高层建筑设计中生态建筑学的应用

2020-11-27赵志伟

商品与质量 2020年15期

赵志伟

辽宁工程技术大学辽宁阜新 125105

我国不断推进生态环境保护和治理工作的开展，并提出生态立法，以促进我国生态环境建设与经济发展共同前行。生态建筑学的概念自提出以来就受到了人们尤其是建筑设计师的大量关注，但是高层建筑设计缺乏对生态绿色建筑的全面了解和对生态建筑原理和概念的理解。由于多学科的混合加大了应用上的困难，在高层建筑设计中对于生态建筑的应用得不到充分发挥。

1 生态建筑学概述

1.1 生态建筑学简析

自然生态系统是生态建筑学的重要前提和基础，后来构建成建筑的人工生态系统，它主要是建筑学和生态学的交叉学科。换句话说，就是将生态学，建筑学的相关原理，依据建筑所在地的自然环境，充分的结合现代科学的技术手段，进行合理的安排建筑与其它因素之间的关系，让建筑与环境融为一个有机的统一体，进而使人们的居住环境得到满足，同时，对建筑，自然环境，以及人三者之间的良性循环进行实现。在高层建筑设计中，生态建筑学被广泛的应用，主要是指将自然环境和高层建筑结合成一个相互作用的生态系统，并对自然环境和高层建筑之间的物质能量交换，以及高层建筑对自然环境的影响。在高层建筑设计中，生态建筑学的广泛应用的目标是为了减少能源和资源的浪费，利用可循环利用或者可再生的绿色能源和材料，并在工程施工过程中，为了维持生态的平衡，有必要对有毒有害物质进行无害化处理，在高层建筑的施工过程中，减少对自然环境的污染，建立人与自然间的和谐关系[1]。

1.2 生态建筑的设计目标

在建筑系统的后续设计中，生态建筑策略起到了关键的作用，依据相关的建筑设计形式要求，应创建出与生态规律相一致的模式与形式。降低资源与材料的消耗量是高层建筑设计的基本目标。利用多元化方式在排放前实施无害化处理，降建筑与环境的污染为最低，高层建筑设计的基本目标有利于保护生态环境，实现区域经济的快速发展。

1.3 生态建筑学的原则

1.3.1 节约能源原则

最近几年，随着我国社会的不断发展，节能能源逐渐成为我国保护环境的关键途径，需要在长期稳定发展的基础上，对现有的能源利用使用形式尽最大努力改进，促使能源利用率得以提升[2]。

1.3.2 环境友好原则

发挥生态建筑学作用的基础和前提是保护环境，在实施生态建筑设计期间，需要对附近环境进行保护，保护其不受影响，促使“生态建筑”得以真正实现。

2 生态建筑学在高层建筑设计中的具体应用

2.1 自然体系的设计理念

针对自然环境各种因素的变化，需要掌握外部环境指标如土壤、绿化、水和空气等，根据现实环境的现状，提供多种可能性给建筑系统的后续设计。除此之外，在后续实施过程中，为降低建筑设备数量，需要营造多种可能性，依据节能情况，在高层建筑的设计和应用中，对太阳能资源进行合理利用，根据无污染能源，来降低照明影响建筑环境的程度。通过详细的分析建筑系统的生命周期，决策阶段需要依据流程变化来执行，例如首先是设计、其次是建造、再次是使用，最后是拆除等，并将相似生命体的变化当成是重要根据，高层建筑需要设计具备自我净化、调节能力，在高层建筑设计过程中，对采光系统、温度，以及通风系统等，设计的合理性，在很大程度上降低了污染物的排放[3]。

2.2 舒适设计理念

随着时代的不断发展和进步，受众对待生活质量的要求越来越严格。在生活和工作中，应该以建筑系统的功能性为前提条件，对生态环境的设计趋势在一定的程度上进行不断的完善。在设计过程中，避免使用对人体健康有伤害的材料，以保障人的身体健康为前提条件，采用新的设计材料。基于舒适性的设计性能，实现阶段需要合理地控制环境和温度，充分全面照明，避免建筑空间中的噪声干扰和不合理的设计现象。

2.3 高层建筑空间组合设计

在高层建筑空间设计中，应全方面的分析和研究空间的组合形式。在对庭院空间进行利用的前提下，对庭院空间的经济指标，空间布局特征进行了解。根据生态空间的形式，进行更深入的思考自然光及温度的要求，对区域进行分区设计，以便与区域设计指标的现实需求相符合。在设计交通核心位置时，不但要对热工效应以及环境舒适性进行考量，还要对经济和结构的均匀性进行考量。在平面空间布局设计中，应以南北向为主，使平面空间布局最为有效。在进行设计组合的过程中，应对建筑结构体系进行严格要求，生态系统的能量物质循环比较独特，再加上生态系统的能量流动也比较特殊，为人类营造所需要的生物、自然能源，在设计高层建筑的过程中需要熊生态、自然环境等方面着手，对与生长环境相符合的结构形式进行选择，根据地段设计，结合土地特征、环境特征，以及植被特征等，全面研究及分析区域以及外部环境的关系，高度重视人与环境的健康发展。

2.4 建筑表面设计

对于维护结构而言，在建筑物表面的设计阶段，要最大限度的对其进行要求，并有必要掌握基于辅助部件的通用功能，主要的通用功能是通过建筑的表面设计以及装饰功能进行实现的。对于建筑系统而言，在屋顶、外墙和楼板设计的共同作用下，它有具体的要求。但是，对于传统建筑的设计而言，只强调表面设计，主要基于视觉和装饰。基于功能的变化，存在建筑设计概念不合理的现象。有必要对自然光和太阳能进行合理的利用，并对生态建筑的相关知识进行分析，为受众提供健康的建筑环境[4]。