自然環境之間的循環，物質的循環以及能量的流動能夠給人的生存和發展提供必要的能量。人類文明建設需要以生態環境作為基礎，遵循相應的自然規律。人類生活離不開自然環境，需要和自然和諧相處。高層建筑需要和環境進行融合。因此，高層建筑設計人員在設計的過程中，需要對地形、地貌、植物、生物以及環境等各方面因素和特點進行考慮，并且結合實際的情況，注重內外的物質交換，形成良好的循環體系，促進高層建筑和自然環境的和諧統一，為人們生活和工作提供更加舒適的環境。

3.4更新改造設計

生態建筑學理論的運用，是通過對老舊高層建筑進行一定的更新與改造，以提高建筑資源利用的效率。具體來說，就是利用現有的建筑資源，并采用節能環保技術，以通過改造來達到生態高層建筑制定的規范標準。這樣一來，不僅能夠節省大量的建筑資源，還為建筑物周邊的生態環境提供的保護。以某高層建筑工程項目進行的節能改造過程為例，設計人員將控制重點放在建筑固定功率環境下中央空調能耗改造上，針對因固定功率環境下中央空調系統運行產生的較大能源消耗，生態建筑學設計控制人員將變頻器、溫度傳感器以及PLC等先進的元器件作用于系統的節能改造。經分析，改造后的系統能夠利用溫差進行閉環控制，即根據傳感器檢測室內溫度，來自動調整水泵的輸出流量，進而實現降低空調的能源消耗量節能控制目標。據統計，改造后的中央空調系統運行節能效果對比改造前提升了近20%，顯著提升了整個高層建筑物的節能環保效果。

3.5生態環境與高層建筑設計的空間組合設計

在進行高層建筑的生態型設計時，要充分注重對空間組合進行不同的生態設計，全面考慮空間的經濟性、工作場所和休息場所的布局特征。生態設計中的空間分區筆記同時滿足增加舒適度和節能的要求，對于不同的功能分區采用不同的設計組合，有著不同的要求。比如建筑區可以進行功能分區，針對不同的功能分區，溫度、光線、景觀等有著不同的需要。如在進行交通設計時，不僅要考慮交通的便利性，還要考慮交通周圍的環境是否與建筑物相協調，噪音是否過高，在保證居住的舒適型的基礎上，還要滿足交通的經濟性和結構勻稱性熱工效應等。最后了保持住建筑物的空間生態性，還要考慮輔助空間的空間生態性，對于樓梯，電梯房，電表箱個，通道等空間滿足自然光為主的設計，通風也要保持通暢，從而有利于與外界進行物質循環。

3.6重復利用與循環利用設計

重復利用，就是在高層建筑物的設計建造階段，將以往剩余的資源利用起來。如將廢棄建筑中的地磚作用于新建筑的裝飾設計當中。此外，也將廢棄建筑中拆除下來的電氣設備進行重復利用，以降低新產品生產建設對能源的消耗。這樣一來，不僅僅是高層建筑的節能環保效果得到了保證，工業生產的生態建設效果也得到了一定程度的提升。循環利用，就是在進行高層建筑設計節能控制的過程中，強化能源與資源的回收利用，即通過增加緊缺資源、稀有資源以及自然不可降解物質的回收工作力度。例如，對于高層建筑對水資源消耗量大的問題，設計應規避以往采用一次性污水排放方式，來控制可能造成的環境污染與水資源浪費。

4結束語

綜上所述，在經濟發展的同時還應注重環境保護，科學的進步也必須依賴于環境保護工作的開展。因此，在高層建筑設計當中應用生態建筑學原理知識是非常有必要的，高層建筑只有朝著生態化的方向發展才能夠獲得持續的進步。

參考文獻：

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

[2]生態建筑學視角下城市高層建筑設計研究[J].周華軍.智能城市.2017（11）.

作者簡介：張廣笑（1979年11月-）男，本科，主要從事建筑設計工作。