高层建筑设计中生态建筑设计初探

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年40卷4月(上)第10期   作者:1.孙子烜 2.刘波
[导读] 伴随着经济的快速发展,和谐社会的构建,我国工程建设项目发展迅速。

        1.孙子烜 2.刘波
        1.青岛腾远建筑设计事务所有限公司 山东青岛 266000
        2.青岛新都市设计集团有限公司 山东青岛 266000

        【摘要】伴随着经济的快速发展,和谐社会的构建,我国工程建设项目发展迅速。建筑工程与社会环境、自然生态环境密切相关。工业化文明给人们的生产和生活带来了极大的方便和进步,同时也对自然环境造成了极大的破坏。建筑工程耗资巨大,对人类生态环境造成严重破坏。人们已经采取了一系列节能、环保的环保措施。加强高层建筑绿色设计,促进可持续发展建筑研究,同时不影响人们对生活舒适的追求。若能将研究成果应用到居住设计中,则可促进“绿色居住环境”的建设。关键词:高层建筑;生态建筑学;运用

0.引言
        我国目前的城市建设面临着新的要求。高层建筑是城市设计的一大突破,城市建设中也出现了一些新的理念,如与环境的融合、与人的和谐等。作为人类长期可持续发展的产物,生态建筑是未来建筑发展的总体趋势,生态建筑既能创造可持续发展的价值,又能为人类创造生态、资源和发展等方面的价值,具有十分重要的意义。生态建筑相对于传统的建筑理念有很多优点和发展前景。与此同时,当代建筑师对建筑理论的研究日益深入。

1.高层建筑生态建筑学设计目标
        生态学是以自然生态系统为基础,将生态学、建筑学与其它学科结合起来的。结合区域生态环境特点,采用先进的建筑技术和理念,将人口与建筑有机地结合起来,改善高层建筑。对整个生态环境进行调整,使其更好的整合,为人们提供更舒适的生活空间。要达到这个目标,设计者需要对整个建筑的结构、材料、资源、成本等有一个全面的了解,并能熟练运用生态建筑的相关知识,充分掌握气候和环境条件。合并不同区域的特征可用于实际设计。将对周围环境的影响降到最低,全面提高高层建筑设计方案的科学性和实用性,确保资源有效利用,达到生态平衡,真正为用户提供绿色节能的居住环境。楼层越高,高层建筑的相对能耗越大。此外,整个建筑耗电巨大,将严重影响生态环境。采用合理的绿色建筑技术,使建筑生态环境处于一种定期自我调整和调节的状态。

2.生态建筑学在高层建筑设计中的应用原则
2.1节能环保
        要尽量用可再生能源代替高能、高污染、高排放的能源,同时注意材料的绿色节能,以免对环境造成一定的污染;其次要减少使用一次性材料的,充分利用环境和资源。合理利用风能、太阳能等替代原煤、石油和其它一次性能源提供。要注重节能技术、节能材料、节能装置等的应用,并尽量可能地利用可循环、储热和储能等方式。
2.2因地制宜
        当地理环境、人文环境气气候条件是建筑设计的重要参考因素。生态建筑设计中,切不可忽视这些基本因素,生态建筑应该有明显的地方特色,应该综合考虑地质因素,建筑与生态环境保护等的内容应该合理地融入生态设计理念中,实现工地与建筑生态的和谐统一。设计应该结合当地的实际情况,如根据常用的当地建材来设计和维护建修,以及根据当地的日照、通风和其气候条件来设计照明和通风系统。根据当地的地形特征来设计排水系统;当地的文化景观、生活习惯和其生态因素,设计出符合当地人美学的建筑外观和实用功能空间。通过环保和绿色理念设计当地的实际建筑,还可以缓解资源短缺紧生态破坏等,。
2.3以人为本
        以和谐为载体加强生态设计中的人性化设计,以尊重自然环境,在保护的同时合理利用自然资源,加强对各种生态因素的有效利用,同时考虑建筑到人们对自然环境的渴求,例如通风和照明等,营造一个生态适宜的建筑环境。还需要充分考虑人的属性需要,完善建筑物的基本功能,保证建筑的安全舒适,满足传统建筑对防火、防腐、防压的要求。还要做到无污染、无辐射,尽量采用新型环保建筑材料,以最大限度地满足人们对生活居生态环境的需要,创造适宜生活的生态环境适宜。



3.高层建筑的生态建筑设计策略
3.1提高生态建筑学的认识与应用
        从生态建设的角度看,虽然不能满足建筑的短期经济效益,但可产生长期生态效益。当前,一些建筑企业把生态建筑和建筑设计结合起来,并且易产生一些误解,认为其是制约经济建设发展的障碍。因此,有关部门必须加强对生态建筑的宣传,让更多的人了解生态建筑的价值和优点,更好地为建筑业服务。其次,要建立生态建筑教育培训机制,让更多的人接受专业教育,让相关人员了解生态建筑在高层建筑生命周期的可持续性和长期性,提高人们的素质。另外,政府部门作为建筑市场监管的一个重要组成部分,在推动生态建筑发展方面也起着举足轻重的作用。相关部门要加强对地方建筑市场的整合和宏观调控,规范建筑市场环境。对此,必须强化产业政策、法律法规要求,限制企业的不规范生态应用行为。总结建筑中存在的问题,更好地促进生态建筑在高层建筑中的推广应用。
3.2通风与照明节能设计
(1)自然通风
        一个好的通风系统可以帮助调节室内温度、湿度和空气新鲜度。考虑不同季风特征、当地风向和气候、建筑物周围空气流动和室内通风标准等因素,优化建筑物的空间布局,合理设计门窗的位置、尺寸和材质,并采用自然通风作为主要设备。在满足居民需求的同时,为高层建筑内部创造高质量的通风条件,从而降低建筑的能耗和使用成本,对通风起到补充作用。采用BIM技术进行设备通风设计时,可采用BIM技术对各种管道进行仿真,以提高管道综合设计水平,避免各种管道在施工过程中的碰撞,有效控制室内净高。
(2)自然采光
        创造高层建筑自然采光条件,降低建筑照明能耗。BIM技术还可以用来进行生态照明设计,建立相应的建筑模型,根据当地的实际情况,模拟不同情况下的照明效果,从而确定高层建筑的重要设计参数。为建筑照明设计调整照明面积和照明时间,最大限度地引入自然光。同时应该使用LowE玻璃和其它有效的措施,避免光污染,并且在保证照明要求的同时保持舒适的温度。
3.3外观设计
        高层建筑的表面是最直观的观赏面,主要包括外墙、幕墙、屋顶、广场或庭院等。这种外层结构和辅助设施的设计与高层建筑的最初印象有关。此外,许多外墙装饰面还能吸收和隔离有毒有害物质,隔离紫外线,防尘、绿化装饰等,使建筑物的表面也保持一种良好的生态状态,还能降低室内噪音。在设计外观时,应尽可能选择合适的当地材料和施工方法,并应考虑外墙的清洁措施,为居民提供一个全面健康的环境。
3.4加强绿色节能设计
(1)绿化设计
        绿色生态设计不仅体现在高层建筑的外部,也体现在其内部。其中之一是基于建筑外部空间的绿色植物生长特征和生态气候特征。如在朝阳的墙面周围种植如葡萄等爬墙型或高大直立的植物。不仅能提高整个社区的观赏性,而且能调节室内温度和空气质量,提高高层住宅居民的生活质量。将高层建筑的公共区域打造成小型生态系统。
(2)节能环保材料和技术设计
        当前高层建筑中的大量的新型建筑材料,由于其具有低污染、高性能、可循环利用、高可用性等特点,有助于实现环保、节能的设计目标。比如用于外墙保温设计,能有效地提高建筑外墙的保温隔热效果,从而减少HVAC设备的能耗,并起到节能减排的作用。风力发电等可持续再生能源的节能装置,建立节能结构,保证资源的有效合理利用。

4.结束语
        综上所述,高层建筑的设计是建筑整体经济性和结构合理性的重要依据。在高层建筑设计中引入生态建筑理念,可达到节约资源、保护环境、为居民提供更舒适、更健康的建筑空间的效果。这对于建筑行业的绿色发展至关重要。设计部门也应加强对生态建筑的管理,建立健全的管理制度,加强设计师的专业培训和教育,以进一步提高生态建筑在高层建筑设计中的作用。

参考文献
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[2]周华军.生态建筑学在高层建筑设计中的应用[J].智能城市,2017,3(10):86.
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[4]薛润泽.生态建筑学在高层建筑设计中应用探析[J].建筑工程,2018(2):26.
[5]李倩倩.生态建筑学在高层建筑设计中的应用探究[J].住宅与房地产,2018(16):104.
[6]熊晓羽.生态建筑学在高层建筑设计中的应用[J].住宅与房地产,2017(3):74.
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