生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計的滲透

金明

摘要：現(xiàn)階段，社會進(jìn)步迅速，我國的高層建設(shè)的發(fā)展也有了改善。對比低層建筑，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更為復(fù)雜，并且會受到更多因素的影響。為保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性，需要考慮建筑體型比例關(guān)系的同時，對地基沉降、溫度、風(fēng)力及地震等因素進(jìn)行全面的考慮。另外，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是否科學(xué)，對高層建筑的實際施工有直接影響，并會為后期的養(yǎng)護(hù)造成不便。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有較大的難度，如果沒有妥善處理設(shè)計中存在的一些常見問題，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量將嚴(yán)重降低。據(jù)此，論文在分析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題的基礎(chǔ)上，提出了一些優(yōu)化措施，希望可以為改進(jìn)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：生態(tài)建筑學(xué);高層建筑設(shè)計;滲透

引言

隨著我國的城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，環(huán)境問題、生態(tài)失衡等弊端已逐漸顯現(xiàn)，部分城市已經(jīng)出現(xiàn)了交通嚴(yán)重?fù)矶?、人口過剩、就業(yè)困難、環(huán)境污染、水土資源匱乏等問題。隨之而來的是建筑與生態(tài)逐漸失衡。而在小城市的建設(shè)當(dāng)中，生態(tài)觀念相對缺乏，隨著環(huán)境開發(fā)與建設(shè)的不相適應(yīng)，造成環(huán)境質(zhì)量的衰退，破壞了生態(tài)平衡。通過生態(tài)建筑學(xué)的研究，及其在建筑設(shè)計中的滲透，能夠促進(jìn)生態(tài)環(huán)境與建筑的融合協(xié)調(diào)發(fā)展是當(dāng)前的熱點問題之一。

1綠色建筑的概念分析

在運用建筑資源的過程中，積極采取有效手段，實現(xiàn)對建筑資源的保護(hù)和合理運用，有效降低資源浪費帶來的環(huán)境污染程度。使用戶在步入住宅之后，能夠享受健康舒適的住宅環(huán)境，使住宅群體與自然界本身不會存在違和感，這就是傳統(tǒng)的綠色建筑所具有的概念。在建筑施工過程中，要注重遵循傳統(tǒng)建筑所要求的基本原則，即經(jīng)濟、實用、耐用以及舒適的原則，在這些基本原則的基礎(chǔ)上，進(jìn)行相應(yīng)的建筑完善手段，切實降低建筑資源的浪費對自然環(huán)境帶來的污染。

2生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計中的應(yīng)用原則

2.1基本原則

生態(tài)建筑通過對能源的合理應(yīng)用，促進(jìn)環(huán)境改善，以避免資源浪費，從而創(chuàng)造適合人類生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。充分發(fā)揮生態(tài)建筑學(xué)作用以進(jìn)行建筑設(shè)計，并保護(hù)建筑物周圍的生態(tài)環(huán)境，采用合理措施，避免破壞周圍環(huán)境和生態(tài)平衡;盡量減少能量的消耗，避免生態(tài)資源的浪費，以實現(xiàn)節(jié)能減排、改善生態(tài)環(huán)境，將可持續(xù)發(fā)展作為發(fā)展的抓手，充分合理的利用能源，進(jìn)一步提升能源的利用率;堅持以人為本，通過生態(tài)環(huán)境改善體現(xiàn)生態(tài)建筑的本質(zhì)特征，以營造符合人們發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的良好氛圍，通過生態(tài)建筑設(shè)計滿足人們的物質(zhì)需求以及精神感官，創(chuàng)造良性生態(tài)。

2.2合理原則

在高層建筑設(shè)計中，安全性、穩(wěn)定性為設(shè)計中所考慮的重要問題。為了實現(xiàn)安全可靠的建筑設(shè)計，需要經(jīng)過精確的計算得到相應(yīng)的參數(shù)以指導(dǎo)設(shè)計，并通過科學(xué)、高效的信息化手段，對設(shè)計結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在高層建筑建筑中滲透生態(tài)建筑學(xué)理念，通過節(jié)能技術(shù)、新材料的應(yīng)用，將節(jié)能的理念與高層建筑進(jìn)行有機的結(jié)合，進(jìn)行設(shè)計管控，以便于實現(xiàn)綠色建筑。

2.3環(huán)境互動

依據(jù)以人為本的設(shè)計理念，在高層建筑設(shè)計中滲透生態(tài)建筑學(xué)，并綜合考慮使用者的多種不同需求，堅持舒適、方便的人性化設(shè)計，最大限度發(fā)揮建筑的使用價值。高層建筑設(shè)計人員可以通過有效利用節(jié)能設(shè)計，促進(jìn)環(huán)境與建筑的協(xié)調(diào)發(fā)展。例如，對于高層建筑消耗水量大的問題，可以通過設(shè)計水資源回收裝置，收集雨水和生活廢水，經(jīng)處理后用于廁所或景觀水體，以避免污水排放和水資源浪費。

2.4最優(yōu)原則

在高層建筑設(shè)計中滲透生態(tài)建筑學(xué)，在進(jìn)行全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，掌握建筑所在區(qū)域的實際情況，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)方案的最優(yōu)設(shè)計。在建筑物的選址過程中，需要勘察地質(zhì)條件，明確緯度、氣候等條件，對建筑的朝向進(jìn)行合理的設(shè)計，保障太陽能、自然通風(fēng)的合理利用。在高層建筑規(guī)劃階段以及后期設(shè)計階段，需要確保建筑區(qū)域周圍的綠化情況達(dá)標(biāo)以及高層建筑的設(shè)計合理。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題的優(yōu)化措施

3.1科學(xué)設(shè)計建筑平面

針對高層建筑結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)問題，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)以地基具體形狀和建筑物功能需要等為依據(jù)，科學(xué)合理地設(shè)計建筑物外形，盡可能采取長方形、圓形等相對常規(guī)的建筑平面，提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。3.2提高建筑抗風(fēng)荷載作用的能力為了使高層建筑抗風(fēng)構(gòu)件與結(jié)構(gòu)設(shè)計的牢固性符合要求，對高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗風(fēng)設(shè)計時，必須充分做好以下工作：（1）優(yōu)化基礎(chǔ)，只有高層建筑的基礎(chǔ)部分穩(wěn)定性較強，才能保證高層建筑上部分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。因此，明確混凝土的級配標(biāo)準(zhǔn)成為高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計最基本的工作。應(yīng)盡可能購買高級配的砂石，增加基礎(chǔ)持力層厚度，加設(shè)抗拔的錨桿構(gòu)件，加強基礎(chǔ)的牢固性。（2）通過改變建筑的輪廓設(shè)計、投影面積和高度，改變區(qū)域建筑布局，以及種植綠植等改變風(fēng)荷載的強度和方向等，削弱風(fēng)荷載對建筑的作用。

3.3重視抗震設(shè)計

為滿足高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震要求，可以采取以下3方面的措施：首先是針對高層建筑的結(jié)構(gòu)特點合理布置抗側(cè)力構(gòu)件，合理布置高層建筑內(nèi)部水平方向的構(gòu)件，在水平方向形成應(yīng)力分布系統(tǒng)，提高高層建筑結(jié)構(gòu)受力的連續(xù)性和均勻性。其次是提高地基的抗震能力?？梢酝ㄟ^加深高層建筑樁基深度，從而提高建筑的抗傾覆能力和基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。最后是優(yōu)化建筑的承重結(jié)構(gòu)，采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。在地震災(zāi)害中，剪力墻可以吸收下部結(jié)構(gòu)傳遞的地震能量而先被破壞，框架結(jié)構(gòu)繼續(xù)支撐上部結(jié)構(gòu)，形成了抵御地震作用的二道防線，可以有效降低高層建筑損毀程度。另外，高層建筑內(nèi)部還需要適當(dāng)提高墻體與樓板的剛度，從而有效避免建筑位移問題。

3.4加強消防結(jié)構(gòu)設(shè)計

高層建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，建筑使用者的人身安全與財產(chǎn)安全會受到嚴(yán)重的威脅。為此，必須重視高層建筑的防火設(shè)計。首先，應(yīng)合理設(shè)計防火間距。設(shè)計人員需要依照相關(guān)規(guī)定準(zhǔn)確測量建筑物間的實際距離，需要注意的是，相鄰兩建筑之間的最佳防火間距應(yīng)按建筑外墻間的最小距離進(jìn)行計算，若外墻包含凸出的易燃構(gòu)件，應(yīng)從該構(gòu)件外緣算起。另外，還必須設(shè)計安全疏散通道。通常情況下，需要盡可能多地設(shè)計幾條便于人們疏散的安全通道。為加速煙霧擴散，安全疏散通道必須設(shè)計防煙區(qū)。對此，設(shè)計人員可以采取分割式設(shè)計，以有效控制火勢與煙霧的蔓延速度。

3.5堅持綠色建筑節(jié)能理念

員工在進(jìn)行建筑施工過程中缺乏良好的節(jié)能理念，沒有將節(jié)能因素考慮在內(nèi)，導(dǎo)致整個的施工環(huán)節(jié)從頭到尾都存在嚴(yán)重的能源損耗問題。所以，在節(jié)能環(huán)保背景下建筑企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)需要加強對員工節(jié)能意識和節(jié)能理念的培養(yǎng)，從設(shè)計根源上解決能耗的問題，比如在地面結(jié)構(gòu)建筑環(huán)節(jié)中，所購買水泥和砂石具備的水凝性不一，不一定能夠與住宅地面的可粘性相符合，這就需要進(jìn)行水泥與砂石的混合比例分析，研究出最佳的混合比例，有效避免建筑材料的過度浪費，對于多出的水泥，還可以運用到墻壁的涂刷上，而對于多出的砂石，就可以運用于住宅外圍景觀的打造和里面的建設(shè)。在施工過程中加強對所有材料的再利用，最大程度上降低能源損耗，提高施工環(huán)節(jié)的環(huán)保性。

結(jié)語

基于生態(tài)建筑學(xué)的基本理論，進(jìn)行生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計中的基本原則、合理原則、環(huán)境互動原則、最優(yōu)原則等應(yīng)用原則分析，明確了生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計中的出發(fā)點、依據(jù)及基本措施，給出了生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計中的滲透措施，通過生態(tài)建筑學(xué)在高層設(shè)計理念的滲透，明確設(shè)計流程，開展生態(tài)示范化，并給出了被動式照明及通風(fēng)系統(tǒng)的典型案例。在高層建筑設(shè)計中滲透生態(tài)建筑學(xué)，能夠發(fā)揮生態(tài)建筑學(xué)對于人與社會協(xié)調(diào)發(fā)展、人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展、建筑與自然的和諧發(fā)展的重要作用，能夠改善高層建筑設(shè)計效果，滿足使用者的需求，對于高層建筑設(shè)計具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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