建筑實(shí)現(xiàn)未來可持續(xù)發(fā)展

馮陽 陸超凡

【摘要【綠色生態(tài)建筑設(shè)計(jì)已然成為現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)的一種潮流和發(fā)展趨勢。本文詳細(xì)闡述了現(xiàn)代城市綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計(jì)理念和具體思路，從多方面對綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析進(jìn)行了探析和說明。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；綠色生態(tài)；建筑設(shè)計(jì)

1 概述

高層建筑發(fā)展到今天已成為業(yè)內(nèi)外人士爭論的焦點(diǎn)，因?yàn)楦邔咏ㄖ谑┕そㄔ爝^程中的確消耗大量的資源和材料，在運(yùn)行過程中也耗費(fèi)大量的能源并排出大量的廢棄物，從節(jié)能的角度存在較大的弊端。但是在當(dāng)前土地資源緊缺情況下，因?yàn)楦邔咏ㄖ嫉馗?，可以?jié)省更多空間進(jìn)行綠化，并改善城市環(huán)境，尤其是高層建筑在城市的標(biāo)志性和象征性使人們對它難以忘懷，它的作用是其它建筑形式無法取代的，因此，有利的一面也相當(dāng)明顯。

當(dāng)今高層建筑創(chuàng)作中技術(shù)表現(xiàn)的一種傾向，就是生態(tài)環(huán)保觀念和可持續(xù)發(fā)展觀念的介入，高層建筑設(shè)計(jì)開始"綠色"化，許多建筑師都在以各種方法嘗試著將"綠色"技術(shù)運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)之中。日光反射材料、光控遮陽構(gòu)件及各種新奇的控制陽光輻射和熱量進(jìn)入的外墻做法，不但有效地起到節(jié)能功效，而且還增添了建筑外觀的魅力，給人以強(qiáng)烈的"科技感"。

2 綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計(jì)理念

筆者認(rèn)為，所謂綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計(jì)是充分利用環(huán)境和資源所提供的條件，將生態(tài)策略應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中，采取相應(yīng)的建筑技術(shù)和措施，創(chuàng)造出符合生態(tài)規(guī)律的建筑形態(tài)，從而創(chuàng)造一種嶄新的、健康的、富于生氣的辦公或居住的建筑模式。因此，現(xiàn)代城市綠色生態(tài)型建筑設(shè)計(jì)應(yīng)具備以下設(shè)計(jì)理念：

2.1 舒適化的設(shè)計(jì)理念

隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，人們對生活和工作環(huán)境的品質(zhì)要求也逐步提高，關(guān)注建筑功能的舒適性，以改善人們的生活工作環(huán)境，提高人們的生命質(zhì)量成為建筑智能化的主要發(fā)展方向。高質(zhì)量和高效率建筑環(huán)境的創(chuàng)造，始終應(yīng)當(dāng)是建筑創(chuàng)作的目標(biāo)。當(dāng)代建筑學(xué)、生態(tài)學(xué)及其它科學(xué)技術(shù)成果的綜合，為建筑創(chuàng)作提供了新的設(shè)計(jì)思維。健康舒適的環(huán)境概念是指：優(yōu)良的空氣質(zhì)量，優(yōu)良的溫濕度環(huán)境，優(yōu)良的光、視線環(huán)境，優(yōu)良的聲環(huán)境；應(yīng)對的建筑設(shè)計(jì)方法：使用對人體健康無害的材料，減少 VOC（揮發(fā)性有機(jī)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(diào)換氣，對環(huán)境溫濕度的自動(dòng)控制，充足合理的桌面照度，防止建筑間的對視以及室內(nèi)尷尬通視，建筑防噪聲干擾，吸聲材料的應(yīng)用等等。

2.2 運(yùn)用自然體系設(shè)計(jì)理念

高層建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用自然體系的目的是為了最大限度地獲取和利用自然采光和通風(fēng)，創(chuàng)造一個(gè)健康、舒適的人工環(huán)境。陽光和空氣始終是人類賴以生存的物質(zhì)條件。但照明和空調(diào)人工技術(shù)的普及和發(fā)展，使得自然體系的運(yùn)用受到忽視，同時(shí)也對建筑環(huán)境產(chǎn)生了負(fù)面的影響。人們?nèi)绻L期處于人工環(huán)境中易出現(xiàn)"病態(tài)建筑綜合癥"及"建筑關(guān)聯(lián)癥"，如疲勞、頭痛、全身不適、皮膚及黏膜干燥等等。因此，在現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)注重自然采光和自然通風(fēng)與高新技術(shù)手段的結(jié)合。自然通風(fēng)可利用現(xiàn)代空氣動(dòng)力學(xué)原理，采用風(fēng)壓與熱壓及二者結(jié)合等多種途徑實(shí)現(xiàn)；在自然采光方面，保證良好的光環(huán)境同時(shí)，為避免直射眩光和過量的輻射熱，可采取多種創(chuàng)新方式。

2.3 自我調(diào)節(jié)"生命體特征"理念

從高層建筑的"生命周期"來看，從決策過程→設(shè)計(jì)過程→建造過程→使用過程→拆除過程，表現(xiàn)出類似生命體的那樣的產(chǎn)生、生長、成熟和衰亡的過程。同所有生命體一樣，高層建筑應(yīng)當(dāng)具備自我調(diào)節(jié)和組織能力以利于自身整體功能的完善。這種自調(diào)節(jié)一方面是指建筑具有調(diào)節(jié)自身采光、通風(fēng)、溫度和濕度等的能力，另一方面建筑又應(yīng)具有自我凈化能力，盡量減少自身污染物的排放，包括污水、廢氣、噪音等。

3 綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計(jì)思路

誠然，建立生態(tài)的建筑系統(tǒng)是一項(xiàng)綜合的復(fù)雜的任務(wù)，實(shí)際上 ， 建筑與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，一直都是建筑師探討的課題。因此，在生態(tài)設(shè)計(jì)理念下，建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重營造完整的生態(tài)系統(tǒng)，注重建筑與自然生態(tài)的平衡，同時(shí)最大限度考慮建筑節(jié)能，具體思路如下：

3.1 注重生態(tài)型高層建筑空間組合設(shè)計(jì)

高層建筑空間設(shè)計(jì)，要綜合考慮到建筑空間的組合，庭院空間利用，工作場所的布局特征和空間的經(jīng)濟(jì)性問題。而生態(tài)設(shè)計(jì)要求空間分區(qū)應(yīng)進(jìn)一步考慮節(jié)能和舒適度的需求。建筑內(nèi)部不同的空間對溫度、自然光和景觀的要求是不同的。如普通辦公室對溫度要求苛刻，其次是會(huì)議室和多功能廳，門廳、走道和樓梯交往空間等對溫度的要求相對較低。因此交往空間可以作為內(nèi)外環(huán)境的緩沖區(qū)，它的設(shè)定溫度可以更接近室外，從而形成了室內(nèi)外溫差的梯度轉(zhuǎn)換。這不但可以優(yōu)化能源消耗，亦能減輕人們對室內(nèi)外劇烈的溫度變化造成的不適感。

3.2 強(qiáng)調(diào)建筑物結(jié)構(gòu)體系的生態(tài)化

人類的建筑活動(dòng)自古以來就在有意識或無意識地涉及生態(tài)問題，人類文明是在模仿自然和適應(yīng)自然規(guī)律的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的，因此建筑創(chuàng)作需要不斷地從自然界中汲取靈感。建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)對自然界的模仿不僅蘊(yùn)含著高超的技術(shù)含量，而且還體現(xiàn)出極富張力的美學(xué)特性，采用與生長環(huán)境相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)是最佳的結(jié)構(gòu)形式。

1）樹的結(jié)構(gòu)形式：根、樹干、樹枝組成的支撐體系，不但可以支撐起植物的重量，抵抗水平荷載，以最合理的方式傳遞力，同時(shí)，還保證了植物的健康成長，在錯(cuò)落有致的樹枝、樹桿間保證每個(gè)部分充足的日照。樹的形式一直在被不斷地反復(fù)探索。如西班牙建筑師卡拉特拉瓦追求的是運(yùn)用理性的手段傳達(dá)出結(jié)構(gòu)的動(dòng)勢，他設(shè)計(jì)的加拿大多倫多 BCE 文化廣場中庭采用優(yōu)雅的剛結(jié)構(gòu)，他通過模擬樹干分叉的生長肌理，創(chuàng)造出兩邊的支柱與頂棚的弧形肋架。結(jié)構(gòu)構(gòu)件傳力的特點(diǎn)通過特定的樹形組合被清晰地表達(dá)出來。使觀賞者憑借著常識和經(jīng)驗(yàn)，可以自然而然地產(chǎn)生這種類比的心理。

2）竹的結(jié)構(gòu)形式：竹子具有外直中空、勁節(jié)挺拔的外形。從生物力學(xué)的角度來說，竹子直徑與高度之比如此懸殊，而能在勁風(fēng)中不屈不撓，原因是其中空和節(jié)段的結(jié)構(gòu)。李祖源把從竹子"節(jié)節(jié)相生之形""空為大川的竹之本質(zhì)"應(yīng)用到 101 大樓設(shè)計(jì)中。101 大樓由 8 層段組成，外形似塔，更似節(jié)節(jié)相生的竹子。

3.3 做好建筑物的"表皮"生態(tài)設(shè)計(jì)

"建筑表皮"是指具有改變建筑室內(nèi)外物理環(huán)境功能的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，包括外墻、屋面和底層架空的樓板以及與其共同作用改變建筑室內(nèi)外物理環(huán)境的附屬構(gòu)件，如遮陽設(shè)施、表面綠化等。建筑表皮作為內(nèi)外空間的轉(zhuǎn)換介質(zhì)，通過室內(nèi)外物質(zhì)、能量、信息等交流對物理環(huán)境因子具有反射、吸收、透射和轉(zhuǎn)換等作用，不同程度地改變建筑室內(nèi)外物理環(huán)境的品質(zhì)。

位置上起到遮陽作用。

3.4 在建筑形態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮生態(tài)與節(jié)能

綠色生態(tài)型辦公建筑的形體應(yīng)該是有利節(jié)能的。建筑師熟悉建筑形體系數(shù)與能量損失的關(guān)系。球體的形體系數(shù)最小，其次是圓柱體，再次是方柱體。形體系數(shù)是影響建筑熱量得失的重要因素，建筑形體系數(shù)越大，傳熱損失就越大。較小的形體系數(shù)不但有利節(jié)能，還意味著潛在的圍護(hù)結(jié)構(gòu)建材的節(jié)約和優(yōu)化。

4 結(jié)語

綜上所述，綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計(jì)是建筑實(shí)現(xiàn)未來可持續(xù)發(fā)展的一種設(shè)計(jì)方向。除了從"綠"字下手，建立了包括屋頂綠化、室內(nèi)綠化在內(nèi)的立體多層次綠化體系，我們還應(yīng)從能源、材料等方面研究生態(tài)原則的運(yùn)用，試圖實(shí)現(xiàn)建筑學(xué)更廣泛意義上的生態(tài)化，從而趨利避弊，使高層或超高層建筑得到進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]蕭曉聰.高層民用建筑設(shè)計(jì)綠色生態(tài)型發(fā)展趨勢[J].浙江建筑，2013

[2]何曉.高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃[J].城鄉(xiāng)建設(shè)，2012.02