生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計(jì)的滲透

王琦

摘要：高層建筑是現(xiàn)代世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的產(chǎn)物，并且經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展，技術(shù)手段和設(shè)計(jì)方法已經(jīng)得到了很大的進(jìn)步。為了達(dá)到將人類建筑活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)的負(fù)面影響減少到最低，因此建筑的綠色生態(tài)設(shè)計(jì)已成為中國(guó)提高建筑質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展建筑的重要發(fā)展方向，是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的綠色生態(tài)建筑道路的主要發(fā)展目標(biāo)。本文試圖通過(guò)對(duì)高層建筑生態(tài)方面的綜合研究，尋找到一條適合中國(guó)高層建筑的發(fā)展道路。

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

作者在考慮到高層建筑周生態(tài)環(huán)境的前提下，研究了生態(tài)設(shè)計(jì)方法。為了強(qiáng)調(diào)建筑物整體生態(tài)設(shè)計(jì)的重要性并實(shí)現(xiàn)生態(tài)平衡，需要著重注意原始的生態(tài)保護(hù)以及生態(tài)恢復(fù)補(bǔ)償。根據(jù)當(dāng)?shù)氐囊巴鈼l件，氣候，尊重人文文化，創(chuàng)造健康舒適的內(nèi)部環(huán)境，合理有效地利用資源。

1關(guān)于生態(tài)建筑學(xué)

1.1生態(tài)建筑學(xué)的產(chǎn)生。全世界的環(huán)境問(wèn)題引起了廣泛的關(guān)注，并且業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)開(kāi)始研究和評(píng)估大型人造建筑物結(jié)構(gòu)對(duì)地球，和自然環(huán)境的影響。建筑物的建造和使用中會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)。此時(shí)，設(shè)計(jì)師必須將人類活動(dòng)整合到生態(tài)系統(tǒng)中，并重新評(píng)估人，建筑與環(huán)境之間的關(guān)系。

1.2生態(tài)建筑的劃分。一般來(lái)說(shuō)，新的生態(tài)建筑是通過(guò)對(duì)建筑整體外觀和內(nèi)部空間布局的特殊設(shè)計(jì)、整體規(guī)劃和施工來(lái)改善自然環(huán)境和資源的利用。它不僅最大限度地利用可再生能源，而且在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)減少浪費(fèi)。此外，新型生態(tài)建筑還可以利用一些綠色技術(shù)措施來(lái)促進(jìn)生態(tài)建筑的發(fā)展。按照傳統(tǒng)的生態(tài)理念，采取適當(dāng)?shù)牡胤郊夹g(shù)，主要手段為改善其空間和結(jié)構(gòu)技術(shù)，保護(hù)原有的自然地形的，我們稱之為傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村生態(tài)建筑。

1.3生態(tài)化設(shè)計(jì)。高層建筑的生態(tài)設(shè)計(jì)是本文的主題，旨在研究有效的可持續(xù)發(fā)展高層建筑設(shè)計(jì)策略的資源保護(hù)和環(huán)境改善，以及可持續(xù)高層建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)方法。生態(tài)高層建筑的設(shè)計(jì)實(shí)踐大致可以分為兩個(gè)方向：一是注重技術(shù)的建筑實(shí)踐，主要是挖掘傳統(tǒng)農(nóng)村建筑在節(jié)能、通風(fēng)、使用生態(tài)建筑材料等方面的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。這些類型的實(shí)際操作大多數(shù)在城市外進(jìn)行，并強(qiáng)調(diào)本土和區(qū)域特征?；痉椒ㄈ缦拢?/p>

1.挖掘傳統(tǒng)地方的建筑技術(shù)，加以改造。2.生態(tài)建筑材料如生土、木材3.強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)風(fēng)格與大地景觀的融合。這種方法更符合“綠色”建筑標(biāo)準(zhǔn)。利用自然條件保持人類舒適的居住環(huán)境，使用無(wú)害無(wú)污染的建筑材料，使用清潔能源，減少建筑能源和資源的消耗。第二是技術(shù)的開(kāi)發(fā)和發(fā)展，以提高生態(tài)效率并促進(jìn)能源和材料的有效利用。建筑物與環(huán)境互動(dòng)設(shè)計(jì)的生態(tài)目標(biāo)是通過(guò)尖端技術(shù)，利用可再生能源與自然和諧相處并滿足人體的生理舒適性需求來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2高層建筑生態(tài)化設(shè)計(jì)原則

2.1節(jié)約用地。中國(guó)的面積很大，但人均土地面積很小。鑒于在高層建筑的可持續(xù)設(shè)計(jì)中創(chuàng)造了理想的居住場(chǎng)所，有效節(jié)約資源和提高資源利用率的方法對(duì)人類生存和發(fā)展具有重要意義和影響。

2.2降低干擾。建筑物應(yīng)減少對(duì)該區(qū)域自然環(huán)境的干擾，并且可以在地面和自然地板之間留出空間，維持自然生態(tài)。為了增強(qiáng)空間的連通性并將綠化帶入地面，可以使用綠化中庭和水景等方法。

2.3場(chǎng)地生態(tài)。在高層建筑上種植綠色植物的公共空間設(shè)計(jì)可以在高層建筑上營(yíng)造出舒適的微氣候，垂直綠化可以凈化空氣，改善微氣候，

3高層建筑生態(tài)設(shè)計(jì)策略

3.1建筑物構(gòu)件的參數(shù)。高層建筑消耗大量能源，因此高層建筑設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)是節(jié)省能源。在可持續(xù)設(shè)計(jì)的早期階段，計(jì)劃的調(diào)整主要是基于能量守恒定律，對(duì)每個(gè)元素的熱量獲取和熱量損失進(jìn)行分析和研究，對(duì)建筑物的各個(gè)方面進(jìn)行調(diào)整。能量守恒公式為Qf+Qv+Qc+Qs+Qh+Qo+Qi=0，Qf代表建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量獲取和損失，Qv代表通風(fēng)和墻壁滲透的能量損失，Qc代表制冷設(shè)備的能量損失。損耗Qs主要是由太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的熱量，代表通過(guò)外表結(jié)構(gòu)獲得的熱量，并且受保溫壁隔熱性能的影響，Qh是發(fā)熱設(shè)備消耗的能量。由于建筑物位置的差異，開(kāi)發(fā)的收益，個(gè)體差異和人員時(shí)間的不同，此參數(shù)是可預(yù)測(cè)的變量，Qi表示電氣設(shè)備（例如照明設(shè)備）的能耗。用于處理每個(gè)元素的詳細(xì)設(shè)計(jì)分類可用于擴(kuò)展和提供高層建筑的可持續(xù)設(shè)計(jì)思想。

3.2場(chǎng)地設(shè)計(jì)。建筑物和場(chǎng)地的結(jié)合可以最大程度地減少建筑物對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，并且場(chǎng)地上良好的植被可以改善場(chǎng)地的微氣候。適當(dāng)?shù)牡匦慰梢栽陉?yáng)光明媚的夏天和冬天的陽(yáng)光下提供良好的陰影。維護(hù)并尊重原始場(chǎng)地及其原始外觀，并減少對(duì)原始場(chǎng)地的手動(dòng)干預(yù)。迫不得已的情況下，也應(yīng)充分規(guī)劃和使用該區(qū)域，前提是該區(qū)域應(yīng)充分了解當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?，以最大程度地減少對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞。平衡場(chǎng)地內(nèi)各區(qū)域的現(xiàn)有條件，綜合考量后，這樣可以為原始場(chǎng)地的各個(gè)組成部分實(shí)現(xiàn)全面而平衡的設(shè)置。

3.3空間設(shè)計(jì)綠色生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)是基于通過(guò)把握建筑與環(huán)境，人與環(huán)境之間的關(guān)系以及建筑物與人之間的關(guān)系來(lái)創(chuàng)造適合人類使用的空間。可以適當(dāng)利用相關(guān)理論和其他學(xué)科的實(shí)踐成果，以實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)建筑的完整設(shè)計(jì)。1.雖然地下空間正在積極開(kāi)發(fā)，但一層地下室的面積應(yīng)控制在土地面積的70%以下。2.必須對(duì)地下交通流線，功能區(qū)和城市管線的各個(gè)方面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和布局，以合理利用深層地下空間，并且為了對(duì)地下空間進(jìn)行全面分析，需要對(duì)地下建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.通過(guò)構(gòu)建完整、系統(tǒng)、安全、合理和高效的地下互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可以將地下空間的現(xiàn)有元素和資源整合到網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中。4.在開(kāi)發(fā)和利用地下空間時(shí)，我們必須密切注意保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡。促進(jìn)地下空間的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，創(chuàng)造綠色生態(tài)地下空間。

簡(jiǎn)而言之，生態(tài)建筑學(xué)理論在高層建筑設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用，發(fā)展前景十分廣闊，當(dāng)前的生態(tài)建筑概念在高層建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域正引起人們的關(guān)注。將其應(yīng)用于生態(tài)設(shè)計(jì)策略，尤其是高層建筑，需要更多的工程實(shí)踐進(jìn)行論證，并且工程實(shí)踐和教育中必須包括更先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法。

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