綠色生態型高層建筑設計重點探討

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1引言

在當前的建筑領域，高層建筑成為建設亮點，形態各異的高層建筑已經成為城市的主要標志。對于綠色生態型高層建筑而言，應運用可持續發展的設計策略表達綠色設計的理念，提高建筑使用價值。

2城市綠色生態高層建筑設計發展

高層建筑的特點在于外觀的獨特、大氣，可以有限節約土地資源，但是其建設要求設計人員具備較高的技術水平，加之建設工序較多、難度較大，資源消耗相對較多，因而給高層建筑的發展造成了重大的阻礙。基于此，現代高層建筑開始向綠色的發展道路邁進，綠色的環保設計理念被運用到了建筑工程建設中。一項好的建筑工程，應當能夠將生態學作為主要的理論前提，并以此為標準和方向，實現能耗低、循環快、信息充足、具體自動調節等能力，從根本上實現可持續發展的最終目標，以技術性的思維代替傳統的設計理念。當前很多高層建筑的設計要堅持以人為本、全面協調、可持續發展，不能僅停留在對外表的包裝與判斷，而要求能夠更加深入地評價建筑的內在品質，回歸建筑的本質特征，統籌考慮“適用、經濟、美觀”，以此實現對整個信息社會審美表象的體現。

3現代城市綠色生態型高層建筑設計的理念

3.1與自然體系融合

在生態高層建筑設計系統中，需要重視自然的作用，并將其積極地引入到實際的設計過程中，是自然因素能夠在最大程度上得到實現，例如改善建筑的采光、通風等條件，提高居住環境舒適度，營造更加和諧、健康的社會環境等。在整個社會中，水資源、陽光和空氣都是生存的基本，而科技的存在使整個社會處于亞健康狀態，能夠加強人們對于自然的關注度，并有意識地加強人與自然的協調發展。所以，自然通風和采光必然會受到關注，成為建筑設計新的發展動力，成為建筑設計觀念中重要一部分。

3.2使用感受舒適化

人們生活水平的改善，致使他們對于生活環境的品質要求日益提高，人們對建筑要求已經不僅局限于功能方面，使用感受的舒適性被越來越多的人所重視。因此，在現代高層建筑設計中，需要引進使用感受舒適化的設計理念，綜合運用現代建筑學、藝術學、生態學等多種學科的技術，通過選擇無毒無害材料、做好空間平面布置設計。此外，還可以通過減少揮發性物質排放，有效預防電波、輻射的危害，避免建筑內部的對視和室內通視等問題，營造良好的聲環境和視覺環境，提高建筑的溫濕度以及空氣質量水平。

3.3具有自我調節功能

高層建筑物通常存在既定的使用年限，在該使用年限以內，高層建筑具備一個完成的生理周期，包括設計、建設、使用以及拆除等。因此，高層建筑并不是一成不變的，在生理周期內，不僅要保持其功能的正常發揮，還應當具有一定自我調節能力，使其維持在良好使用狀態，完善自身功能。故而，在高層建筑設計中，不僅要在采光、通風和濕度等實現自我調節，還需要考慮建筑的自我凈化能力，盡量減少污水、廢氣以及噪音污染的排放，實現高層建筑的綠色生態。

4現代城市綠色生態型高層建筑設計的重點

4.1高層建筑空間設計

高層建筑的空間設計，對于人們日常生活環境的舒適感具有較大影響，在綠色生態型高層建筑設計中，對于空間的設計，不僅要從空間組合、利用以及經濟性方面考慮，還需要重視空間分區的節能與舒適度。在高層建筑中，就不同空間而言，其對采光、溫度和景觀的要求有所差異，比如辦公空間的溫度需求，要求最高的是常用辦公室，然后是多功能廳和會議室，要求最低的是走道、樓梯和門廳等。因此，在高層建筑辦公空間設計中，需要利用交往空間來緩沖內外環境溫差，實現室內外溫差的梯度轉換，減少能源的消耗，避免人們在出入內外環境時由于溫度驟然變化產生的不適。在綠色生態設計理念要求下，高層建筑設計的分區已經不再是簡單的動靜分區、功能分區，還需要從采光、空氣以及舒適度的角度，采取環境緩沖分區的設計方式。其中，在設計功能區間時，由于內、外區對空氣溫度、濕度以及采光需求的不同，應當根據各區的實際需求，分別設置照明、空調系統的控制系統，在實現節能目標的同時，還要充分滿足各個分區舒適性的需求。

4.2高層建筑結構設計

在人們的建筑設計發展歷程中，對自然的模仿是一種重要的設計方式，有許多建筑設計的靈感都是來源于自然界的，不僅提高了建筑的技術含量水平，而且具有良好的力學和美學特性。因此，在綠色生態型高層建筑設計中，也需要利用模仿自然的結構設計，最為常用的有樹狀和竹狀兩種。其中，樹狀結構形式是以根、樹干、樹枝當成結構的支撐所在，可以保證力傳遞的合理性，并提高建筑結構各個部分的采光水平；竹狀結構是利用其中空、節段結構，使直徑與高度比十分懸殊。

4.3高層建筑“表皮”設計

高層建筑的“表皮”是其重要的設計環節，“表皮”是指建筑外的維護結構，包括外墻、屋面、樓板以及相關附屬構件，比如表面綠化、遮陽設施等（見圖1），此類設施的配置可以起到改變室內物理環境的作用。在高層建筑中，“表皮”是內外空間轉換的主要介質，對室外、室內的各種交流過程都有反射、吸收以及轉換等作用，會對建筑室內外的物理環境品質產生不同程度的改變。因此，在綠色生態環境設計中，還應當加強對建筑表皮設計的重視，根據設計需求，選擇合適的材料與構造方式，積極有效地改善室內的聲、光、熱等環境，提高室內環境的舒適感。同時，在重視表皮支撐與控制功能的同時，還要充分考慮太陽輻射熱、風、光和人生理舒適以及氣體污染等各種要素。

4.4高層建筑生態設計

4.4.1減少人體傷害，保證人身健康

建筑設計的首要原則，是保證用戶的生命健康，尤其是綠色生態型高層建筑，更應當在使用的基礎上，盡可能降低環境中潛在的不利影響。而環境中的噪音、電磁輻射、空氣質量、化工產品、風等若處理不當，都極有可能危害人體健康，因此，在設計的過程中，應著重注意通風效果，充分利用自然光等，以減少電磁輻射的排放；盡可能的采用無毒無害，并經國家認證的健康綠色建筑材料，減少VOC（揮發性有機化合物）等危害人體健康的建筑材料的使用。

4.4.2充分利用自然景物造景設計

高層建筑的功能各有不同，所選取得地理位置也定然不同，在此情況下，高層建筑的設計也應因地制宜，充分利用地理位置的優勢。例如，對于有湖泊或是河流的建筑區域，可以充分利用水岸線自身的曲折線條修飾建筑物的輪廓；若建筑物在山體之上則可以利用自然山坡、山路、植物造景；若是建筑物在山體附近，可以利用山石駁岸等形式造景。這樣不僅充分利用了周圍的自然景物，還在無形之中改善了高層建筑的環境，凈化了周圍的空氣。

4.4.3注重建筑形態設計的生態與節能

建筑物的形體系數是影響建筑熱量得失的重要因素之一，簡而言之，利用形體系數的判斷，即是：形體系數越小損失的熱量就越少，越有利于建筑的生態環保；反之，形態系數越大喪失的熱量也就越多，越不利于建筑的生態保護。其中建筑的形體類型主要有三大類型，分別是圓柱體型、衍生圓柱體型、變體方體或方柱，而在這三種，圓柱體型最有利于建筑的生態保護。例如某總部辦公大樓為典型的圓柱體型高層辦公建筑，圓柱體建筑結構的均衡性非常好，受力結構也很均勻，它可以在減少熱量流失的同時有效降低風壓，并且它能高效率地利用土地資源，減少土地資源的浪費。與此同時它還采用了智能幕墻系統，可以精確地調節各種能源在建筑物中的分配。

5結語

綜上所述，綠色生態型的高層建筑設計，是現代城市建筑實現未來可持續發展的重要設計方向。除了要求其綠色環保，還應當建立包括屋頂綠化、室內綠化等的立體多層次綠化體系，在能源、材料等方面，遵循生態原則，從而實現建筑學的生態化，趨利避弊，進一步發展高層、超高層建筑的綠色設計。

作者:李偉 單位:中鐵二院重慶勘察設計研究院有限責任公司

參考文獻:

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