探究高層建筑設(shè)計(jì)中的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)

張 倩 戴 維

（中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司，湖北 武漢 430071）

由于我國(guó)城市土地資源十分的有限，而高層建筑可以有效地對(duì)土地資源進(jìn)行節(jié)約，為城市綠化留出更多空間、改善居民生活環(huán)境,因此要加大高層建筑建設(shè)。但是，高層建筑在施工過程當(dāng)中，會(huì)消耗大量的材料以及資源，還可能造成環(huán)境污染，在這樣的背景下，為了幫助高層建筑更好地節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境，生態(tài)建筑應(yīng)運(yùn)而成。

1 影響高層建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的因素

影響高層建筑中生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的因素主要有三個(gè)方面。第一方面因素是環(huán)境因素。環(huán)境因素主要受自然環(huán)境以及人工環(huán)境影響。不同的環(huán)境與高層建筑中生態(tài)建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境造成不同的影響。例如熱島現(xiàn)象，建筑陰影等，并且這些影響還會(huì)對(duì)建筑產(chǎn)生一定反作用，因此要注意環(huán)境對(duì)高層生態(tài)建筑的影響；第二方面交通因素，在一定的程度上會(huì)影響高層生態(tài)建筑的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)效率，為城市活動(dòng)以及交通組織帶去壓力。因此在實(shí)際的高層生態(tài)建筑建設(shè)當(dāng)中，要注意交通因素的影響；第三方面，室內(nèi)的舒適度，也會(huì)對(duì)高層生態(tài)建筑產(chǎn)生影響。高層生態(tài)建筑舒適度，主要受到空間尺度、采光度、物理環(huán)境等因素的影響。其會(huì)直接影響使用者的心里環(huán)境，因此可以將舒適度視為評(píng)判高層生態(tài)建筑的可持續(xù)條件。大多數(shù)情況下，建筑的自振幅度以及自振頻率，會(huì)隨著建筑的增高而加大，并且建筑頂部還會(huì)出現(xiàn)一定的位移以及擺動(dòng)，這些問題都會(huì)直接影響使用者對(duì)建筑舒適度的評(píng)判。

2 高層建筑設(shè)計(jì)中的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 建筑形態(tài)上的優(yōu)化

高層建筑設(shè)計(jì)中的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)第一要點(diǎn)，就是對(duì)高層生態(tài)建筑形態(tài)設(shè)計(jì)上的優(yōu)化。所謂的高層生態(tài)建筑形態(tài)，就是高層生態(tài)建筑的造型、建筑的空間以及建筑的環(huán)境等一系列綜合因素。其中建筑造型指的是構(gòu)成高層生態(tài)建筑外部形態(tài)的美學(xué)形式，它往往會(huì)受到設(shè)計(jì)者審美觀念、建筑的結(jié)構(gòu)以及材料、平面組織要求等因素影響?；诰G色環(huán)保的理念，高層生態(tài)建筑形態(tài)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，要在保證經(jīng)濟(jì)性的前提下，通過一定的自然生態(tài)規(guī)律，對(duì)高層當(dāng)中的自然光、風(fēng)、地震力等要素進(jìn)行結(jié)構(gòu)上、參數(shù)上以及立體上的優(yōu)化，這樣才能使得高層生態(tài)建筑設(shè)計(jì)真正實(shí)現(xiàn)形態(tài)美。例如，在高層生態(tài)建筑的立體綠化形態(tài)設(shè)計(jì)方面，新加坡的WOHA 建筑事務(wù)所，在對(duì)新加坡的某個(gè)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要倡導(dǎo)綠色城市因素。因此相關(guān)的設(shè)計(jì)人員，在對(duì)建筑整體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，將強(qiáng)烈的熱帶元素貫徹整個(gè)高層建筑，建筑外圍纏繞大量熱帶植物，內(nèi)部還在不同樓層當(dāng)中設(shè)計(jì)了大量熱帶樹木。一方面營(yíng)造出一個(gè)良好的通風(fēng)效果以及景觀形象；另一方面，在大樓的首層結(jié)構(gòu)當(dāng)中作抬高處理，使得土地能夠被更加高效的利用。除此之外大樓外圍的熱帶植物，還提高了建筑的綠色生態(tài)性[1]。

2.2 建筑場(chǎng)地以及建筑內(nèi)部空間的優(yōu)化

對(duì)建筑場(chǎng)地以及建筑內(nèi)部空間的優(yōu)化可以分為三個(gè)步驟。第一步，對(duì)建筑基底進(jìn)行設(shè)計(jì)。高層生態(tài)建筑基底設(shè)計(jì)主要包括對(duì)地面裙房、地下空間、廣場(chǎng)、道路等建筑環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)需要不斷地與相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施有機(jī)結(jié)合、將貫通大樓的多層裙房作為快速通道、并且可以由兩個(gè)或者以上的大樓構(gòu)成集群、切實(shí)的減少公眾對(duì)汽車的依賴、提高公共交通利用率；第二步，對(duì)建筑進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)。通常情況之下，為了更好地提高空間效率，高層生態(tài)建筑要將建筑內(nèi)部的各種功能進(jìn)行整合與劃分，并且要在垂直方向進(jìn)行疊放，從而減少建筑內(nèi)部耗能，做到節(jié)約資源的目的。例如某建筑把垂直高度功能劃分為五種，分別為商業(yè)區(qū)、辦公室、酒店式公寓、星級(jí)酒店以及高級(jí)會(huì)所。并且在各個(gè)區(qū)段整合了設(shè)備層、結(jié)構(gòu)層和避難空間。由于建筑高度的增加會(huì)造成核心筒的面積減小，而設(shè)計(jì)人員對(duì)核心筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行頂部收分處理時(shí)，對(duì)于多出來的中心空間，其將原本裙房當(dāng)中的部分電機(jī)轉(zhuǎn)移到頂部，降低了垂直運(yùn)輸耗能問題、釋放了頂層空間、提高了建筑空間利用率；第三步，對(duì)高層生態(tài)建筑的垂直通風(fēng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。垂直通風(fēng)環(huán)境是影響高層生態(tài)建筑形態(tài)、結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素。其最為常見的策略就是設(shè)置中庭。設(shè)置中庭可以有效的實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，但是還要注意空氣流的影響問題，對(duì)此可以通過逐段布置的方式對(duì)中庭分隔進(jìn)行處理，更加方便人工對(duì)風(fēng)量和風(fēng)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.3 外部圍護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高層生態(tài)建筑外部圍護(hù)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要包括，傳統(tǒng)立面設(shè)計(jì)以及窗戶設(shè)計(jì)、墻體、屋頂?shù)韧鈬o(hù)構(gòu)件等。在高層生態(tài)建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，外部圍護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將會(huì)直接影響建筑形式美、建筑舒適度以及建筑耗能情況等。例如在建筑的遮陽(yáng)系統(tǒng)當(dāng)中，可以采用新技術(shù)以及新材料為建筑遮陽(yáng)的同時(shí)提供美學(xué)保障。如果考慮安全性以及經(jīng)濟(jì)性因素，可以在外部安裝遮陽(yáng)構(gòu)件，自遮陽(yáng)、LOW-E 玻璃、室內(nèi)遮陽(yáng)系統(tǒng)等。而且這種三角形的玻璃幕墻會(huì)呈現(xiàn)出齒輪狀，為了保證建筑通風(fēng)情況，在齒輪的短邊采用外部固定透空鋼網(wǎng)，這樣的幕墻系統(tǒng)，可以有效地節(jié)約建筑材料、進(jìn)一步強(qiáng)化建筑的通風(fēng)以及采光和遮陽(yáng)效果[2]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高層建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中不斷地運(yùn)用生態(tài)建筑設(shè)計(jì)可以提升建筑設(shè)計(jì)效果。經(jīng)過上文分析，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)可以營(yíng)造出一個(gè)良好的通風(fēng)效果以及景觀形象、減少公眾對(duì)汽車的依賴、提高公共交通利用率、使得土地能夠被更加高效的利用、提高建筑的綠色生態(tài)性、強(qiáng)化建筑的通風(fēng)以及采光和遮陽(yáng)效果。因此在未來的高層建筑當(dāng)中，要進(jìn)一步加強(qiáng)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)，保護(hù)城市環(huán)境。