生態(tài)建筑學在高層建筑設計的滲透

金明

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

關鍵詞：生態(tài)建筑學;高層建筑設計;滲透

引言

隨著我國的城市化進程的快速推進，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)了交通嚴重擁堵、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。而在小城市的建設當中，生態(tài)觀念相對缺乏，隨著環(huán)境開發(fā)與建設的不相適應，造成環(huán)境質(zhì)量的衰退，破壞了生態(tài)平衡。通過生態(tài)建筑學的研究，及其在建筑設計中的滲透，能夠促進生態(tài)環(huán)境與建筑的融合協(xié)調(diào)發(fā)展是當前的熱點問題之一。

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上，進行相應的建筑完善手段，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)建筑學在高層建筑設計中的應用原則

2.1基本原則

生態(tài)建筑通過對能源的合理應用，促進環(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)建筑學作用以進行建筑設計，并保護建筑物周圍的生態(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

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

2.3環(huán)境互動

依據(jù)以人為本的設計理念，在高層建筑設計中滲透生態(tài)建筑學，并綜合考慮使用者的多種不同需求，堅持舒適、方便的人性化設計，最大限度發(fā)揮建筑的使用價值。高層建筑設計人員可以通過有效利用節(jié)能設計，促進環(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

在高層建筑設計中滲透生態(tài)建筑學，在進行全面調(diào)查的基礎上，掌握建筑所在區(qū)域的實際情況，實現(xiàn)結(jié)構方案的最優(yōu)設計。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，對建筑的朝向進行合理的設計，保障太陽能、自然通風的合理利用。在高層建筑規(guī)劃階段以及后期設計階段，需要確保建筑區(qū)域周圍的綠化情況達標以及高層建筑的設計合理。

3高層建筑結(jié)構設計常見問題的優(yōu)化措施

3.1科學設計建筑平面

針對高層建筑結(jié)構中出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)問題，在建筑結(jié)構設計中，相關設計人員應以地基具體形狀和建筑物功能需要等為依據(jù)，科學合理地設計建筑物外形，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)構的穩(wěn)定性。3.2提高建筑抗風荷載作用的能力為了使高層建筑抗風構件與結(jié)構設計的牢固性符合要求，對高層建筑結(jié)構進行抗風設計時，必須充分做好以下工作：（1）優(yōu)化基礎，只有高層建筑的基礎部分穩(wěn)定性較強，才能保證高層建筑上部分結(jié)構的穩(wěn)固性。因此，明確混凝土的級配標準成為高層建筑基礎設計最基本的工作。應盡可能購買高級配的砂石，增加基礎持力層厚度，加設抗拔的錨桿構件，加強基礎的牢固性。（2）通過改變建筑的輪廓設計、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荷載的強度和方向等，削弱風荷載對建筑的作用。

3.3重視抗震設計

為滿足高層建筑結(jié)構的抗震要求，可以采取以下3方面的措施：首先是針對高層建筑的結(jié)構特點合理布置抗側(cè)力構件，合理布置高層建筑內(nèi)部水平方向的構件，在水平方向形成應力分布系統(tǒng)，提高高層建筑結(jié)構受力的連續(xù)性和均勻性。其次是提高地基的抗震能力。可以通過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的穩(wěn)定性。最后是優(yōu)化建筑的承重結(jié)構，采用框架剪力墻結(jié)構。在地震災害中，剪力墻可以吸收下部結(jié)構傳遞的地震能量而先被破壞，框架結(jié)構繼續(xù)支撐上部結(jié)構，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)構設計

高層建筑結(jié)構結(jié)構復雜，一旦出現(xiàn)火災，建筑使用者的人身安全與財產(chǎn)安全會受到嚴重的威脅。為此，必須重視高層建筑的防火設計。首先，應合理設計防火間距。設計人員需要依照相關規(guī)定準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按建筑外墻間的最小距離進行計算，若外墻包含凸出的易燃構件，應從該構件外緣算起。另外，還必須設計安全疏散通道。通常情況下，需要盡可能多地設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計防煙區(qū)。對此，設計人員可以采取分割式設計，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)，導致整個的施工環(huán)節(jié)從頭到尾都存在嚴重的能源損耗問題。所以，在節(jié)能環(huán)保背景下建筑企業(yè)領導需要加強對員工節(jié)能意識和節(jié)能理念的培養(yǎng)，從設計根源上解決能耗的問題，比如在地面結(jié)構建筑環(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。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)建筑學的基本理論，進行生態(tài)建筑學在高層建筑設計中的基本原則、合理原則、環(huán)境互動原則、最優(yōu)原則等應用原則分析，明確了生態(tài)建筑學在高層建筑設計中的出發(fā)點、依據(jù)及基本措施，給出了生態(tài)建筑學在高層建筑設計中的滲透措施，通過生態(tài)建筑學在高層設計理念的滲透，明確設計流程，開展生態(tài)示范化，并給出了被動式照明及通風系統(tǒng)的典型案例。在高層建筑設計中滲透生態(tài)建筑學，能夠發(fā)揮生態(tài)建筑學對于人與社會協(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計效果，滿足使用者的需求，對于高層建筑設計具有重要意義。

參考文獻

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