生态建筑学在高层建筑设计的渗透

金明

摘要：现阶段，社会进步迅速，我国的高层建设的发展也有了改善。对比低层建筑，高层建筑结构设计更为复杂，并且会受到更多因素的影响。为保证建筑结构设计的稳定性，需要考虑建筑体型比例关系的同时，对地基沉降、温度、风力及地震等因素进行全面的考虑。另外，高层建筑结构设计是否科学，对高层建筑的实际施工有直接影响，并会为后期的养护造成不便。因此，高层建筑结构设计具有较大的难度，如果没有妥善处理设计中存在的一些常见问题，高层建筑结构设计质量将严重降低。据此，论文在分析高层建筑结构设计存在的问题的基础上，提出了一些优化措施，希望可以为改进高层建筑结构设计提供参考。

关键词：生态建筑学;高层建筑设计;渗透

引言

随着我国的城市化进程的快速推进，环境问题、生态失衡等弊端已逐渐显现，部分城市已经出现了交通严重拥堵、人口过剩、就业困难、环境污染、水土资源匮乏等问题。随之而来的是建筑与生态逐渐失衡。而在小城市的建设当中，生态观念相对缺乏，随着环境开发与建设的不相适应，造成环境质量的衰退，破坏了生态平衡。通过生态建筑学的研究，及其在建筑设计中的渗透，能够促进生态环境与建筑的融合协调发展是当前的热点问题之一。

1绿色建筑的概念分析

在运用建筑资源的过程中，积极采取有效手段，实现对建筑资源的保护和合理运用，有效降低资源浪费带来的环境污染程度。使用户在步入住宅之后，能够享受健康舒适的住宅环境，使住宅群体与自然界本身不会存在违和感，这就是传统的绿色建筑所具有的概念。在建筑施工过程中，要注重遵循传统建筑所要求的基本原则，即经济、实用、耐用以及舒适的原则，在这些基本原则的基础上，进行相应的建筑完善手段，切实降低建筑资源的浪费对自然环境带来的污染。

2生态建筑学在高层建筑设计中的应用原则

2.1基本原则

生态建筑通过对能源的合理应用，促进环境改善，以避免资源浪费，从而创造适合人类生存和发展的生态环境。充分发挥生态建筑学作用以进行建筑设计，并保护建筑物周围的生态环境，采用合理措施，避免破坏周围环境和生态平衡;尽量减少能量的消耗，避免生态资源的浪费，以实现节能减排、改善生态环境，将可持续发展作为发展的抓手，充分合理的利用能源，进一步提升能源的利用率;坚持以人为本，通过生态环境改善体现生态建筑的本质特征，以营造符合人们发展与生态环境的良好氛围，通过生态建筑设计满足人们的物质需求以及精神感官，创造良性生态。

2.2合理原则

在高层建筑设计中，安全性、稳定性为设计中所考虑的重要问题。为了实现安全可靠的建筑设计，需要经过精确的计算得到相应的参数以指导设计，并通过科学、高效的信息化手段，对设计结构进行优化。在高层建筑建筑中渗透生态建筑学理念，通过节能技术、新材料的应用，将节能的理念与高层建筑进行有机的结合，进行设计管控，以便于实现绿色建筑。

2.3环境互动

依据以人为本的设计理念，在高层建筑设计中渗透生态建筑学，并综合考虑使用者的多种不同需求，坚持舒适、方便的人性化设计，最大限度发挥建筑的使用价值。高层建筑设计人员可以通过有效利用节能设计，促进环境与建筑的协调发展。例如，对于高层建筑消耗水量大的问题，可以通过设计水资源回收装置，收集雨水和生活废水，经处理后用于厕所或景观水体，以避免污水排放和水資源浪费。

2.4最优原则

在高层建筑设计中渗透生态建筑学，在进行全面调查的基础上，掌握建筑所在区域的实际情况，实现结构方案的最优设计。在建筑物的选址过程中，需要勘察地质条件，明确纬度、气候等条件，对建筑的朝向进行合理的设计，保障太阳能、自然通风的合理利用。在高层建筑规划阶段以及后期设计阶段，需要确保建筑区域周围的绿化情况达标以及高层建筑的设计合理。

3高层建筑结构设计常见问题的优化措施

3.1科学设计建筑平面

针对高层建筑结构中出现的扭转问题，在建筑结构设计中，相关设计人员应以地基具体形状和建筑物功能需要等为依据，科学合理地设计建筑物外形，尽可能采取长方形、圆形等相对常规的建筑平面，提高建筑结构的稳定性。3.2提高建筑抗风荷载作用的能力为了使高层建筑抗风构件与结构设计的牢固性符合要求，对高层建筑结构进行抗风设计时，必须充分做好以下工作：（1）优化基础，只有高层建筑的基础部分稳定性较强，才能保证高层建筑上部分结构的稳固性。因此，明确混凝土的级配标准成为高层建筑基础设计最基本的工作。应尽可能购买高级配的砂石，增加基础持力层厚度，加设抗拔的锚杆构件，加强基础的牢固性。（2）通过改变建筑的轮廓设计、投影面积和高度，改变区域建筑布局，以及种植绿植等改变风荷载的强度和方向等，削弱风荷载对建筑的作用。

3.3重视抗震设计

为满足高层建筑结构的抗震要求，可以采取以下3方面的措施：首先是针对高层建筑的结构特点合理布置抗侧力构件，合理布置高层建筑内部水平方向的构件，在水平方向形成应力分布系统，提高高层建筑结构受力的连续性和均匀性。其次是提高地基的抗震能力。可以通过加深高层建筑桩基深度，从而提高建筑的抗倾覆能力和基础的稳定性。最后是优化建筑的承重结构，采用框架剪力墙结构。在地震灾害中，剪力墙可以吸收下部结构传递的地震能量而先被破坏，框架结构继续支撑上部结构，形成了抵御地震作用的二道防线，可以有效降低高层建筑损毁程度。另外，高层建筑内部还需要适当提高墙体与楼板的刚度，从而有效避免建筑位移问题。

3.4加强消防结构设计

高层建筑结构结构复杂，一旦出现火灾，建筑使用者的人身安全与财产安全会受到严重的威胁。为此，必须重视高层建筑的防火设计。首先，应合理设计防火间距。设计人员需要依照相关规定准确测量建筑物间的实际距离，需要注意的是，相邻两建筑之间的最佳防火间距应按建筑外墙间的最小距离进行计算，若外墙包含凸出的易燃构件，应从该构件外缘算起。另外，还必须设计安全疏散通道。通常情况下，需要尽可能多地设计几条便于人们疏散的安全通道。为加速烟雾扩散，安全疏散通道必须设计防烟区。对此，设计人员可以采取分割式设计，以有效控制火势与烟雾的蔓延速度。

3.5坚持绿色建筑节能理念

员工在进行建筑施工过程中缺乏良好的节能理念，没有将节能因素考虑在内，导致整个的施工环节从头到尾都存在严重的能源损耗问题。所以，在节能环保背景下建筑企业领导需要加强对员工节能意识和节能理念的培养，从设计根源上解决能耗的问题，比如在地面结构建筑环节中，所购买水泥和砂石具备的水凝性不一，不一定能够与住宅地面的可粘性相符合，这就需要进行水泥与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过度浪费，对于多出的水泥，还可以运用到墙壁的涂刷上，而对于多出的砂石，就可以运用于住宅外围景观的打造和里面的建设。在施工过程中加强对所有材料的再利用，最大程度上降低能源损耗，提高施工环节的环保性。

结语

基于生态建筑学的基本理论，进行生态建筑学在高层建筑设计中的基本原则、合理原则、环境互动原则、最优原则等应用原则分析，明确了生态建筑学在高层建筑设计中的出发点、依据及基本措施，给出了生态建筑学在高层建筑设计中的渗透措施，通过生态建筑学在高层设计理念的渗透，明确设计流程，开展生态示范化，并给出了被动式照明及通风系统的典型案例。在高层建筑设计中渗透生态建筑学，能够发挥生态建筑学对于人与社会协调发展、人与自然协调发展、建筑与自然的和谐发展的重要作用，能够改善高层建筑设计效果，满足使用者的需求，对于高层建筑设计具有重要意义。

参考文献

[1]程皓.绿色建筑设计方法在住宅建筑中的应用研究[J].居业，2020（09）：39+41.

[2]李宗梅，苏新.论绿色建筑设计在民用住宅建筑设计中的运用[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2020（09）：180-181.

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