生態建筑學在高層建筑設計的滲透

尹天航

摘要：當今時代，隨著人類文明的發展，雖然社會經濟得到了飛速提高，人們的生活發生了翻天地覆的變化，然而環境污染問題和能源不足問題等也越來越嚴重，人們不得不正視生存環境日益惡劣這一不爭的事實。因此，在現今的建筑設計中，都逐漸開始注重對生態建筑學的應用。因為建筑的能耗是相當大的，尤其是現代高層建筑的能耗更是十分巨大，所以只有將生態建筑學理論及技術應用在高層建筑設計當中，打造綠色節能的生態建筑，才能夠緩解人類的生存環境問題，促進建筑業的可持續發展。本文主要探討了生態建筑學在高層建筑設計中的滲透

關鍵詞：生態建筑;生態設計;高層建筑;設計方法

高層建筑是現代世界經濟快速發展的產物，并且經過100多年的發展，技術手段和設計方法已經得到了很大的進步。為了達到將人類建筑活動對自然生態的負面影響減少到最低，因此建筑的綠色生態設計已成為中國提高建筑質量和可持續發展建筑的重要發展方向，是中國可持續發展的綠色生態建筑道路的主要發展目標。本文試圖通過對高層建筑生態方面的綜合研究，尋找到一條適合中國高層建筑的發展道路。

作者在考慮到高層建筑周生態環境的前提下，研究了生態設計方法。為了強調建筑物整體生態設計的重要性并實現生態平衡，需要著重注意原始的生態保護以及生態恢復補償。根據當地的野外條件，氣候，尊重人文文化，創造健康舒適的內部環境，合理有效地利用資源。

1關于生態建筑學

1.1生態建筑學的產生。全世界的環境問題引起了廣泛的關注，并且業內人士已經開始研究和評估大型人造建筑物結構對地球，和自然環境的影響。建筑物的建造和使用中會產生有害物質（表1.1）。此時，設計師必須將人類活動整合到生態系統中，并重新評估人，建筑與環境之間的關系。

1.2生態建筑的劃分。一般來說，新的生態建筑是通過對建筑整體外觀和內部空間布局的特殊設計、整體規劃和施工來改善自然環境和資源的利用。它不僅最大限度地利用可再生能源，而且在保護生態環境的同時減少浪費。此外，新型生態建筑還可以利用一些綠色技術措施來促進生態建筑的發展。按照傳統的生態理念，采取適當的地方技術，主要手段為改善其空間和結構技術，保護原有的自然地形的，我們稱之為傳統的鄉村生態建筑。

1.3生態化設計。高層建筑的生態設計是本文的主題，旨在研究有效的可持續發展高層建筑設計策略的資源保護和環境改善，以及可持續高層建筑設計的技術方法。生態高層建筑的設計實踐大致可以分為兩個方向：一是注重技術的建筑實踐，主要是挖掘傳統農村建筑在節能、通風、使用生態建筑材料等方面的技術進行改進。這些類型的實際操作大多數在城市外進行，并強調本土和區域特征。基本方法如下：1.挖掘傳統地方的建筑技術，加以改造。2.生態建筑材料如生土、木材3.強調傳統風格與大地景觀的融合。這種方法更符合“綠色”建筑標準。利用自然條件保持人類舒適的居住環境，使用無害無污染的建筑材料，使用清潔能源，減少建筑能源和資源的消耗。第二是技術的開發和發展，以提高生態效率并促進能源和材料的有效利用。建筑物與環境互動設計的生態目標是通過尖端技術，利用可再生能源與自然和諧相處并滿足人體的生理舒適性需求來實現的。

2高層建筑生態化設計原則

2.1節約用地。中國的面積很大，但人均土地面積很小。鑒于在高層建筑的可持續設計中創造了理想的居住場所，有效節約資源和提高資源利用率的方法對人類生存和發展具有重要意義和影響。2.2降低干擾。建筑物應減少對該區域自然環境的干擾，并且可以在地面和自然地板之間留出空間，維持自然生態。為了增強空間的連通性并將綠化帶入地面，可以使用綠化中庭和水景等方法。2.3場地生態。在高層建筑上種植綠色植物的公共空間設計可以在高層建筑上營造出舒適的微氣候，垂直綠化可以凈化空氣，改善微氣候，

3高層建筑生態設計策略

3.1建筑物構件的參數。高層建筑消耗大量能源，因此高層建筑設計的重要目標是節省能源。在可持續設計的早期階段，計劃的調整主要是基于能量守恒定律，對每個元素的熱量獲取和熱量損失進行分析和研究，對建筑物的各個方面進行調整。能量守恒公式為Qf+Qv+Qc+Qs+Qh+Qo+Qi=0，Qf代表建筑圍護結構的熱量獲取和損失，Qv代表通風和墻壁滲透的能量損失，Qc代表制冷設備的能量損失。損耗Qs主要是由太陽輻射產生的熱量，代表通過外表結構獲得的熱量，并且受保溫壁隔熱性能的影響，Qh是發熱設備消耗的能量。由于建筑物位置的差異，開發的收益，個體差異和人員時間的不同，此參數是可預測的變量，Qi表示電氣設備（例如照明設備）的能耗。用于處理每個元素的詳細設計分類可用于擴展和提供高層建筑的可持續設計思想。

3.2場地設計。建筑物和場地的結合可以最大程度地減少建筑物對環境的負面影響，并且場地上良好的植被可以改善場地的微氣候。適當的地形可以在陽光明媚的夏天和冬天的陽光下提供良好的陰影。維護并尊重原始場地及其原始外觀，并減少對原始場地的手動干預。迫不得已的情況下，也應充分規劃和使用該區域，前提是該區域應充分了解當地的氣候特征，以最大程度地減少對生態系統的破壞。平衡場地內各區域的現有條件，綜合考量后，這樣可以為原始場地的各個組成部分實現全面而平衡的設置。

3.3空間設計綠色生態建筑的設計是基于通過把握建筑與環境，人與環境之間的關系以及建筑物與人之間的關系來創造適合人類使用的空間。可以適當利用相關理論和其他學科的實踐成果，以實現綠色生態建筑的完整設計。

1.雖然地下空間正在積極開發，但一層地下室的面積應控制在土地面積的70%以下。

2.必須對地下交通流線，功能區和城市管線的各個方面進行合理設計和布局，以合理利用深層地下空間，并且為了對地下空間進行全面分析，需要對地下建筑進行設計。

3.通過構建完整、系統、安全、合理和高效的地下互聯網系統，可以將地下空間的現有元素和資源整合到網絡計劃中。

4.在開發和利用地下空間時，我們必須密切注意保護生態系統平衡。促進地下空間的可持續開發利用，創造綠色生態地下空間。

4簡而言之，基于生態建筑學的基本理論，進行生態建筑學在高層建筑設計中的基本原則、合理原則、環境互動原則、最優原則等應用原則分析，明確了生態建筑學在高層建筑設計中的出發點、依據及基本措施，給出了生態建筑學在高層建筑設計中的滲透措施，通過生態建筑學在高層設計理念的滲透，明確設計流程，開展生態示范化，并給出了被動式照明及通風系統的典型案例。在高層建筑設計中滲透生態建筑學，能夠發揮生態建筑學對于人與社會協調發展、人與自然協調發展、建筑與自然的和諧發展的重要作用，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。生態建筑學理論在高層建筑設計中得到了廣泛的應用，發展前景十分廣闊，當前的生態建筑概念在高層建筑設計領域正引起人們的關注。將其應用于生態設計策略，尤其是高層建筑，需要更多的工程實踐進行論證，并且工程實踐和教育中必須包括更先進的設計方法。

參考文獻

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