基于生態(tài)策略的高層住宅建筑設(shè)計(jì)研究

陳志鋒

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院廣東廣州510010）

基于生態(tài)策略的高層住宅建筑設(shè)計(jì)研究

陳志鋒

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院廣東廣州510010）

基于人口數(shù)量的增加以及城市化進(jìn)程的加快，很多高層建筑拔地而起，有效的提高了當(dāng)前城市土地的利用率。然而，城市高層住宅建筑設(shè)計(jì)本身會(huì)給居住的居民帶來一定的心理上、行為上等各方面的影響，例如高層建筑設(shè)計(jì)下造成鄰里之間關(guān)系的生疏等問題，鑒于此，將高層住宅建筑設(shè)計(jì)回歸原始狀態(tài)、回歸自然生態(tài)就尤為重要。而且基于生態(tài)策略下高層住宅建筑設(shè)計(jì)更貼合生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)人們的身體健康以及舒緩心理壓力都有很大的幫助作用。本文就以生態(tài)策略的高層住宅建筑設(shè)計(jì)研究為課題，系統(tǒng)的進(jìn)行研究。

生態(tài)策略；高層住宅；建筑設(shè)計(jì)；可持續(xù)發(fā)展

隨著當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展，人們?cè)谖镔|(zhì)基礎(chǔ)逐漸豐厚的同時(shí)對(duì)周圍的居住環(huán)境也有了更高的要求標(biāo)準(zhǔn)。高層建筑行業(yè)興起一方面能夠大大的縮短城市中土地面積的消耗，另一方面，高層住宅建筑設(shè)計(jì)也能滿足人們對(duì)居住環(huán)境的需求。而今，在生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略背景下，高層住宅的建筑設(shè)計(jì)又逐漸加入了生態(tài)元素，增加城市的綠葉面積，給人們的忙碌生活帶來一種休閑和安逸。

1 基于生態(tài)策略下高層住宅的建筑設(shè)計(jì)的必要性

1.1 高層住宅的建筑設(shè)計(jì)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響加大

現(xiàn)代人們都提倡綠色環(huán)境、生態(tài)環(huán)境。要想在高層住宅建筑中切實(shí)的落實(shí)生態(tài)策略，還需要建筑中出現(xiàn)的各種污染要素進(jìn)行整改和處理。例如如河流污染、植被砍伐、大氣污染等等，這些污染因素的存在對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞力較強(qiáng)，而且這種影響還在不斷的加深，因而，高層住宅建筑中強(qiáng)化生態(tài)策略下的建筑設(shè)計(jì)，無論是對(duì)居民的居住健康還是高層住宅建筑本身都具有較強(qiáng)的提升作用。

1.2 高層住宅的建筑耗費(fèi)資源嚴(yán)重

近年來，經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)帶動(dòng)了建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，與此同時(shí)也高層住宅的建筑的興起也造成了大量資源的耗費(fèi)。在高層住宅的建設(shè)中需要耗費(fèi)大量的水資源、林木資源等一些珍貴的自然資源[1]。其次，高層住宅的建筑設(shè)計(jì)的過程中需要用到一些鋼筋混凝土材料，這些材料的應(yīng)用不僅會(huì)造成周圍環(huán)境的污染，而且這些材料的組成大多數(shù)都是不可再生資源，這樣的消耗勢(shì)必會(huì)造成不可再生資源的過度消耗。

2 基于生態(tài)策略下高層住宅的建筑設(shè)計(jì)

2.1 生態(tài)策略下高層住宅的建筑設(shè)計(jì)的總體布局

高層住宅的建筑群體的布局主要有并列式、斜列式、自由式、圍合式以及錯(cuò)列式這五種類型。①隨著當(dāng)前高層建筑布局的發(fā)展，對(duì)高層住宅的建筑設(shè)計(jì)的總體布局也進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整[2]。比如，為了加強(qiáng)高層建筑群體間的自然通風(fēng)和日照，在高層建筑布局上由原來的單一行列式變成了現(xiàn)在的斜列式布局。②在高層建筑實(shí)際修建的過程中，若是地形條件受限則需要及時(shí)的調(diào)整建筑的整體布局，使其既能符合高層住宅建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，還符合居民居住的需求標(biāo)準(zhǔn)。③為了體系高層住宅的建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)策略，還可以在高層住宅的建筑設(shè)計(jì)加入一些綠地的設(shè)計(jì)，使得高層住宅的建筑設(shè)計(jì)布局更加的生態(tài)化和美觀。圖1則是高層建筑住宅的幾種布局形式。

圖1

2.2 生態(tài)策略下高層住宅的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)與生態(tài)環(huán)境相融合

高層住宅建筑之所以設(shè)計(jì)的間距較大是要滿足日照要求。通常情況下，高層住宅設(shè)計(jì)的高度要達(dá)到30m之上，這樣能夠?qū)⒁恍┝闵⒕G地的空間有效的整合在一起，使得綠化空間可以進(jìn)行多元化的設(shè)計(jì)，就像是公園景觀的布設(shè)[3]。例如設(shè)置一些噴泉、假山、雕塑等等既能使得建設(shè)場(chǎng)地得到多元化的利用，還能給住宅居民的日常生活增添更多的活力而且給人們的日常生活帶來更多的便利。

其次，高層住宅的建筑設(shè)計(jì)提升土地面積使用率的同時(shí)，還能形成較多的綠化面積，進(jìn)行綠化帶或是植被區(qū)的設(shè)計(jì)。這樣既能有效的隔絕噪音，還能凈化周圍的空氣，改善周圍的環(huán)境。

2.3 基于生態(tài)策略下高層住宅戶型的平面設(shè)計(jì)

因?yàn)槲覈?guó)位于地球的北半球，在住宅房間設(shè)計(jì)上一直以來的方向都是坐北朝南，這樣設(shè)計(jì)的目的是讓房間能夠接收到最大程度的陽(yáng)光。對(duì)于高層住宅的建筑設(shè)計(jì)來講，為了能夠準(zhǔn)確的選擇不同地形區(qū)域和氣候下的房間朝向，需要高層建筑的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行實(shí)地的考察，對(duì)住宅內(nèi)各個(gè)墻面的朝向日照時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，然后采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)高層住宅建筑設(shè)計(jì)的布局進(jìn)行模擬，進(jìn)而選擇最佳的節(jié)能建筑朝向。例如，這是一個(gè)兩套打通的戶型，因?yàn)楦邔幼≌脑颍湓O(shè)置了很多承重墻，但可以在空間上巧妙的選擇了小套型的為入口，這樣可以增加高層住宅的儲(chǔ)藏空間，而且還便于外面陽(yáng)光的直接照射[4]，具體如圖2所示。

3 基于生態(tài)策略下高層住宅的建筑設(shè)計(jì)案例

3.1 生態(tài)策略下高層住宅的建筑設(shè)計(jì)的案例背景

21世紀(jì)以來，生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展逐漸成為人們生活發(fā)展的主旋律，對(duì)于建筑行業(yè)來講，隨著近些年來國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提倡，在高層住宅的建筑設(shè)計(jì)業(yè)逐漸的融入一些生態(tài)元素，并且在高層住宅建筑的布局、建筑材料以及戶型設(shè)計(jì)上都采用生態(tài)策略。圖3則是高層住宅區(qū)的鳥瞰圖。

圖2

圖3

3.2 基于生態(tài)策略下商業(yè)建筑區(qū)高層住宅的建筑設(shè)計(jì)

3.2.1 改善外墻厚度比

通過建筑設(shè)計(jì)人員對(duì)無保溫、保溫、保溫后外保溫50mm、150mm的分析，并在此技術(shù)之上采用計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)對(duì)朝南方向和朝北方向的房間進(jìn)行軟件系統(tǒng)的模擬，然后根據(jù)模擬的數(shù)據(jù)比值進(jìn)行商業(yè)建筑區(qū)住宅建筑采暖和制冷的能源消耗對(duì)比，具體對(duì)比圖如圖4所示。

圖4

如圖4所示，外保溫150mm相比于其他三項(xiàng)的能源消耗數(shù)據(jù)更加的適合高層住宅的建筑設(shè)計(jì)。

3.2.2 改善窗體材質(zhì)減少能源消耗

通過計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的模擬，準(zhǔn)確的計(jì)算出同一個(gè)房間內(nèi)使用單層玻璃和使用雙層玻璃的熱能損失情況，然后在進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比后發(fā)現(xiàn)雙層玻璃的熱能損失相比于單層玻璃的熱能損失量更加的少，因此在某商業(yè)大樓的高層住宅的建筑設(shè)計(jì)中安裝雙層玻璃，減少住宅內(nèi)電能的消耗。

4 各國(guó)生態(tài)策略下高層住宅的建筑設(shè)計(jì)案例

4.1 葡萄牙生態(tài)策略下高層住宅的建筑設(shè)計(jì)太陽(yáng)能的引用

隨著近些年來不可再生資源的大量消耗，使得眾多資源面臨枯竭的危險(xiǎn)局勢(shì)。為了減緩能源的過度消耗，世界各地的能源組織紛紛研究和尋找新的能源來代替不可再生能源的消耗。太陽(yáng)能資源是本身取之不盡、用之不竭，而且干凈、無任何污染。在高層住宅的建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)策略下使用太陽(yáng)能資源，最早源于葡萄牙首都的“98世博公園”。因?yàn)樵摰鼐哂胸S富的太陽(yáng)能資源，借助于此等優(yōu)勢(shì)在高層住宅的建筑設(shè)計(jì)上采用了一系列主動(dòng)式和被動(dòng)式的太陽(yáng)能設(shè)計(jì)。包括太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)以及太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)等等，大大的減少了該高層住宅的建筑的能源消耗。在一定程度上也減少了對(duì)周圍環(huán)境的污染，從而給居民提供更加舒適的居住環(huán)境。

4.2 馬來西亞的Menara UMNO大樓

馬來西亞的Menara UMNO大樓是在馬來西亞的檳榔嶼洲，該地區(qū)的氣溫比較高，降水量非常豐富。結(jié)合該地區(qū)的氣候特點(diǎn)，在高層住宅的建筑設(shè)計(jì)中采用風(fēng)墻、屋頂遮陽(yáng)片等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)自然采光以及通風(fēng)。具體如圖5所示。

圖5

這種借助于地理優(yōu)勢(shì)的高層住宅的建筑生態(tài)設(shè)計(jì)，既能合理的調(diào)整當(dāng)?shù)氐氖覂?nèi)的氣候環(huán)境，還能夠減少能源的消耗。

4.3 新加坡空中花園

新加坡的高層住宅建筑設(shè)計(jì)采用的空中花園設(shè)計(jì)將生態(tài)策略和建筑設(shè)計(jì)完美的融合在一起，它既能有效的利用綠色植物有效的吸收光和熱，起到冬暖夏涼綠色環(huán)保的作用，還能夠利用綠色植物的光合作用進(jìn)行二氧化碳和氧氣氣體交換，滿足居民對(duì)新鮮空氣的需要。此外，空中花園的高層住宅設(shè)計(jì)滿足生態(tài)環(huán)境下可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需求，這也為新時(shí)期下的高層住宅建筑設(shè)計(jì)提供了一個(gè)新的發(fā)展方向，圖6則是空中花園的圖片展示。

圖6

5 結(jié)語

綜上所述，在生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的倡導(dǎo)下，基于生態(tài)策略高層住宅的建筑設(shè)計(jì)得到了社會(huì)群眾的廣泛關(guān)注。新時(shí)期下高層住宅的建筑設(shè)計(jì)既要滿足人們對(duì)住宅設(shè)計(jì)的舒適要求，還需要符合生態(tài)環(huán)境下可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求標(biāo)準(zhǔn)。這就需要高層住宅的建筑設(shè)計(jì)人員，在高層住宅的建筑設(shè)計(jì)之前，先對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、地質(zhì)樣貌以及氣候變化進(jìn)行深入的考察，然后通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)高層住宅的建筑修建的系統(tǒng)模擬，選擇最佳高層住宅的建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，并且在高層住宅的建筑施工中多采用一些天然能源取代不可再生能源。

[1]陳芳琳.對(duì)高層住宅設(shè)計(jì)中的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展策略分析[J].建筑·建材·裝飾，2013（1）：105～107.

[2]曾宇，劉亮，李建琳，等.寒冷地區(qū)綠色三星級(jí)住宅建筑的創(chuàng)新與集成——大津萬通生態(tài)城新新家園項(xiàng)目實(shí)踐[J].建筑科學(xué)，2011，27（8）：104～110.

[3]劉瀟軼.結(jié)合工程實(shí)例探討高層住宅建筑設(shè)計(jì)理念及要點(diǎn)[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015（19）：470，422.

[4]扈龑喆，丁凡.生態(tài)文明指導(dǎo)高層住宅低碳節(jié)能設(shè)計(jì)——淺談太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)與高層住宅建筑的一體化[J].建設(shè)科技，2011（6）：76～77.

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