生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

呂佳璘

（中國(guó)中元國(guó)際工程有限公司，北京 100000）

1 生態(tài)建筑學(xué)概述

1.1 生態(tài)建筑學(xué)

生態(tài)建筑學(xué)是以生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合了生態(tài)學(xué)和建筑學(xué)，將自然系統(tǒng)作為依托，從而構(gòu)建完美的人工生態(tài)系統(tǒng)。為了使環(huán)境和建筑成為一個(gè)有機(jī)的整體，建筑設(shè)計(jì)必須要將生態(tài)學(xué)的基本原理和現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，滿足受眾對(duì)良好的室內(nèi)空氣質(zhì)量和較強(qiáng)生態(tài)氣候的基本要求。在高層建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)生物環(huán)境和建構(gòu)要素進(jìn)行全面的分析，充分考慮自然環(huán)境的影響，適應(yīng)能量交換體系的需求。

1.2 生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)目標(biāo)

隨著人們對(duì)于居住環(huán)境要求的不斷提高，創(chuàng)造適宜的室內(nèi)外居住環(huán)境，使人們享受到高質(zhì)量的生活空間，是人民對(duì)生態(tài)建筑的期待。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)于建筑施工的要求日益嚴(yán)格，在保證建筑工程質(zhì)量的前提下，將建筑施工中對(duì)環(huán)境的污染降到最低，減少資源和建筑材料的使用量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，是政府對(duì)建筑設(shè)計(jì)和施工提出的硬性要求。簡(jiǎn)而言之，生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是節(jié)能和舒適。

2 高層建筑的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)原則

2.1 節(jié)能減排

高層建筑項(xiàng)目的施工中，每個(gè)階段都會(huì)有不同程度的能源消耗和浪費(fèi)，在高層建筑的設(shè)計(jì)中，遵循生態(tài)建筑學(xué)的基本要求，本著節(jié)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(fèi)情況，合理地利用創(chuàng)新能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，從而改善城市生態(tài)環(huán)境。

2.2 和諧共生

在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要重視施工建筑周圍的環(huán)境保護(hù)，良好地貫徹落實(shí)生態(tài)建筑學(xué)，防止施工時(shí)給周邊環(huán)境帶來(lái)破壞，在高層建筑中充分利用生態(tài)建筑學(xué)來(lái)維護(hù)和諧共生的人居生態(tài)環(huán)境。

2.3 以人為本

通過(guò)生態(tài)建筑學(xué)來(lái)改善周邊環(huán)境，進(jìn)而改善人類生存發(fā)展的大環(huán)境。高層建筑的設(shè)計(jì)人員應(yīng)以人為本，滿足建筑基本需求的同時(shí)滿足生態(tài)發(fā)展的需求，全力打造高標(biāo)準(zhǔn)的建筑室內(nèi)外環(huán)境，從而提高高層建筑的綜合設(shè)計(jì)水平。

3 生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 自然體系的設(shè)計(jì)理念

在現(xiàn)實(shí)環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，充分考量自然環(huán)境的變化因素，對(duì)環(huán)境中土壤、水、空氣和植被綠化等外部指標(biāo)進(jìn)行了解和分析，為以后的建筑系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)更多的方案。除此之外，設(shè)計(jì)過(guò)程中，降低建筑設(shè)備的數(shù)量，想方設(shè)法節(jié)省能源的消耗，合理利用太陽(yáng)能這一清潔能源，讓無(wú)污染能源為建筑物提供電力、照明和儲(chǔ)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(shè)計(jì)—建造—使用—拆除。因此，在設(shè)計(jì)上，不僅要考慮建筑物在建造和使用階段的生態(tài)環(huán)境因素，也要考慮到建筑物生命周期結(jié)束拆除時(shí)對(duì)環(huán)境的影響。在超高層建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要賦予建筑自我調(diào)節(jié)和自我潔凈的能力，對(duì)建筑物的通風(fēng)系統(tǒng)、采光系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)理念

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求更加嚴(yán)格，這就要求建筑設(shè)計(jì)師在保證建筑物功能性的基礎(chǔ)上，盡力去改善生態(tài)環(huán)境對(duì)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(huán)保的基礎(chǔ)上，減少室內(nèi)噪聲污染；2） 設(shè)計(jì)布局上，保證每家每戶都有太陽(yáng)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(xiàn)不合理的設(shè)計(jì)布局。

3.3 高層建筑空間組合設(shè)計(jì)

高層超高層建筑空間設(shè)計(jì)不同于多層建筑的空間設(shè)計(jì)，其對(duì)庭院空間的組合和規(guī)劃提出了更高的要求。要充分有效利用庭院空間，合理規(guī)劃布局。首先，考慮庭院生態(tài)化的需求，增加綠地的面積，考慮空間的通風(fēng)和光照。其次，對(duì)庭院道路合理規(guī)劃，高層、超高層建筑不是整齊排列的，要考慮車輛的進(jìn)出方便以及居民的休閑空間。最后，在建筑物的設(shè)計(jì)上，盡量保證建筑物的坐北朝南，充分利用太陽(yáng)光照。在高層建筑空間組合設(shè)計(jì)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(tài)和節(jié)能設(shè)計(jì)

近年來(lái)，我國(guó)在高層建筑的設(shè)計(jì)上不斷進(jìn)步，取得了飛躍性的進(jìn)展。高層建筑設(shè)計(jì)要在協(xié)調(diào)性原則的基礎(chǔ)上，充分對(duì)能源進(jìn)行利用。實(shí)施過(guò)程要秉承兩個(gè)原則：1） 最小化原則。根據(jù)自然環(huán)境的要求，在充分了解建筑材料的基礎(chǔ)上，以環(huán)境保護(hù)為重點(diǎn)，充分利用可再生資源和太陽(yáng)能資源，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，在使用能源最少的情況下對(duì)環(huán)境進(jìn)行最大的改善。2） 循環(huán)再生原則，實(shí)現(xiàn)污水的凈化和二次利用。一方面是減少水的消耗。建筑設(shè)計(jì)人員要掌握綠色植被、水和污水之間的關(guān)系，對(duì)管道進(jìn)行設(shè)計(jì)，減少水在管道中的消耗，對(duì)流失的水進(jìn)行利用和開(kāi)發(fā)，另一方面是減少污水的排放量，對(duì)污水進(jìn)行治理。在保證植物和人體健康的前提下，在管道中對(duì)污水進(jìn)行分類，可以用于澆灌植物，植物也在這個(gè)過(guò)程中將污水轉(zhuǎn)化成了干凈的水。

4 結(jié)語(yǔ)

高層建筑設(shè)計(jì)的重大突破是成功引入生態(tài)建筑學(xué)，它使人與自然和諧共生，在改善人居環(huán)境的同時(shí)，開(kāi)拓了高層建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。在社會(huì)文明程度不斷發(fā)展的今天，生態(tài)建筑學(xué)對(duì)高層建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展和合理運(yùn)用起到了至關(guān)重要的作用，它將推動(dòng)高層建筑設(shè)計(jì)走向更加美好的明天。