李淳
中交城市发展（山东）有限公司 山东省济南市 250000
摘要：现如今，生态环保已经国际范围内经济发展比需要遵循的重要原则之一，建筑工程作为一种与生态环境质量关联较为密切的事物，需要在设计、施工建设等环节中融入生态建筑学的知识。本文以生态建筑学概述作为切入点，在深刻阐述生态建筑学应用于高层建筑设计须遵循原则的前提下，从空间组合、平面设计、更新改造三个方面就生态建筑学在高层建筑设计中的应用进行了研究分析。
关键词：高层建筑；生态建筑学；设计应用
1、生态建筑学解析
生态建筑学得以诞生的重要基础条件便是自然生态系统，本质上是建筑学和生态学交叉产生的一门学科[1]。简单而言，就是在全面利用生态学和建筑学有关原理、知识的前提下，从建筑工程所在区域的自然环境特征出发，以现代科学的技术手段作为支撑，对建筑与其他因素之间的关系做出合理科学的安排，确保建筑能够和自然环境形成有机统一的整体，真正实现满足人们居住环境要求以及生态环境保护两大目的。生态建筑学在高层建筑工程设计过程中的应用，最终是将高层建筑和自然环境有机融合成一个彼此作用的生态系统，借助自然环境和高层建筑之间自然的物质能量交换，显著降低高层建筑工程设计对自然环境产生的各类不利影响。生态建筑学在高层建筑工程设计的应用，能够做到显著降低建筑资源和能源浪费，大规模地使用可循环再生的绿色能源、材料，并将施工过程中的各类有毒有害垃圾进行无害化处理，进一步降低工程施工建设对于自然环境的负面影响。
2、生态建筑学应用于高层建筑设计中需要遵循的原则
生态建筑学作为一门结合生态和建筑学科相关理论形成的全新交叉学科，在其应用到高层建筑工程设计的过程中，需要进行如下几项原则：第一，以人为本原则。简单而言，生态建筑学与高层建筑工程设计工作的有机融合，需要做到在合理利用各项能源资源的前提下，实现建筑工程和周围生态环境的有机融合，从而降低高层建筑工程设计施工对自然环境带来的破坏、污染，真正在实现节能减排、生态环境改善目标的同时，建设一个人类能够健康持续发展的生态自然环境，确保高层建筑工程设计能够有效满足人们在居住环境以及自然环境等方面的各种要求。第二，合理性原则。安全和稳定作为高层建筑设计工作必须思考的两个重要问题，生态建筑学在其中的应用必须以各项精准计算的数据作为支撑，并使用现代化的信息手段，对于高层建筑结构设计进行科学合理的优化，配合上各类全新节能材料以及技术的应用，将绿色节能的应用贯穿到高层建筑设计施工的各个阶段上[2]。第三，环境互动性原则。生态建筑学与高层建筑设计工作的有机融合，需要在全面综合考量居民个人需求的前提下，通过各类节能技术以及绿色施工材料的结合应用，实现高层建筑和自然生态环境的协调稳定发展。简单而言，高层建筑工程本身水资源消耗量十分巨大，生态建筑学在其设计工作中的应用，可以在回收装置设计在建筑工程结构中，对雨水和生活废水进行收集，并在对其进行有效处理之后用于其他途径，以此来有效地避免出现水资源浪费以及污染加重的问题。第四，设计的最优原则。生态建筑学与高层建筑工程设计的有机结合，必须要针对目标施工区域进行全面的调查分析，以便在掌握全部环境参数的前提下，确保建筑工程结构设计方案的最优化。在高层建筑工程设计朝向的工作中，需要对其地质条件进行全面勘察，并以所处纬度、当地气候作为出发点，确保高层建筑能够在四季最大化利用太阳能、风能。
3、生态建筑学在高层建筑设计中的实际应用
3.1高层建筑的空间组合设计应用
生态建筑学与高层建筑设计工作的有机融合，需要以周围所处自然环境的变化作为出发点，全面结合建筑工程和自然环境，并突出其结构特点。同时，也需要降低高层建筑工程设计施工对于自然环境的破坏，确保内部、外部环境能够实现真正的协调发展。具体而言，生态建筑学与高层建筑工程设计的有机融合，要求设计人员对空间组合进行全面的考量，将生态环境作为出发点，在空间组合设计的过程中，深刻反映居民对于居住环境的实际要求。比如，高层建筑设计过程中，工程的具体朝向是绝大部分居民都关注的一个重要问题，这一设计环节同样可以与生态建筑学进行融合。一般而言，太阳辐射、经纬度都会对高层建筑工程实际朝向产生一定程度的影响，设计人员便可在了解当地经纬度和太阳辐射的前提下，通过各类科学技术以及装置的应用，确保建筑工程能够对太阳辐射、风能进行合理的应用，显著降低空调使用所带来的能源消耗。设计人员需要在全面分析工程基础工程所处区域环境的前提下，结合不同用户对于建筑工程朝向、采光等方面的实际需求，全面利用自然环境的特点，开展空间结构设计，确保建筑工程、自然环境、植被能够协调发展。
3.2高层建筑的平面设计应用
高层建筑的外墙、楼板等表皮建筑部分能够对建筑工程的物理功能产生十分显著的影响。一般而言，当下的高层建筑设计工作中，绝大部分考虑的是外层建筑的美观性，忽视了高层建筑工程生态价值的提升。生态建筑学与高层建筑设计工作的有机融合，要求设计人员进一步重视高层建筑的生态价值，并实施相应的控制措施。在我国的高层建筑设计工程中，存在于南北方气候诸多方面的差异，同样也会体现在工程建筑的表层建筑设计需求上。北方因为冬季持续时间较长，往往对于墙体的厚度、热辐射需求相对较多，这就需要设计人员在全面分析建筑体型系数的前提下，显著提升高层建筑工程热量聚集效果。出于有效降低建筑工程内部热量散失的考虑，需要针对电梯管道朝向等做出科学的安排，通过楼梯间安装房门，可以有效降低建筑内部漏风现象的发生概率，同时也可以借助连廊的设置，提高建筑工程的自然通风效果，以此在环保理念的支持下显著提高高层建筑工程的设计质量[3]。对于南方地区而言，因其直接接受太阳辐射的时间相对较长，为了保障居住环境舒适度满足当地居民需求，必须要降低室内的热量，这就需要将遮阳设计加入整体工程设计工作中。设计人员必须要从当地的自然环境出发，合理规划建筑工程的遮阳区域，确保居民能够显著降低因为空调使用而带来的能源消耗。由于墙体和窗户在整个高层建筑的面积占比重相对较大，可以将其设置为节能窗，再加之南方阴雨天气相对较多，设计人员需要为其赋予较高的防风、防噪声污染的功能，为当地居民营造出一个舒适的居住环境。此外，高层建筑中光污染现象相对较为普遍且程度较为严重，设计人员需要在进行工程设计工作中，选取遮阳系数相对较高的施工材质，对可见光的透射系数进行有效控制，确保高层建筑的能源消耗能够始终控制在国家现行标准的规定范围内。
总结
高层建筑作为我国城市化发展进程中出现的工程产物，在当下国家重视生态环保理念践行的背景下，高层建筑的设计工作也需要与生态建筑学进行有机的融合。生态建筑学可以在高层建筑的空间设计以及平面设计中进行广泛的应用，真正意义上实现节能减排以及为人们营造舒适居住空间的双重目标，并且在未来高层建筑工程的设计工作中，生态建筑学的相关理论知识也必然会得到更为广泛的应用。
参考文献
[1]刘雯雯.生态建筑学在高层建筑设计中的应用探究[J].中国住宅设施,2020(04):16-17.
[2]沙二冬.生态建筑学在高层建筑设计中的应用探究[J].地产,2019(24):21+136.
[3]刘嘉斐.关于生态建筑学在高层建筑设计中的应用分析[J].现代物业(中旬刊),2019(12):73.
作者简介：李淳（1982.7.15）,男，汉,籍贯北京市,硕士研究生,设计部经理，助理工程师,主要从事地产设计管理工作。