生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑中的應(yīng)用研究

1、生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑中的應(yīng)用研究 摘 要：本文主要介紹了高層建筑給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的問(wèn)題，以及生態(tài)建筑學(xué)、生態(tài)建筑學(xué)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。隨后對(duì)生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)探討，為現(xiàn)代城市化進(jìn)程中高層建筑的設(shè)計(jì)研究提供參考。關(guān)鍵詞：高層建筑；生態(tài)建筑學(xué)；建筑設(shè)計(jì)；可持續(xù)發(fā)展引 言十九世紀(jì)年代中期，“生態(tài)學(xué)”概念被德國(guó)科學(xué)家提出，該學(xué)科主要針對(duì)動(dòng)植物與環(huán)境的相互關(guān)系開(kāi)展研究。隨著社會(huì)進(jìn)程的加快，人類(lèi)的生存環(huán)境與土地資源和環(huán)境保護(hù)之間的矛盾越來(lái)越明顯。高層建筑體系應(yīng)運(yùn)而生，雖然高層建筑能夠有效解決土地資源利用問(wèn)題，使空間得到充分利用緩解建筑擁擠現(xiàn)象，但同時(shí)也帶來(lái)了大量的不利影響，光污染、內(nèi)部噪聲、

2、能源浪費(fèi)等問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重。生態(tài)學(xué)理念被應(yīng)用來(lái)應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的建筑節(jié)能可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題，與土木、建筑領(lǐng)域逐漸結(jié)合形成了“生態(tài)建筑學(xué)”。生態(tài)設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于高層建筑之中，提倡在建筑中緊密聯(lián)系生態(tài)環(huán)境，降低消耗，實(shí)現(xiàn)綠色、可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。1 高層建筑帶來(lái)的問(wèn)題高層建筑是現(xiàn)代化城市發(fā)展的主要標(biāo)志，隨著越來(lái)越多高層建筑拔地而起，城市成為了高層建筑聳立的“鋼筋叢林”，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)、環(huán)境等方面帶來(lái)諸多的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.1 高層建筑對(duì)周?chē)鷳B(tài)、氣候的影響高層建筑的空間效應(yīng)十分顯著，林立的建筑給局部空間的光照以及空氣質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。高層建筑之間形成的狹長(zhǎng)空間能夠加快空氣流動(dòng)速度，微弱的空氣流動(dòng)

3、都能形成高速氣流。在雨、雪天氣將會(huì)對(duì)人們的出行造成不小影響。并且隨著建筑高度的增加，風(fēng)速呈指數(shù)倍增長(zhǎng)，造成局部氣候的改變。1.2 高層建筑對(duì)環(huán)境的影響高層建筑本身的電梯、空調(diào)機(jī)組以及風(fēng)作用影響等會(huì)產(chǎn)生特有噪聲，這種噪音受到在高層建筑特殊的局部空間中特別明顯，影響建筑的舒適感。另外，高層建筑外墻大量采用玻璃幕墻裝飾，產(chǎn)生嚴(yán)重的光污染，造成對(duì)行人視覺(jué)的干擾。1.3 高層建筑帶來(lái)的其它問(wèn)題除了上述幾點(diǎn)外，高層建筑在建造和使用過(guò)程中都會(huì)耗費(fèi)大量的自然能源，造成浪費(fèi)。密集的高層建筑群還會(huì)容易造成人群的心理壓抑等。2 生態(tài)建筑學(xué)概念與設(shè)計(jì)目標(biāo)2.1 生態(tài)建筑學(xué)的概念生態(tài)建筑學(xué)是將生態(tài)學(xué)理念融入到建筑學(xué)領(lǐng)域

4、形成的新的建筑設(shè)計(jì)方法，通過(guò)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的考慮，使建筑體系與自然環(huán)境緊密結(jié)合在一起，形成一個(gè)有機(jī)整體。生態(tài)建筑學(xué)倡導(dǎo)與人類(lèi)與大自然和諧共處，同時(shí)充分利用可再生資源降低大自然能源消耗，使人、建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間形成一個(gè)良性循環(huán)系統(tǒng)。2.2 生態(tài)建筑學(xué)設(shè)計(jì)原則與目標(biāo)（1）生態(tài)建筑學(xué)設(shè)計(jì)的原則生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)原則是從發(fā)展保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的角度出發(fā)，營(yíng)造良好的建筑生態(tài)系統(tǒng)，將人、建筑、環(huán)境結(jié)合成了一個(gè)統(tǒng)一的整體達(dá)到與自然共生、協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展。主要遵循的原則有：1）節(jié)能原則 盡量采用可再生能源以及可降解的材料。2）環(huán)境友好原則 建筑設(shè)計(jì)要避免對(duì)周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境造成影響。3）以人為本原則 建筑設(shè)計(jì)要充

5、分考慮到使用人員的舒適度并且兼顧健康。（2）生態(tài)建筑學(xué)設(shè)計(jì)目標(biāo)基于上述幾項(xiàng)重要原則，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)就是盡可能減少目前常規(guī)能源的消耗、盡量采用日光、地?zé)岬拳h(huán)保能源；對(duì)建筑產(chǎn)生的廢品進(jìn)行分類(lèi)處理，合理處置，降低日常生活產(chǎn)生的廢棄物對(duì)周?chē)h(huán)境造成的危害；加大周?chē)参锓N植，創(chuàng)造宜居的室內(nèi)外環(huán)境。將人工美和自然美完美結(jié)合，營(yíng)造一種全新的健康的符合生態(tài)規(guī)律的辦公或居住環(huán)境。3 生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑中的應(yīng)用通過(guò)對(duì)高層建筑存在問(wèn)題的分析，將生態(tài)建筑學(xué)設(shè)計(jì)理念應(yīng)用與高層建筑之中，實(shí)現(xiàn)高層建筑的生態(tài)化設(shè)計(jì)，使其更加適應(yīng)現(xiàn)代化建筑的發(fā)展方向。3.1 節(jié)能、環(huán)保設(shè)計(jì)建筑在過(guò)程中，內(nèi)部溫度控制、采光、以及其它電氣設(shè)備

6、的運(yùn)轉(zhuǎn)需要耗費(fèi)大量的能源。在日益嚴(yán)峻的能源問(wèn)題面前，低能耗、可再生能源是生態(tài)化建筑學(xué)方案的首選。高層建筑進(jìn)行生態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于能源使用方面，要充分利用大自然潔凈能源。對(duì)于日照時(shí)間長(zhǎng)的地域，太陽(yáng)能的合理利用會(huì)大大減少電力、煤炭資源的使用，同時(shí)太陽(yáng)能資源是潔凈的取之不竭的無(wú)償資源，在高層建筑中采用太陽(yáng)能設(shè)備不僅可以節(jié)省巨大的能源，同時(shí)對(duì)地區(qū)環(huán)保具有重要作用?，F(xiàn)在人類(lèi)又開(kāi)始結(jié)合地?zé)崮茉唇⑻?yáng)能與地?zé)崮茉吹穆?lián)合系統(tǒng)，彌補(bǔ)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)單獨(dú)在高層建筑中應(yīng)用時(shí)存在的缺陷。目前該系統(tǒng)已經(jīng)在我國(guó)多個(gè)城市與地區(qū)進(jìn)行了應(yīng)用，取得了顯著的成效。在合理利用能源的之外，高層建筑設(shè)計(jì)中要注重自身溫度的保存，使用恰當(dāng)?shù)膰o(hù)

7、結(jié)構(gòu)，如保溫材料、節(jié)能門(mén)窗、遮陽(yáng)擋板及雙層通風(fēng)玻璃幕墻等，實(shí)現(xiàn)建筑物的自然降溫與保暖，并利用風(fēng)力和風(fēng)向的特點(diǎn)，降低建筑物通風(fēng)過(guò)程對(duì)機(jī)械的依靠，達(dá)到建筑生態(tài)設(shè)計(jì)中環(huán)保節(jié)能的目的。3.2舒適化設(shè)計(jì)隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)生活和工作環(huán)境的品質(zhì)要求不斷提升。因此，建筑的舒適性設(shè)計(jì)逐步得到關(guān)注，成為生態(tài)化建筑設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。在設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮到建筑空間之間的組合方式，綜合布局在視覺(jué)上給人以美感。同時(shí)，建筑的布局方向考慮自然光跟周?chē)坝^的設(shè)計(jì)，建筑內(nèi)部，采用光感裝置可以實(shí)現(xiàn)光線強(qiáng)弱的調(diào)節(jié)，這樣不僅可以提高感官舒適度也可以節(jié)省能源。創(chuàng)造良好的通風(fēng)對(duì)流環(huán)境， 建立自然空氣循環(huán)系統(tǒng)。因此在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用

8、生態(tài)建筑學(xué)時(shí)應(yīng)從功能分區(qū)、動(dòng)靜分區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)展到光、氣、舒適度的環(huán)境分區(qū)及緩沖。平面空間以南北向布置是大多數(shù)高層建筑考慮的首選。對(duì)于高層建筑中使用的材料，應(yīng)盡可能使用對(duì)人體健康無(wú)害的材料，減少揮發(fā)性有機(jī)化合物的使用。從而使建筑內(nèi)部維持一個(gè)潔凈無(wú)害的空氣環(huán)境，利于人類(lèi)的健康。針對(duì)高層建筑中樓梯。空調(diào)和機(jī)組設(shè)備產(chǎn)生的噪音，盡量采用國(guó)內(nèi)外研究新成果、新理論進(jìn)行減弱。迪拜計(jì)劃建造的動(dòng)態(tài)大廈高達(dá)四百多米，每層樓可以相互獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)采用了特別的形狀以及使用的碳素材料有效降低了噪音污染。3.3 環(huán)境友好化設(shè)計(jì)高層建筑會(huì)對(duì)周?chē)纳鷳B(tài)和局部氣候產(chǎn)生影響。對(duì)周?chē)纳鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成一定的損壞。因此，在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到高層建筑以周?chē)h(huán)境之間的依存關(guān)系。人類(lèi)的生存與活動(dòng)離不開(kāi)自然環(huán)境，高層建筑設(shè)計(jì)也應(yīng)建立與自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境和諧共處的關(guān)系。因此，設(shè)計(jì)時(shí)要整體全面進(jìn)行考慮，外部生態(tài)環(huán)境要優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅不破壞還要從空間層次以及空間布局上進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，建立立體的多層次綠化系統(tǒng)，凈化小環(huán)境， 改善小氣候。同時(shí)通過(guò)室內(nèi)景觀設(shè)計(jì)，將綠色生態(tài)系統(tǒng)引入建筑內(nèi)部，內(nèi)給人以大自然的清新感受。4 結(jié)束語(yǔ)隨著社會(huì)的進(jìn)步和人們生活水平的日