生态建筑学在高层建筑设计的渗透

尹天航

摘要：当今时代，随着人类文明的发展，虽然社会经济得到了飞速提高，人们的生活发生了翻天地覆的变化，然而环境污染问题和能源不足问题等也越来越严重，人们不得不正视生存环境日益恶劣这一不争的事实。因此，在现今的建筑设计中，都逐渐开始注重对生态建筑学的应用。因为建筑的能耗是相当大的，尤其是现代高层建筑的能耗更是十分巨大，所以只有将生态建筑学理论及技术应用在高层建筑设计当中，打造绿色节能的生态建筑，才能够缓解人类的生存环境问题，促进建筑业的可持续发展。本文主要探讨了生态建筑学在高层建筑设计中的渗透

关键词：生态建筑;生态设计;高层建筑;设计方法

高层建筑是现代世界经济快速发展的产物，并且经过100多年的发展，技术手段和设计方法已经得到了很大的进步。为了达到将人类建筑活动对自然生态的负面影响减少到最低，因此建筑的绿色生态设计已成为中国提高建筑质量和可持续发展建筑的重要发展方向，是中国可持续发展的绿色生态建筑道路的主要发展目标。本文试图通过对高层建筑生态方面的综合研究，寻找到一条适合中国高层建筑的发展道路。

作者在考虑到高层建筑周生态环境的前提下，研究了生态设计方法。为了强调建筑物整体生态设计的重要性并实现生态平衡，需要着重注意原始的生态保护以及生态恢复补偿。根据当地的野外条件，气候，尊重人文文化，创造健康舒适的内部环境，合理有效地利用资源。

1关于生态建筑学

1.1生态建筑学的产生。全世界的环境问题引起了广泛的关注，并且业内人士已经开始研究和评估大型人造建筑物结构对地球，和自然环境的影响。建筑物的建造和使用中会产生有害物质（表1.1）。此时，设计师必须将人类活动整合到生态系统中，并重新评估人，建筑与环境之间的关系。

1.2生态建筑的划分。一般来说，新的生态建筑是通过对建筑整体外观和内部空间布局的特殊设计、整体规划和施工来改善自然环境和资源的利用。它不仅最大限度地利用可再生能源，而且在保护生态环境的同时减少浪费。此外，新型生态建筑还可以利用一些绿色技术措施来促进生态建筑的发展。按照传统的生态理念，采取适当的地方技术，主要手段为改善其空间和结构技术，保护原有的自然地形的，我们称之为传统的乡村生态建筑。

1.3生态化设计。高层建筑的生态设计是本文的主题，旨在研究有效的可持续发展高层建筑设计策略的资源保护和环境改善，以及可持续高层建筑设计的技术方法。生态高层建筑的设计实践大致可以分为两个方向：一是注重技术的建筑实践，主要是挖掘传统农村建筑在节能、通风、使用生态建筑材料等方面的技术进行改进。这些类型的实际操作大多数在城市外进行，并强调本土和区域特征。基本方法如下：1.挖掘传统地方的建筑技术，加以改造。2.生态建筑材料如生土、木材3.强调传统风格与大地景观的融合。这种方法更符合“绿色”建筑标准。利用自然条件保持人类舒适的居住环境，使用无害无污染的建筑材料，使用清洁能源，减少建筑能源和资源的消耗。第二是技术的开发和发展，以提高生态效率并促进能源和材料的有效利用。建筑物与环境互动设计的生态目标是通过尖端技术，利用可再生能源与自然和谐相处并满足人体的生理舒适性需求来实现的。

2高层建筑生态化设计原则

2.1节约用地。中国的面积很大，但人均土地面积很小。鉴于在高层建筑的可持续设计中创造了理想的居住场所，有效节约资源和提高资源利用率的方法对人类生存和发展具有重要意义和影响。2.2降低干扰。建筑物应减少对该区域自然环境的干扰，并且可以在地面和自然地板之间留出空间，维持自然生态。为了增强空间的连通性并将绿化带入地面，可以使用绿化中庭和水景等方法。2.3场地生态。在高层建筑上种植绿色植物的公共空间设计可以在高层建筑上营造出舒适的微气候，垂直绿化可以净化空气，改善微气候，

3高层建筑生态设计策略

3.1建筑物构件的参数。高层建筑消耗大量能源，因此高层建筑设计的重要目标是节省能源。在可持续设计的早期阶段，计划的调整主要是基于能量守恒定律，对每个元素的热量获取和热量损失进行分析和研究，对建筑物的各个方面进行调整。能量守恒公式为Qf+Qv+Qc+Qs+Qh+Qo+Qi=0，Qf代表建筑围护结构的热量获取和损失，Qv代表通风和墙壁渗透的能量损失，Qc代表制冷设备的能量损失。损耗Qs主要是由太阳辐射产生的热量，代表通过外表结构获得的热量，并且受保温壁隔热性能的影响，Qh是发热设备消耗的能量。由于建筑物位置的差异，开发的收益，个体差异和人员时间的不同，此参数是可预测的变量，Qi表示电气设备（例如照明設备）的能耗。用于处理每个元素的详细设计分类可用于扩展和提供高层建筑的可持续设计思想。

3.2场地设计。建筑物和场地的结合可以最大程度地减少建筑物对环境的负面影响，并且场地上良好的植被可以改善场地的微气候。适当的地形可以在阳光明媚的夏天和冬天的阳光下提供良好的阴影。维护并尊重原始场地及其原始外观，并减少对原始场地的手动干预。迫不得已的情况下，也应充分规划和使用该区域，前提是该区域应充分了解当地的气候特征，以最大程度地减少对生态系统的破坏。平衡场地内各区域的现有条件，综合考量后，这样可以为原始场地的各个组成部分实现全面而平衡的设置。

3.3空间设计绿色生态建筑的设计是基于通过把握建筑与环境，人与环境之间的关系以及建筑物与人之间的关系来创造适合人类使用的空间。可以适当利用相关理论和其他学科的实践成果，以实现绿色生态建筑的完整设计。

1.虽然地下空间正在积极开发，但一层地下室的面积应控制在土地面积的70%以下。

2.必须对地下交通流线，功能区和城市管线的各个方面进行合理设计和布局，以合理利用深层地下空间，并且为了对地下空间进行全面分析，需要对地下建筑进行设计。

3.通过构建完整、系统、安全、合理和高效的地下互联网系统，可以将地下空间的现有元素和资源整合到网络计划中。

4.在开发和利用地下空间时，我们必须密切注意保护生态系统平衡。促进地下空间的可持续开发利用，创造绿色生态地下空间。

4简而言之，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。生态建筑学理论在高层建筑设计中得到了广泛的应用，发展前景十分广阔，当前的生态建筑概念在高层建筑设计领域正引起人们的关注。将其应用于生态设计策略，尤其是高层建筑，需要更多的工程实践进行论证，并且工程实践和教育中必须包括更先进的设计方法。

参考文献

[1]杨志浩.绿色生态建筑设计策略研究[D].湖南工业大学，2017.

[2]崔晓燕.高层公共建筑的生态设计方法[J].中国标准化，2016（17）：118.

[3]胡晶捷.高层建筑生态化设计策略与实证研究[D].武汉理工大学，2015.