淺論生態(tài)建筑學視角下城市高層建筑的設(shè)計研究

李昂 曾曉強

【摘要】生態(tài)建筑學是建立在生態(tài)學基礎(chǔ)上，是生態(tài)學與建筑學相結(jié)合的產(chǎn)物，是以自然生態(tài)系統(tǒng)為本，來構(gòu)筑建筑的人工生態(tài)系統(tǒng)。在現(xiàn)代建筑中，對生態(tài)的關(guān)注已經(jīng)越來越重視起來了。本文就生態(tài)建筑學論述一下其在高層建筑設(shè)計中的應(yīng)用和研究。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)建筑學；高層建筑；建筑設(shè)計

生態(tài)環(huán)境問題現(xiàn)在已經(jīng)成為一個世界性的問題，很多國家都在積極地改善生態(tài)環(huán)境惡化帶來的負面影響。在各行各業(yè)中，生態(tài)學已經(jīng)逐漸地融入其中，其中，建筑中對生態(tài)學的融入是很明顯的，尤其是高層建筑設(shè)計中融入生態(tài)建筑學具有非常大的意義。

一、生態(tài)建筑學概述

（一）生態(tài)建筑學

生態(tài)建筑學是建立在生態(tài)學基礎(chǔ)上，是生態(tài)學與建筑學相結(jié)合的產(chǎn)物，是以自然生態(tài)系統(tǒng)為本，來構(gòu)筑建筑的人工生態(tài)系統(tǒng)。具體來說就是根據(jù)當?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境，運用生態(tài)學、建筑技術(shù)科學的基本原理和現(xiàn)代科學技術(shù)手段，合理安排并組織建筑與其它相關(guān)因素之間的關(guān)系，使建筑和環(huán)境之間成為一個有機的結(jié)合體，同時具有良好的室內(nèi)氣候條件和較強的生物氣候調(diào)節(jié)能力，以滿足人們居住生活環(huán)境的舒適，使人、建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間形成一個良性循環(huán)系統(tǒng)。

（二）生態(tài)建筑設(shè)計目標

隨著建筑能耗逐年上升，加之高層建筑本身在建造過程中就消耗大量的資源和材料，在運營過程中也耗費大量的能源并排出大量的廢棄物，設(shè)計中從節(jié)能角度開始考慮高層建筑節(jié)能設(shè)計，并在建筑設(shè)計的開始即加以考慮是生態(tài)建筑設(shè)計的關(guān)鍵。生態(tài)建筑學應(yīng)用于高層建筑設(shè)計，是指充分利用環(huán)境和資源所提供的條件，將生態(tài)策略應(yīng)用到建筑設(shè)計中，采取相應(yīng)的建筑技術(shù)和措施，創(chuàng)造出符合生態(tài)規(guī)律的建筑形態(tài)，從而創(chuàng)造一種嶄新的、健康的、富于生氣的辦公或居住的建筑模式。

二、生態(tài)建筑學在高層建筑設(shè)計中的應(yīng)用

（一）生態(tài)建筑學的設(shè)計理念

1.舒適化設(shè)計理念

隨著時代的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，人們對生活和工作環(huán)境的品質(zhì)要求也逐步提高，越來越關(guān)注建筑功能的舒適性，因此，不斷地改善人們的生活工作環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量是生態(tài)建筑設(shè)計的發(fā)展趨勢和設(shè)計者們努力的方向。

2.運用自然體系設(shè)計理念

充分利用外界自然環(huán)境因素，將土壤、綠化、水及空氣組成的外部環(huán)境和其它建筑組合成的現(xiàn)實環(huán)境為建筑設(shè)計提供了多種可能性，不僅可以創(chuàng)造一個健康舒適的環(huán)境，還可以減少建筑設(shè)備的數(shù)量，從而節(jié)約能源節(jié)省費用。在高層建筑設(shè)計中采用太陽能等可再生資源，不僅無污染還可以節(jié)約建筑費用，所以在高層建筑設(shè)計中為減少照明對建筑環(huán)境產(chǎn)生的負面影響，采用自然光、自然通風和高新技術(shù)手段的結(jié)合，為人們創(chuàng)造健康環(huán)保的環(huán)境。

3.自我調(diào)節(jié)

“生命體特征”理念從高層建筑的“生命周期”來看，從決策過程→設(shè)計過程→建造過程→使用過程→拆除過程的全過程中，表現(xiàn)出類似生命體的那樣的產(chǎn)生、生長、成熟和衰亡的過程。高層建筑也應(yīng)設(shè)計自我調(diào)節(jié)的能力、自我凈化的能力和完善的整體功能。在設(shè)計時應(yīng)合理設(shè)計建筑的采光、通風、溫度和濕度，盡量減少自身污染物的排放等。

（二）生態(tài)型高層建筑設(shè)計思路

1.注重生態(tài)型高層建筑空間組合設(shè)計

設(shè)計高層建筑空間時，要綜合考慮到建筑空間的組合，庭院空間利用，工作場所的布局特征和空間的經(jīng)濟性問題。而生態(tài)設(shè)計要求空間分區(qū)應(yīng)進一步考慮節(jié)能和舒適度的需求。建筑內(nèi)部不同的空間對溫度、自然光和景觀的要求是不同的。因此在高層建筑設(shè)計中應(yīng)用生態(tài)建筑學時應(yīng)從功能分區(qū)、動靜分區(qū)進一步擴展到光、氣、舒適度的環(huán)境分區(qū)及緩沖。在設(shè)計交通核位置時，不僅要考慮到經(jīng)濟性和結(jié)構(gòu)均勻性，還要考慮熱工效應(yīng)和環(huán)境舒適性。

2.強調(diào)建筑物結(jié)構(gòu)體系的生態(tài)化

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)，為人類創(chuàng)造了需要的自然資源和生物資源。人類文明也是基于自然環(huán)境和生態(tài)規(guī)律才發(fā)展起來的，高層建筑設(shè)計也應(yīng)基于自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境而不斷發(fā)展。在設(shè)計時應(yīng)強調(diào)建筑物結(jié)構(gòu)體系生態(tài)化，采用與生長環(huán)境相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)是最佳的結(jié)構(gòu)形式。

3.做好建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)

“表皮”生態(tài)設(shè)計“建筑表皮”是指具有改變建筑室內(nèi)外物理環(huán)境功能的建筑外圍護結(jié)構(gòu)，包括外墻、屋面和底層架空的樓板以及與其共同作用改變建筑室內(nèi)外物理環(huán)境的附屬構(gòu)件等。在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計中較多地將關(guān)注放在了表皮的裝飾功能、視野和表面視覺機理等建筑因素上。

4.在建筑形態(tài)設(shè)計時應(yīng)著重考慮生態(tài)與節(jié)能

在設(shè)計高層建筑時應(yīng)基于協(xié)調(diào)共生原則、能源利用最優(yōu)化原則、廢物生產(chǎn)最小化原則、循環(huán)再生原則、持續(xù)自生原則等五大原則設(shè)計節(jié)能環(huán)保的綠色生態(tài)型建筑。盡可能多地利用自然環(huán)境中資源和要素以及周邊建筑和設(shè)施，挖掘新材料和新技術(shù)的潛力，為人類充分利用自然環(huán)境、節(jié)約能源、保護生態(tài)環(huán)境提供最大可能性，充分利用太陽能等可再生資源，注重自然通風，用自然要素改善環(huán)境。

三、結(jié)語

高層建筑設(shè)計是現(xiàn)代城市建設(shè)中發(fā)展的方向，能夠很好地解決土地緊缺的問題。不過高層建筑在建設(shè)的時候也存在著一定的問題，因此將生態(tài)建筑學應(yīng)用在高層建筑設(shè)計中具有重要的意義，從而促進建筑業(yè)的發(fā)展邁向一個嶄新的階段。

參考文獻

[1]曹偉.生態(tài)建筑，生態(tài)建材，發(fā)展戰(zhàn)略[J].新建筑，2015（05）.