生态建筑学在高层建筑设计中的应用

摘要：随着社会经济的不断发展以及科技水平的不断进步，使得人们对建筑物建设使用的可持续性需求越来越大。可是，受市场环境复杂、技术应用局限以及环保理念重视度不够等问题因素影响，导致高层建筑的设计使用效果并未达到目标需求。针对此，相关建设人员应从实践角度出发，将生态建筑学应用于高层建筑设计中，以提升建筑物建设使用的可持续性效果。

关键词：生态建筑学;高层建筑;设计;应用

1生态建筑学的原则

①节能原则。为了促进生态环境的改善，要尽可能地减少生态环境资源的浪费，做到节能减排。所以必须以可持续发展为基础，在能源利用中不断优化利用方式，提高能源的使用率;②环境友好原则。要想真正使得生态建筑学发挥其应有的作用，一定要注重保护建筑周围的生态环境，避免对周围环境造成破坏;③以人为本原则。实行生态建筑最终还是为了改善环境，创造出适合人类生存发展的良性生态环境，所以在进行生态建筑时，一定要注重以人为本，尽可能的满足人们的生态需求。

2生态建筑设计目标

随着建筑能耗逐年上升，加之高层建筑本身在建造过程中就消耗大量的资源和材料，在运营过程中也耗费大量的能源并排出大量的废弃物，设计中从节能角度开始考虑高层建筑节能设计，并在建筑设计的开始即加以考虑是生态建筑设计的关键。生态建筑学应用于高层建筑设计，是指充分利用环境和资源所提供的条件，将生态策略应用到建筑设计中，采取相应的建筑技术和措施，创造出符合生态规律的建筑形态，从而创造一种崭新的、健康的、富于生气的办公或居住的建筑模式。总之，在高层建筑设计中应用生态建筑学的目标就是尽可能减少资源能源的消耗、多利用可再生或可循环利用的材料和资源;减少有害有毒物资和废弃物排放、并通过各种手段在排放之前进行无害化处理，从而把环境和建筑的污染降到最低;保护自然生态环境，避免生态环境的破坏，保持人类住区的可持续发展;创造健康舒适的室内外环境;使建筑功能质量目标统一，使人们享受一个高质量的建筑环境;使建筑生态;经济效益取得平衡。

3生态建筑学在高层建筑设计中的应用

3.1注重对建筑的“表皮”进行生态设计

实际上，建筑的“表皮”是指改变建筑室内外物理环境的建筑外围结构，主要包括建筑的外墙、建筑屋面、建筑底层以及楼板等，在其共同的作用下，改变建筑室内外物理环境的附属构建，设计时，注重对“表皮”进行生态设计，如，装饰、视野、表面视觉、太阳辐射等，全方面为人们提供舒适的环境。

3.2舒适化设计理念应用

随着时代的发展和技术的进步，人们对生活和工作环境的品质要求也逐步提高，越来越关注建筑功能的舒适性，因此可以不断的改善人们的生活工作环境，提高人们的生命质量是生态建筑设计的发展趋势和设计者们努力的方向。在设计时，应尽可能使用对人体健康无害的材料，减少挥发性有机化合物的使用，对危害人体健康的有害辐射、电波、气体的有效抑制，充足的空调换气，对环境温湿度的自动控制，充足合理的桌面照度。

3.3高层建筑结构体系的生态化设计

结构体系的生态化注重建筑结构和自然环境之间的循环，物质的循环以及能量的流动能够给人的生存和发展提供必要的能量。人类文明建设需要以生态环境作为基础，遵循相应的自然规律。人类生活离不开自然环境，需要和自然和谐相处。高层建筑需要和环境进行融合。因此，高层建筑设计人员在设计的过程中，需要对地形、地貌、植物、生物以及环境等各方面因素和特点进行考虑，并且结合实际的情况，注重内外的物质交换，形成良好的循环体系，促进高层建筑和自然环境的和谐统一，为人们生活和工作提供更加舒适的环境。

3.4更新改造设计

生态建筑学理论的运用，是通过对老旧高层建筑进行一定的更新与改造，以提高建筑资源利用的效率。具体来说，就是利用现有的建筑资源，并采用节能环保技术，以通过改造来达到生态高层建筑制定的规范标准。这样一来，不仅能够节省大量的建筑资源，还为建筑物周边的生态环境提供的保护。以某高层建筑工程项目进行的节能改造过程为例，设计人员将控制重点放在建筑固定功率环境下中央空调能耗改造上，针对因固定功率环境下中央空调系统运行产生的较大能源消耗，生态建筑学设计控制人员将变频器、温度传感器以及PLC等先进的元器件作用于系统的节能改造。经分析，改造后的系统能够利用温差进行闭环控制，即根据传感器检测室内温度，来自动调整水泵的输出流量，进而实现降低空调的能源消耗量节能控制目标。据统计，改造后的中央空调系统运行节能效果对比改造前提升了近20%，显著提升了整个高层建筑物的节能环保效果。

3.5生态环境与高层建筑设计的空间组合设计

在進行高层建筑的生态型设计时，要充分注重对空间组合进行不同的生态设计，全面考虑空间的经济性、工作场所和休息场所的布局特征。生态设计中的空间分区笔记同时满足增加舒适度和节能的要求，对于不同的功能分区采用不同的设计组合，有着不同的要求。比如建筑区可以进行功能分区，针对不同的功能分区，温度、光线、景观等有着不同的需要。如在进行交通设计时，不仅要考虑交通的便利性，还要考虑交通周围的环境是否与建筑物相协调，噪音是否过高，在保证居住的舒适型的基础上，还要满足交通的经济性和结构匀称性热工效应等。最后了保持住建筑物的空间生态性，还要考虑辅助空间的空间生态性，对于楼梯，电梯房，电表箱个，通道等空间满足自然光为主的设计，通风也要保持通畅，从而有利于与外界进行物质循环。

3.6重复利用与循环利用设计

重复利用，就是在高层建筑物的设计建造阶段，将以往剩余的资源利用起来。如将废弃建筑中的地砖作用于新建筑的装饰设计当中。此外，也将废弃建筑中拆除下来的电气设备进行重复利用，以降低新产品生产建设对能源的消耗。这样一来，不仅仅是高层建筑的节能环保效果得到了保证，工业生产的生态建设效果也得到了一定程度的提升。循环利用，就是在进行高层建筑设计节能控制的过程中，强化能源与资源的回收利用，即通过增加紧缺资源、稀有资源以及自然不可降解物质的回收工作力度。例如，对于高层建筑对水资源消耗量大的问题，设计应规避以往采用一次性污水排放方式，来控制可能造成的环境污染与水资源浪费。

4结束语

综上所述，在经济发展的同时还应注重环境保护，科学的进步也必须依赖于环境保护工作的开展。因此，在高层建筑设计当中应用生态建筑学原理知识是非常有必要的，高层建筑只有朝着生态化的方向发展才能够获得持续的进步。

参考文献：

[1]简析高层建筑设计中生态建筑学的应用及其注意事项[J].吴鸿池.居舍.2018（12）.

[2]生态建筑学视角下城市高层建筑设计研究[J].周华军.智能城市.2017（11）.

作者简介：张广笑（1979年11月-）男，本科，主要从事建筑设计工作。