淺談高層建筑的生態(tài)設(shè)計(jì)及對(duì)形態(tài)的影響

許立俊

摘要：高層建筑發(fā)展到今天已成為業(yè)內(nèi)外人士爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，因?yàn)楦邔咏ㄖ谑┕そㄔ爝^(guò)程中的確需要消耗大量的資源和材料，在運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)耗費(fèi)大量的能源，從節(jié)能的角度看必然存在較大的弊端。本文從生態(tài)設(shè)計(jì)的概念入手，闡述了生態(tài)設(shè)計(jì)對(duì)建筑形態(tài)的影響，且對(duì)現(xiàn)代高層建筑中的生態(tài)設(shè)計(jì)作出了淺要論述。

關(guān)鍵詞：高層建筑；生態(tài)設(shè)計(jì)；建筑設(shè)計(jì)；形態(tài)；影響

1、概述

生態(tài)環(huán)境對(duì)人類的生存與生活很是重要的。為了保護(hù)日漸惡化的地球環(huán)境，減緩生態(tài)污染， 社會(huì)各行業(yè)都開(kāi)始實(shí)施節(jié)能減排工作，建筑行業(yè)亦是如此。對(duì)于現(xiàn)代城市的高層建筑來(lái)說(shuō)，如果其想在建筑設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，就必須從建筑功能入手，創(chuàng)新設(shè)計(jì)手法，盡量克服或消除當(dāng)前高層建筑的設(shè)計(jì)病態(tài)，解決建筑熱島效應(yīng)、自然光不足以及噪音大、能耗大等問(wèn)題，以創(chuàng)造更大的建筑生態(tài)效益。而所謂的建筑生態(tài)設(shè)計(jì)， 實(shí)際就是指設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段， 通過(guò)釆取多種方式來(lái)降低建筑能耗，全面解決建筑的保溫、隔熱以及綠化等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。

2、生態(tài)設(shè)計(jì)對(duì)建筑形態(tài)的影響

通過(guò)上段內(nèi)容的論述，我們得知實(shí)施生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的目的是為了實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。而在實(shí)際生活中，除了要明確生態(tài)設(shè)計(jì)的目的之外，我們還要對(duì)建筑實(shí)施生態(tài)化設(shè)計(jì)后可能受到的影響進(jìn)行探討?？陀^來(lái)說(shuō)，建筑生態(tài)設(shè)計(jì)的直接影響對(duì)象是建筑形態(tài)。這主要是因?yàn)槿绻诮ㄖO(shè)計(jì)中引入生態(tài)設(shè)計(jì)，那么以前的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式必然會(huì)被改進(jìn)或淘汰，拿建筑屋頂設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)， 生態(tài)設(shè)計(jì)所堅(jiān)持的理念是自然化與生態(tài)化，所以在是實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)除了會(huì)改變先前的設(shè)計(jì)方案之外，還會(huì)引入新材料和新工藝，從而改變建筑形態(tài)。

3、高層建筑的生態(tài)設(shè)計(jì)

3.1 屋頂設(shè)計(jì)

屋頂是建筑物的頂層結(jié)構(gòu)，起著遮風(fēng)避雨，保護(hù)建筑室內(nèi)空間的作用。在建筑設(shè)計(jì)中，屋頂設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)行建筑物在設(shè)計(jì)施工時(shí)常采用富有吸引力的屋頂結(jié)構(gòu)作標(biāo)志，起到引導(dǎo)和辨認(rèn)的作用。這樣的屋頂結(jié)構(gòu)不僅可為人們提供認(rèn)路指引，還能配合建筑色彩， 給人們創(chuàng)造一個(gè)良好的視覺(jué)空間氛圍，讓其在工作與學(xué)習(xí)時(shí)都能擁有偷快的心情。將生態(tài)設(shè)計(jì)理念引入建筑屋頂設(shè)計(jì)，具體措施有：首先，控制好建筑屋頂?shù)捻攲用娣e和相對(duì)表面積，控制時(shí)綜合考慮屋頂?shù)臒嵝阅?、美觀度等等；其次，屋頂面板可以采用蓄熱能力差的面板材料，最上層的面層要考慮選擇反射高的材料，以減弱建筑室內(nèi)強(qiáng)烈的自然光線。

3.2 外墻設(shè)計(jì)

雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)，稱為“ 可呼吸的皮膚”， 通過(guò)設(shè)置雙層外墻，使空氣在“雙層” 間自由流動(dòng)，并通過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)的作用，迅速帶走熱空氣，形成自然對(duì)流。還可以利用喇叭口的抽吸作用，將熱空氣由下而上抽吸，形成強(qiáng)制對(duì)流，達(dá)到良好的降溫作用。而在冬季雙層外墻將可以形成一個(gè)溫室。有利于節(jié)約采暖，同時(shí)還可以起到降低噪音的作用。由于高層建筑的直接開(kāi)窗會(huì)造成局部紊流， 不易控制， 而雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)可以避免這種情況出現(xiàn)。

3.3 外墻遮陽(yáng)板的設(shè)計(jì)

遮陽(yáng)板是在建筑外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用到的一種結(jié)構(gòu)形式，若能在對(duì)外墻的遮陽(yáng)板進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)能夠結(jié)合當(dāng)?shù)夭煌娜照仗攸c(diǎn)和日照角度進(jìn)行合理規(guī)劃安排，就能夠?qū)崿F(xiàn)遮陽(yáng)板的雙覓效用， 即夏季實(shí)現(xiàn)遮蔽陽(yáng)光照射、冬季增大光照時(shí)間的效果。另外，還可以通過(guò)利用不同材質(zhì)和不同形狀的遮陽(yáng)板， 來(lái)實(shí)現(xiàn)不同形態(tài)的建筑立面，這樣不但增大的建筑形態(tài)的內(nèi)容， 也在一定程度上構(gòu)成建筑細(xì)部，豐富了建筑的造型特點(diǎn)

3.4舒適化的設(shè)計(jì)

隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)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(duì)的建筑設(shè)計(jì)方法：使用對(duì)人體健康無(wú)害的材料，減少VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）的使用，對(duì)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(duì)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(duì)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。

3.5 運(yùn)用自然體系設(shè)計(jì)

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(yáng)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(duì)建筑環(huán)境產(chǎn)生了負(fù)面的影響。人們?nèi)绻L(zhǎng)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(guò)量的輻射熱，可采取多種創(chuàng)新方式。

3.6 綠化空間設(shè)設(shè)計(jì)

綠化空間設(shè)計(jì)是建筑生態(tài)設(shè)計(jì)中一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容， 它不僅有助于增加建筑的整體美觀度，還能從根本上改善空氣質(zhì)量，為人們創(chuàng)造一個(gè)更加良好、舒適的居住環(huán)境。因?yàn)橹参锬軌蛭斩趸迹尫懦鲅鯕?，同時(shí)能夠淸除甲醛、苯和空氣中的細(xì)菌，遮擋灰塵，形成健康的室內(nèi)環(huán)境。它通過(guò)新陳代謝的蒸發(fā)作用可以蒸發(fā)水分， 從而控制和保持環(huán)境的溫濕度。因此加強(qiáng)建筑表面的綠化設(shè)計(jì)，多種植一些適合本地生長(zhǎng)的植物對(duì)于調(diào)節(jié)本地大氣環(huán)境有著重要意義，相對(duì)于空調(diào)的溫濕度調(diào)節(jié)而言，空調(diào)是將熱量從室內(nèi)轉(zhuǎn)至室外，并且消耗能，使城市的溫度增加，形成城市熱島，而樹(shù)的蒸發(fā)就不會(huì)有這些負(fù)面作用。

3.7 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)設(shè)計(jì)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(yǔ)

由此可見(jiàn)，現(xiàn)代城市高層建筑設(shè)計(jì)引入生態(tài)化設(shè)計(jì)理念之后，不僅可實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，為建筑行業(yè)創(chuàng)造更大的建筑生態(tài)效益，還能通過(guò)改變建筑結(jié)構(gòu)、色彩等方法來(lái)改觀建筑的整體形態(tài)，使建筑形態(tài)更加飽和，進(jìn)一步推動(dòng)建筑節(jié)能工作的發(fā)展。為此，在以后的建筑設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)社會(huì)建筑環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)人員就必須遵循相關(guān)的生態(tài)設(shè)計(jì)原則，采取有針對(duì)性的措施，全面做好建筑生態(tài)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

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