高層建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)建筑學(xué)分析

徐旭波

【摘要】生態(tài)建筑簡(jiǎn)稱ECO，是Eco-build的縮寫(xiě)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是以需建設(shè)場(chǎng)地的生態(tài)環(huán)境為參考依據(jù)，并充分運(yùn)用生態(tài)學(xué)與建筑學(xué)的相關(guān)原理，充分發(fā)揮現(xiàn)代高新技術(shù)的作用，對(duì)建筑物進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)，組織（設(shè)計(jì)）建筑內(nèi)外空間中的各種物態(tài)因素，獲得一種高效、低耗、無(wú)廢、無(wú)污、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)建筑學(xué)；高層建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能減排；可持續(xù)發(fā)展

隨著城市建設(shè)化的不斷發(fā)展，高層建筑物日益增多，伴隨著其自身的缺陷（光污染，內(nèi)部噪聲，能源浪費(fèi)，以及產(chǎn)生更多的廢棄物，對(duì)生態(tài)環(huán)境極易造成嚴(yán)重破壞等）業(yè)日益突出。因此，為有效實(shí)現(xiàn)高層建筑與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，本文就高層建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)建筑學(xué)的應(yīng)用進(jìn)行探究。

1、生態(tài)建筑學(xué)概述

1.1生態(tài)建筑學(xué)的含義

從字面意思來(lái)看，生態(tài)建筑學(xué)即生態(tài)學(xué)與建筑學(xué)有機(jī)相融而形成的一門(mén)學(xué)科，其旨在以自然生態(tài)為根本和依據(jù)，在建筑物建設(shè)過(guò)程中融入人工生態(tài)構(gòu)建[1]。由此不僅能使建筑物與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境形成一個(gè)有機(jī)整體，而且還可有利于營(yíng)造出良好的氣候環(huán)境，使人們的生活質(zhì)量更上一步。

1.2生態(tài)建筑學(xué)的特點(diǎn)

①生態(tài)建筑學(xué)各方面的設(shè)計(jì)均存在超強(qiáng)的體系性和完整性[2]。

②不管是天然的生態(tài)資源還是現(xiàn)代建筑資源均可在充分發(fā)揮生態(tài)建筑設(shè)計(jì)科學(xué)理念的基礎(chǔ)上同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用以及實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境污染的最小化。

③除了在建筑中的作用之外，生態(tài)建筑理念亦能夠充分體現(xiàn)出人類(lèi)逐漸進(jìn)步和提升的發(fā)展意識(shí)與價(jià)值觀，從而能夠更好地體現(xiàn)并發(fā)揮出生態(tài)建設(shè)的社會(huì)性。

1.3生態(tài)建筑學(xué)的原則

①節(jié)能減排原則。為了實(shí)現(xiàn)全人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展，必須在對(duì)各項(xiàng)資源的利用中形成科學(xué)循環(huán)模式，由此并能夠提高各類(lèi)資源的使用率，有效減少對(duì)身體環(huán)境的污染。

②生態(tài)環(huán)境共同發(fā)展原則。生態(tài)建筑學(xué)作用的最大化發(fā)揮離不開(kāi)生態(tài)環(huán)境這一廣大平臺(tái)的維持。所以，要想從真正意義上發(fā)揮生態(tài)建筑學(xué)的作用，維護(hù)好建筑周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境很有必要。

③以人為本原則。在進(jìn)行生態(tài)建設(shè)過(guò)程中，務(wù)必要遵循“以人為本[3]”的客觀發(fā)展原則，以能夠在滿足生態(tài)發(fā)展需求的同時(shí)不斷提升人們的生活品質(zhì)。

2、生態(tài)建筑學(xué)在設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

2.1生態(tài)建筑學(xué)所體現(xiàn)的設(shè)計(jì)理念

①舒適化理念。在生態(tài)建筑學(xué)的建筑設(shè)計(jì)選材方面，多以對(duì)人體沒(méi)有危害或危害極小的綠色材料為首選，以有效避免有毒物質(zhì)對(duì)人體的侵害。另外，所選建材可根據(jù)環(huán)境溫濕度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，必須具備良好的透氣性以及防噪聲性能。

②自然體系理念。比如，在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然資源，可同時(shí)減少環(huán)境污染和建筑投入。

③自我調(diào)節(jié)理念。比如，在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師應(yīng)對(duì)建筑物的采光、通風(fēng)性以及溫濕度進(jìn)行合理規(guī)劃，以盡可能地減少污染物的產(chǎn)生。

2.2生態(tài)型高層建筑的多樣性設(shè)計(jì)思路

①空間組合。在為高層建筑設(shè)計(jì)空間時(shí)，必須要考慮到高層建筑的空間組合以及空間經(jīng)濟(jì)性和可利用率，并且還要顧及到空間分布的節(jié)能性與舒適度。例如，在設(shè)計(jì)平面空間時(shí)，應(yīng)首選南北朝向，以設(shè)計(jì)出最有效的平面空間。

②結(jié)構(gòu)體系。生態(tài)環(huán)境是高層建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展基礎(chǔ)，所以，要想從真正意義上實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)的生態(tài)化，將整個(gè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境相融合是最佳的設(shè)計(jì)形式。

③生態(tài)與節(jié)能。設(shè)計(jì)中充分考慮到對(duì)建筑地周?chē)鷳B(tài)環(huán)境的維護(hù)，盡可能地實(shí)現(xiàn)建筑與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。例如，充分發(fā)揮各類(lèi)可再生資源（太陽(yáng)能、風(fēng)能等）的作用，利用自然要素對(duì)高層建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行改善。

3、經(jīng)典案例的分析

①馬來(lái)西亞米那亞大廈

1. 空中花園從一個(gè)三層高的植物綠化護(hù)堤開(kāi)始，沿建筑表面螺旋上升。 （平面中每三層凹進(jìn)一次，設(shè)置空中花園，直至建筑屋頂）

2. 中庭 使涼空氣能通過(guò)建筑的過(guò)度空間。

3. 綠化種植為建筑提供陰影和富氧環(huán)境空間

4. 曲面玻璃墻在南北兩面為建筑調(diào)整日輻射得熱量。構(gòu)造細(xì)部使淺綠色的玻璃成為通風(fēng)濾過(guò)器，從而使室內(nèi)不至于完全被封閉

5. 每層辦公室都設(shè)有外陽(yáng)臺(tái)和通高的推拉玻璃門(mén)以便控制自然通風(fēng)的程度

6. 所有樓 電梯和衛(wèi)生間都是自然采光和通風(fēng)

7. 屋頂露臺(tái)由鋼和鋁的支架結(jié)構(gòu)所覆蓋，它同時(shí)為屋頂游泳池及頂層體育館的曲屋頂（遠(yuǎn)期有安裝太陽(yáng)能電池的可能性）提供遮陽(yáng) 和自然采光

8. 被圍和的房間形成一個(gè)核心桶，通過(guò)交流空間的設(shè)置消除了黑暗空間

9. 一套自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)被用于減少設(shè)備和空調(diào)系統(tǒng)的能耗

②上海中心大廈

1.上海中心采用雙層玻璃幕墻設(shè)計(jì)，兩層幕墻之間寬闊的中庭形成了獨(dú)立的生物氣候區(qū)，使得整座摩天大樓的綠化率達(dá)到33%，豐富的綠化設(shè)計(jì)改善了大廈內(nèi)部的空氣質(zhì)量，也創(chuàng)造了宜人的休息環(huán)境，展示了上海這個(gè)國(guó)際化大都市對(duì)維護(hù)生態(tài)環(huán)境的責(zé)任和承諾。

2.“上海中心”的螺旋造型也極大程度地滿足了節(jié)能的需要。它一改高層建筑傳統(tǒng)的外部結(jié)構(gòu)框架，以旋轉(zhuǎn)、不對(duì)稱的外部立面使風(fēng)的動(dòng)壓力降低24%，減少了大樓結(jié)構(gòu)的風(fēng)力負(fù)荷，節(jié)省了工程造價(jià)；同時(shí)，與傳統(tǒng)的直線型建筑相比，“上海中心”的內(nèi)部圓形立面使其炫光度降低了14%，既降低了環(huán)境對(duì)工作效率的影響，又減少了對(duì)能源的消耗。

3.大廈主樓頂層也暗藏了“綠色”玄機(jī)。按照既定設(shè)計(jì)，大廈頂樓將布置72臺(tái)10千瓦的風(fēng)力渦輪發(fā)電設(shè)備，為大廈提供綠色能源；大廈螺旋的頂端可以收集雨水，進(jìn)行回收利用。

結(jié)語(yǔ)：

以建筑設(shè)計(jì)為著眼點(diǎn)，生態(tài)建筑主要表現(xiàn)為：利用太陽(yáng)能等可再生能源，注重自然通風(fēng)，自然采光與遮陰，為改善小氣候采用多種綠化方式，為增強(qiáng)空間適應(yīng)性采用大跨度輕型結(jié)構(gòu)，水的循環(huán)利用，垃圾分類(lèi)、處理以及充分利用建筑廢棄物等。

所以作為建筑師，更起著統(tǒng)領(lǐng)作用，以生態(tài)的觀念、整合的出發(fā)點(diǎn)，從整體上進(jìn)行構(gòu)思，帶領(lǐng)各個(gè)工種，通力協(xié)作，努力為建筑物，尤其是高層建筑的生態(tài)環(huán)境做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃長(zhǎng)文.簡(jiǎn)析高層建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)建筑學(xué)的應(yīng)用及其注意事項(xiàng)[J].建材與裝飾，2017，（24）：78-79.

[2]李樺.關(guān)于生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用探討[J].低碳世界，2016，（15）：117-118.

[3]張波.關(guān)于生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用探討[J].價(jià)值工程，2015，（21）：215-216.