浅谈高层建筑设计中的生态建筑学

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浅谈高层建筑设计中的生态建筑学:高层建筑设计中生态建筑学的运用探讨

【摘要】随着市场经济的快速发展，我国的城市建设发生着日新月异的变化。同时伴随着生活水平的提高，城市居民人口数量的不断膨胀，城市的生存空间被压缩，土地资源变得十分紧张。为了节约城市居民用地资源，解决人们的生存环境问题，高层建筑的设计理念越来越被许多城市所采用，逐渐成为现代城市的标志。但是随着高层建筑规模的不断扩大，出现了一系列的问题，严重影响了人们的生活。本文在基于生态建筑学概念分析的基础上，指出生态建筑学的设计原则和设计目标，分析生态建筑学在高层建筑设计中的运用，为现代高层建筑设计提供新的思考。

【关键词】高层建筑；生态建筑学；建筑设计；应用

引言

伴随着城市化进程的不断推进，高层建筑成为城市发展的重要标志。虽然高层建筑有效的缓解了城市居民用地的紧张氛围，充分合理的利用了土地资源，但是高层建筑却为人们的生活带来了许多问题，严重影响了生态和环境等的平衡。一方面，由于高层建筑所占空间的特殊性，在周边建筑的局部范围内，会对光照和空气质量产生很大的影响，而且当高层建筑的高度达到一定高度时，会造成空气气流的变化，风速也会发生急剧变化，引起局部气候的改变。另一方面，高层建筑由于自身结构的多样性，例如，电梯、空调机组以及自然风等的作用会产生噪音，这种噪音在高层建筑之间传播会显得特别突出，严重对人们的生活产生了影响；与此同时，高层建筑大多运用玻璃作为外墙的装饰，这种布局会产生大量的光污染，对人们的视觉造成影响。因此，将生态建筑学运用到高层建筑设计中，不仅能保护生态环境，提高人们的生活质量，而且开拓了高层建筑的设计的思路和视角。

一、生态建筑学概述

所谓生态建筑学，就是在生态学的基础上，将其与建筑学相结合，以自然生态结构为体系，来构建建筑的人工生态体系。在生态建筑设计过程中，要根据实际的情况，结合当地的自然生态环境和生态结构体系进行分析，并且将建筑、生态、现代科技等多方面的技术相融合，充分全面的对建筑与生态环境的相互影响关系进行分析，最终把建筑与生态合为一体，构建一个环保、安全、健康的居住环境，让居民、生态环境和建筑三者形成一个良性循环系统。

在高层建筑设计中融入生态建筑学的理念，不仅能充分利用周围的环境资源，有机的将自然生态战略运用到高层建筑设计中，而且还能创造一种健康、富有生气活力的居住氛围，有效的提高了城市居民的居住环境质量。对于高层建筑，在建筑过程中，会消耗非常多的资源，很容易造成浪费，而且高层建筑对环境和生态稳定都有一定的影响，密集的高层建筑还会增加人们的心理压力等等。为此，在高层建筑设计中加入生态建筑学，不仅实现了资源的可循环利用，减少了污染物的排放，保护了自然生态结构体系，使得高层建筑在保证经济效益的同时，还提高了居民居住环境的质量水平。

二.生态建筑学设计原则和目标

在高层建筑设计中加入生态建筑学的设计理念，将人工建筑与自然环境进行有机的结合，所以在高层建筑设计过程中，要充分考虑高层建筑与自然生态环境之间的相互影响关系，以及相关的物质能量转化形式。下面将从生态建筑学设计的原则和设计的目标两方面对高层建筑的设计进行阐述，让生态建筑学在高层建筑设计中充分发挥其优势。

2.1 生态建筑学设计的原则

随着经济的快速发展，对资源的需求也越来越大，在资源短缺的形势下，在高层建筑设计中生态建筑学设计的原则就是要注重资源的再生利用，即五个原则：Revalue再评价、Renew更新、reuse重复利用、reduce减少消耗和recycle循环利用。第一，Revalue是再评价、再思考的意思，即在高层建筑的建造过程中，大多是从艺术的角度对高层建筑进行评价的，而完全没有考虑建筑对周边环境的影响，所以在设计时，要对高层建筑采用发展的眼光进行再思考和评价，才能得到最佳的设计方案。第二，Renew是更新改造的意思，对于陈旧的高层建筑，在安全性满足的前提下，对其进行更新改造，实现废弃资源的重复利用，这样就能减少人力财力的浪费，而且还能保护生态环境。第三，reuse是重新利用和重新使用的意思，对于高层建筑，可以重新利用和回收那些剩余可用的资源，减少对自然的索取，争取最大程度的保持自然生态体系的平衡。第四，recycle是回收循环利用的意思，对于生态系统中一些稀有、紧缺和不可再生的资源，要对其进行回收，反复进行使用，或者进行再次加工进而再次使用，与此同时，也要注意使用的方式，以便增加材料资源的使用寿命，实现资源的重复利用。

2.2 生态建筑学设计的目标

对于高层建筑的施工，都需要消耗大量的资源，在这个过程中，会产生许多的污染废弃物，对周围的自然生态环境和施工环境造成很大的影响。将生态建筑学的设计理念引入到高层建筑设计中，充分发挥了其优势，因此，生态建筑学设计的目标就是要降低高层建筑中对资源的使用量，减少资源的消耗，尽可能的降低有害物质的排放，并且要对有害有毒物质进行无害处理，保护环境，坚持走可持续发展的道路，提高高层建筑居民的生活环境，在提高经济效益的同时，维护自然生态环境体系的平衡。

三.生态建筑学在高层建筑设计中的应用

在高层建筑设计中，应把握生态建筑学的设计目标和原则，为构建一个安全、健康、舒适的居住环境而努力。下面对生态建筑学在高层建筑设计中的应用进行探讨，分析其中的优势方面。

3.1舒适化的设计思路

伴随社会的不断发展，人们对生活环境的要求越来越高，更加注重居住建筑的舒适性。因此在高层建筑设计过程中，要尽可能的采用对人们的身体没有危害的建筑材料，尽量不适用具有挥发性的物质，同时要保证高层建筑室内的空气流通，建立防干扰的设备。另一方面，要充分利用建筑周边的自然资源，营造一个舒适、健康的环境，降低建筑设备的使用率，利用可再生资源，例如自然采光、通风等。

3.2 注重生态型高层建筑空间的组合设计

在高层建筑的设计过程中，设计者要充分考虑建筑空间之间的相互组合和搭配，例如，院落的设计、休闲场所的布局和建筑空间的经济成本等问题。在结合生态建筑学的理念后，还要进一步对高层建筑的能源消耗和舒适度等的需求进行充分的考虑。由于高层建筑不同空间对温度、风景和采光的要求的不同，因此在设计时要从居住环境的要求进行合理的设计。此外，在建筑平面设计时，高层建筑的朝向主要以南北朝向为主，同时，要把楼梯、卫生间等空间布置在采光和通风较好的场所。最后，在空间组合设计时，要从整体上进行考虑，对于外部生态环境的结构要进行合理的优化，不能破坏其空间层次结构，要构建多方面的绿化系统。对高层建筑的局部环境进行净化，改善周边的气候环境，并且进行景观设计，把室外的绿色生态系统融入到高层建筑的内部，充分将自然与建筑相结合，让居民感受到自然的清新。

总结

在高层建筑设计中融入生态建筑学的设计理念，不仅能充分利用周围的环境资源，有机的将自然生态战略运用到高层建筑设计中，而且还能创造一种健康、富有生气活力的居住氛围，有效的提高了城市居民的居住环境质量，为现代高层建筑设计提供了新的视角。

浅谈高层建筑设计中的生态建筑学:高层建筑设计中生态建筑学的应用

摘要：针对生态建筑学在高层建筑设计中的应用，做了简单的论述。生态建筑设计，要以人为核心，注重建筑节能设计，充分融合建筑环保节能理念，提升高层建筑设计的合理性与科学性。在实际应用的过程中，要注重实现生态环境和节能的一致性，采用生态表皮设计，以打造舒适的建筑环境。

关键词：生态建筑学;高层建筑设计;节能性;环保性

湖南省将森林覆盖率、绿色建筑覆盖率等生态环境指标，纳入到规划体系中，加大生态建筑建设力度。在构建可持续化发展城市形态时，严格保护生态资源，实现城市规划和生态保护有效连接。在环境保护方面，实施生态控制线规划，明确禁止开发区域与限制开发区域，因此对生态建筑设计，提出了更高的要求。

1生态建筑学概述

生态建筑学设计理念提倡节能效应与环保效应，将生态环境和建筑相互融合，利用自然生态理念与模式，开展高层建设设计，要从实际出发，充分利用科技与生态等的优势，融合各类因素，形成绿色、安全的人居环境。高层建筑建设资源消耗量较大，对自然环境造成的压力也较大，引入生态建筑学，可以实现资源循环利用，确保高层建筑建设的效益。

2生态建筑学在高层建筑设计中的应用原则

2.1最优原则

基于生态建筑学，开展高层建筑设计，坚持结构方案最优原则，需要做好全面的调查工作，明确建筑区域情况。以建筑选址为例，要明确地质条件，了解建筑区域的经纬度与气候条件等，以合理设计建筑朝向，进而保障自然通风技术与太阳能资源的利用率。除此之外，要明确建筑区域周围的绿化情况，在前期规划设计时，做好后期规划设计，确保高层建筑设计的合理性。

2.2合理化原则

高层建筑结构设计时，要注重建筑的稳定性与安全性设计。为确保建筑设计的安全可靠，需要精确计算建筑结构参数，对结构设计方案，进行合理化、数字化处理。因为基于生态建筑学的高层建筑，多应用各类节能技术与材料等，设计人员若能将节能理念，有机的融合到高层建筑设计，做好建筑设计的把控，则能够实现绿色生态建筑设计[1]。2.3环境互动性原则基于生态建筑学，高层建筑设计要以人为核心，考虑到建筑使用者的需求，采取人性化设计，坚持舒适性与方便性，使得建筑能够更好的为使用者服务。设计人员可以充分的利用节能技术，实现环境与建筑友好相处。譬如：高层建筑水资源消耗量较大，若将污水全部排放，会造成水资源浪费，甚至会污染环境，因此要加强水资源回收利用，收集雨水和生活用水，利用处理技术，用作厕所冲水与景观水体。可以设置分质排水系统，例如图1所示，实现水循环利用。

3生态建筑学在高层建筑设计中的应用方法

3.1实现和周围生态环境的友好协调

开展高层建筑设计，实现和周围生态环境的友好协调，要充分利用生态环境资源。在保护环境的前提下，充分吸取环境资源，譬如：高层建筑采光设计，需要制定多种方案，做好方案评选，以确保建筑能够获得较多的光照，减少电能的使用；对于高层建筑空间格局以及朝向设计，增加通风面积，减少对空调的依赖程度，降低能源消耗。高层建筑自然通风形式，主要包括幕墙开窗、双层通风幕墙。其中幕墙窗开启方式主要包括固定窗、平行外推窗等。双层通风幕墙主要包括内循环、外循环、开放式双层幕墙。双层幕墙和传统幕墙相比，能够实现节能50%，可以达到较高的性能[2]。

3.2采用生态表皮设计

建筑表皮生态设计，指的是建筑外围护结构，包括外墙、屋面、楼板等，高层建筑外围护墙体能量消耗较大，可以占据整个建筑能源消耗的1/4左右，因此设计人员不仅要注重建筑装饰功能，还需要注重建筑表皮的支撑功能，从人的生理舒适度与辐射热等因素考虑，营造健康舒适的环境。譬如：某建筑表皮覆盖系统设计，采取了双层结构，包括隔热玻璃与多孔通风层，利用双层表皮，确保建筑内部气流保持正常，避免受到天气变化的影响。外部空气可以通过建筑外皮进入到通风层，建筑内部设置控制板，来控制自然通风系统，形成缓冲气流，输送到建筑主体，以减弱外部风的影响，制造出自然风。

3.3融合舒适化理念

高层建筑是常见建筑物，人们对高层建筑物的质量要求不断提升，追求舒适的居住环境，对建筑结构与功能的要求较高。基于生态建筑学，开展高层建筑设计，需要合理选择原材料，避免使用有害材料，影响居住者的健康与生活质量，因此设计人员需要做好质量把控，合理选择建筑原材料。在设计建筑空间时，需要做好空间组合的设计，确保空间生态性，保障辅助空间能够达到自然采光与通风的要求[3]。

3.4遵循生态建筑学设计原则

基于生态建筑学理念，提高资源利用率是建筑设计的主要目标。在开展高层建筑设计时，需要遵循生态建筑学设计原则。坚持再评价、更新、重复利用、减少消耗、循环利用基本原则。建筑设计原则，提倡不仅要考虑建筑的使用功能与美观程度，还需要做好周围环境评价工作，包括城市气候与植被覆盖，以打造和生态环境相互协调的结构样式，实现高层建筑和自然环境的永续共存。譬如：某节能环保大厦，充分利用建设区域的水资源与地热资源优势，构建了水循环利用系统与地源热泵系统，同时采取分区设计的方式，充分利用自然资源，以河水和地热资源，作为冷热源，提升建筑水源热泵系统的性能，除此之外，在屋顶还设置了光伏发电机组，极大程度上提高了可再生资源的利用率，降低了非再生能源的利用率，降低了能源消耗，提高了建筑的节能性与环保性。从建筑到室内外装修材料上都大量采用具有环保与高科技含量的可循环使用材料，如有机涂料、中空夹层玻璃等环保材料，大厦建成后将具有冬暖夏凉的效果。

4结束语

随着环境污染与能源日益短缺，高层建筑成为发展的主要趋势。在高层建筑设计时，需要加强对生态建筑学的运用，减少高层建筑建设对自然环境的影响，实现能源节约，维护生态平衡，实现建筑可持续发展。

作者:陈明 单位:郴州市城乡建设档案馆

浅谈高层建筑设计中的生态建筑学:高层建筑设计中生态建筑学的重要性

摘要：

城市化建设的不断推进，促进了建筑业的发展，为了城市建设发展更加的井然有序，同时也为了土地资源的节约利用，更是为了给人们提供更多的公共活动空间，使得高层建筑不断增多，但是由于材料和能源消耗大量的浪费，高层建筑建设导致生态环境一定程度的破坏和污染，基于此，本文阐述了高层建筑的负面影响，对高层建筑设计中生态建筑学的应用及其注意事项进行了简要分析。

关键词：

高层建筑；影响；建筑设计；生态建筑学；应用；注意事项

生态建筑是以生态为基础的生态与建筑结合的产物，具体而言，是结合当地的自然环境，运用生态学、现代科学技术和手段，从而使建筑与环境有机的结合。以下就高层建筑设计中生态建筑学的应用及其注意事项进行探讨。

1高层建筑的负面影响

建筑工程建设的最终目的是为了人们更好的居住，随着城市化建设的不断推进，使得高层建筑不断增多，但是高层建筑会给社会生态、人们的居住环境等带来一定的负面影响。主要表现为：①对环境造成的影响。高层建筑内往往都伴随着高科技的运用，电梯、中央空调机组、风的作用等都会产生一定的噪音，在局部空间中尤为明显，造成了高层建筑的噪音污染，影响着高层建筑的舒适度。同时，高层建筑外墙大多采用的玻璃幕墙，在太阳光、紫外线等光线的作用下，会产生大量的光污染，不仅会对行人的视觉产生干扰，对人体健康构成威胁，还会影响飞行动物，造成许多飞行动物撞击在建筑上。②对生态气候的影响。高层建筑高耸入云，密集而又狭窄的空间加快了空气的流动，从而在高空形成高速气流，气流的变化会对建筑周身的天气带来一定的影响，尤其在雨雪等天气状况不好的情况下，会对人们的出行带来很多的不便，甚至会改变建筑物周边的气候。

2高层建筑设计中生态建筑学的应用分析

高层建筑设计中生态建筑学的应用主要表现为：①节能环保设计。有效的节约能源资源是高层建筑设计的目标之一，也是生态建筑学的基本要求，为了达到这一目标，所选择的能源资源都是一些低能耗和可再生资源，大大降低了对不可再生资源的使用。在进行生态建筑设计中，要充分利用建筑物所在地的可用能源资源，比如在高层建筑设计时，将太阳能作为建筑主要的能源来源，并将其合理运用，不仅能够大大降低煤炭、电力资源的使用，还能充分利用取之无尽用之不竭的太阳能资源。但同时，过度的使用太阳能资源会带来一定的光污染，因此在利用太阳能资源时，还必须采用恰当的防护措施，如安装节能门窗、遮阳挡板等，这种设计充分体现了节能环保的目的。②舒服化设计。为了更好的体现生态建筑理念，在高层建筑设计过程中，在考虑到现有的空间条件下，要对建筑结构进行合理的设计，不仅能够给人以视觉上的美感，还能达到室内通风情况良好的效果，促进空气的对流。在建筑材料的选择上，也应尽量避免采用含有对人体有害物质的材料，为人们的居住提供一个健康的环境。在高层建筑电梯上的选择，由于楼层太高，电梯是必须的，但是因此也带来了一定的噪音污染，为了解决这一问题，生态建筑学建议采用国内外研究的先进成果，设计时保证每层楼彼此独立旋转，采取格外的形状和碳素材料以减轻噪音带来的污染。③环境友好设计。高层建筑的出现会对周边的环境甚至是地区长期的气候带来一定的影响，一定程度上会破坏当地的生态平衡，这就需要在生态建筑时，充分考虑到高层建筑与周边环境之间的依存关系，对外部环境进行空间上的合理设计，形成立体的合理的多层次美化体系，从而保证高层建筑周边的生态平衡。

3高层建筑设计中生态建筑学应用的注意事项

高层建筑设计中生态建筑学应用的注意事项主要表现为：①结构平面布置的注意事项。在设计生态型的高层建筑物时，处于水平荷载的作用中结构侧移是制约建筑物最主要的因素。布置建筑物的平面时所遵循的原则例如形状、对称性等都影响着建筑自身具有的抗侧压力，不对称和不规则甚至是比较复杂的平面结构都会对建筑本省造成不利的影响。所以，在布置结构平面时应该使建筑物功能作用得到满足后，还要将建筑物的抗侧压力尽量提高。②建筑物构造的注意事项。由于不同高层建筑物具有的功能和特性不一样，意味着其内部空间也不一样，再加之建筑物结构技术的不断发展，使得不同构造的建筑物具有不一样的优点。比如悬挂这种结构，是一种允许主框架落地但是其他都可以不落地的结构，而巨型结构则是由大截面其斜、竖杆所构成的担负竖向力和水平的一种结构。③高层建筑节能的注意事项。a.节能会受到建筑的朝向的影响。但同时也会受到季节的印象，因此在设计生态型的高层建筑时要具体全面的将环境的因素给考虑在内，最好设计出来太阳高度角图，对不同的季节朝向不一样的太阳高度进行分析，进而得出在打开窗户时拥有的最大的采光面积那侧，让室内可以得到最多的太阳光线，使损失的热量可以有效减少，让室内的温度保持稳定。b.在建筑物的外表面最好使用节能材料，依据不一样用途的建筑物来选取最适合的材料，其中具体的材料主要有透气、遮光和吸声等材料。

4结束语

综上所述，生态建筑最主要的目的是保护环境、节约资源，为人类营造健康的生态环境。但是高层建筑在一定程度上产生了一些负面效应，高层建筑设计中生态建筑学的应用是科学发展观在建筑领域的具体践行，因此对高层建筑设计中生态建筑学的应用进行分析具有重要意义。

作者:黄长文 单位:青海省建筑勘察设计研究院有限公司