試論高層建筑的生態設計及對形態的影響

【摘 要】生態設計是建筑行業不斷發展與進步的產物，生態建筑具有一定的環保意義，也是目前我國建筑施工單位較為常用的設計方法。高層建筑的生態設計不但對建筑行業有著重要的影響，還會社會生態環境發展有著重要的影響，這種設計可以提高人們的環保意識，還可以美化生態環境。高層建筑可以緩解我國由于人口過多而帶來了住房緊張問題，而生態設計可以使人類與自然環境的相處更加和諧。本文分析了生態設計的概念，討論了高層建筑生態設計的具體措施以及對形態的影響。

【關鍵字】高層建筑； 生態設計； 形態； 影響

高層建筑可以緩解人口帶來的住房壓力，還可以使我國的建設更加現代化，隨著人類對自然資源的開發，生態環境遭到了很大的破壞，為了改善這一問題，建筑行業也采取了積極措施，高層建筑的生態設計是一項先進的技術，其是建筑行業未來發展的趨勢，也指引著建筑設計的發展方向。高層建筑在人口密集的城市中比較常見，這類城市的生態環境問題也由于人口數量的增多而日益嚴重，通過高層建筑生態設計，可以有效的改善生態環境問題，提高建筑行業的發展水平。

一、生態設計的概念

高層建筑的生態設計是一項較為前衛的理念，其主要作用是通過多種有效的措施減少建筑材料的消耗與浪費，以及對周圍環境的破壞。建筑設計中，建筑保溫與隔熱是較大的能耗項目，通過減少這兩種施工項目的能耗，則可以有效的達到節能減耗的目的。我國對建筑設計的生態研究起步比較晚，很多西方發達國家，已經將生態設計很好的應用在建筑設計中，而且取得了較好的效果。高層建筑的施工難度相對較大，而且在施工的過程中也存在很大問題，常見有的通風效果差、自然光較少、能耗大以及隔音效果不好等等。通過生態設計可以有效的解決這些問題，而且經過實踐發現，這些生態設計的方式也會對建筑的形態帶來一些影響，很多生態設計的建筑物形態發生了很大的變化。生態設計需要遵循一些原則，首先要最大限度的利用自然條件改善建筑的通風以及隔熱效果，要通過改變建筑的結構，增強建筑的自然風以及自然光，其次，還要減少對自然資源的過度利用，要減少能耗，避免對建筑材料的浪費，實現生態與建筑的平衡發展。

二、高層建筑的生態設計以及對形態的影響

1、高層建筑屋頂的生態設計

高層建筑在施工的過程中，對質量與安全有著較高的要求，這類建筑的屋頂一般采用的是圓柱體以及立方體的建筑材料，這種建筑結構類型比較單一，而且缺乏創意，在社會中辨識度很低，無法滿足人們對個性化的追求，框架結構的建筑設計由于具有一定的創新性，受到了建筑單位的青睞。屋頂是建筑施工的重點項目，屋頂的生態設計可以滿足人們對個性的追求，還能提高建筑的美觀性。屋頂的材料對建筑的隔熱效果有著一定影響，生態設計中，一般采用屋頂架空板以及綠化平臺來提高屋頂的隔熱能力，同時屋頂材料應用選用蓄熱低、反射率高的材質，或者，早屋頂建立太陽能板，這也是利用可再生的資源的一種環保方式。

2、外墻設計要點

雙層維護結構，稱為“可呼吸的皮膚”，通過設置雙層外墻，使空氣在“雙層”間自由流動，并通過空氣動力學的作用，迅速帶走熱空氣，形成自然對流。還可以利用文丘里管喇叭口的抽吸作用，將熱空氣由下而上抽吸，形成強制對流，達到良好的降溫作用。而在冬季，雙層外墻將可以形成一個溫室。有利于節約采暖，同時還可以起到降低噪音的作用。由于高層建筑的直接開窗會造成局部紊流，不易控制，而雙層維護結構可以避免這種情況出現。

3、遮陽要求的設計模式

外墻遮陽板設計，并根據不同地區冬夏兩季的太陽照射角度來進行設計遮陽板的角度。采用精心設計的固定遮陽板，夏季遮避太陽輻射，冬季卻能把熱量帶進室內。還可采用各種材料、形式的遮陽板，以及不同的分格方式，從而形成千姿百態、各不相同的建筑立面，豐富了建筑的體形并構成了建筑細部，形成建筑的造型語言。建筑外墻遮陽的生態設計，可以提高建筑的隔熱性，增加建筑的功能，達到冬暖夏涼的效果，這也可以提高建筑的舒適度，滿足人們對建筑的新要求。

4、綠化平臺

空中庭院的創造通過這些平臺綠化，可以減輕高層建筑的綠島效應。同時可作為綠化和景觀設計，作為休憩和公共空間。雖然建筑的使用空間相對減少，但這種方法為整座大廈提供了大量的休息和綠色的自由空間，使人更加方便的接近自然，使得大廈成為一個生態小城市，同時也為城市綠地、公共空間減輕了壓力。而人在建筑中產生舒適感，無形中也提高了建筑的商業價值。在立面景觀上，可以避免以往高層建筑那種只能在豎線條、橫線條上做文章的限制。由于局部地挖空，使得建筑由整體的實而產生巨大的虛實對照，并且由于凹凸產生了光影變化，形成獨特的建筑語言，從而極大豐富了建筑形象。

5、通風和采光設計

采用自然通風的高層建筑，應該從形狀上最大限度的面向所需要的（夏季）風向展開，并設計成進深相對淺的平面，使流動的空氣容易穿過建筑。自然通風能依靠空氣的自然流動，減少對機械通風和空調的需求，節省不可再生資源的使用，并獲得了新鮮空氣，增加了舒適感。自然采光同樣需要減小樓面的進深。如果不能滿足自然通風和采光要求，則可采取中庭作為緩沖空間，解決自然通風和采光問題?？諝馔ㄟ^沿中庭上升而形成對流，并可通過中庭進行輔助自然采光。同時中庭設置也是建筑中的一個非常吸引人的場所，是一個富有情趣和魅力的空間。

6、表面綠化設計要求

植物能夠吸收二氧化碳，釋放出氧氣，同時能夠清除甲醛、苯和空氣中的細菌，遮擋灰塵，形成健康的室內環境。它通過新陳代謝的蒸發作用可以蒸發水分，從而控制和保持環境的溫濕度。如一棵大樹每天增發450升水，相當于5臺每小時耗能2500千卡的空調每天工作19小時才能完成。而且空調是將熱量從室內轉至室外，并且消耗電能，使城市的溫度增加，形成城市熱島，而樹的蒸發就不會有這些負面作用。

由綠色植被的墻體，可以通過葉片的吸收和反射作用降低燥熱。在夏季輻射很強時，有綠色植被的墻體（西墻）平均溫度比無植被的墻體平均溫度可以低12.7℃。

三、結語

通過實踐發現，在高層建筑工程中運用生態設計可以有效的提高設計的質量，促進建筑行業的發展。生態設計主張利用可再生的自然資源以及自然條件，減少對能源的消耗，這種方式具有環保的作用，而且符合可持續發展的要求。我國的人口數量比較多，為了緩解住房的壓力，高層建筑的數量在人口密集的城市中越來越多，其在施工的過程中會遇到很多問題，而通過生態設計可以有效的解決這些問題，生態設計是建筑行業未來的趨勢，其對建筑的形態也有一定的影響。

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