生态建筑学在高层建筑设计中的应用简述

生态建筑学在高层建筑设计中的应用简述

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摘要:面对着人口剧增,生态环境破坏的现状,生态建筑学从人与建筑、自然的关系着手,通过生态设计手段,有效促进了三者之间的和谐与稳定。生态建筑学是未来高层建筑设计的发展方向,但是在当前高层建筑设计过程中,由于缺乏对生态建筑学的深刻理解,生态建筑学在高层建筑设计中的应用还面临诸多阻碍。文章中将结合生态建筑学的内涵以及设计原则,分析其在高层建筑物设计应用过程中存在的问题,积极促进生态建筑学理念在高层建筑设计中的应用与实践。

关键词:生态建筑学,高层建筑设计,应用,理念

引言

当前,随着世界人口暴涨,人与自然的矛盾日益加剧。我国不断推进生态环境保护和治理工作的开展,并提出生态立法,以促进我国生态环境建设与经济发展共同前行。生态建筑学自诞生以来就受到了建筑设计师们的广泛关注,但是在高层建筑设计实践中,由于缺乏对生态建筑学的原则和理念的理解,加之生态建筑学多学科知识交叉增加了其应用难度,导致生态建筑学在高层建筑设计中的作用没有得到充分发挥。

一、生态建筑学的内涵

生态建筑学,顾名思义,是指通过合理的建筑设计,使得人、自然、建筑这三者实现一个良性循环的建筑学理念。在生态建筑学范畴内,通过对建筑当地的自然环境进行实地考察,结合当地的人文环境,即风土人情等,在建筑设计过程中充分利用生态学知识、建筑学知识以及现代科学技术手段,实现以人为主体的人与自然、建筑的平衡。在生态建筑学理念下,通过对建筑的生态设计,通过对植物、阳光以及通风等建筑结构的合理设置,可以使得建筑成为一个高效、能耗低,且无污染、无废弃物的一个循环系统,实现人与自然环境的和谐相处。生态建筑学理念下,借助自然环境中的生态调节能力,可以有效提升人们的居住体验。

生态建筑学在高层建筑设计中的应用,不仅需要考虑绿色材料的运用、生态调节系统的设计、循环系统的管理与运营,还需要考虑高层建筑住户的居住体验以及生态建筑学在高层建筑设计中的成本支出、施工工艺等问题。生态建筑学是高层建筑设计未来的发展方向,但是在实际应用过程中,由于其多学科交叉的特点,对施工人员的素质也提出了较高的要求。

二、生态建筑学的基本原则

生态建筑学在高层建筑设计中的应用涉及到人与自然以及人与建筑之间的关系。其中,需要关注人与自然的和谐关系的建立和维护,还需要关注到高层建筑物住户在其中的良好体验。对于生态环境的保护,便是要求生态建筑学在高层建筑设计过程中应关注到垃圾废物的循环利用等问题;提高人们的居住体验则是要求在建设过程中注意建筑材料的绿色化以及循环利用。除了上述原则外,在生态建筑学中还有以下基本原则:

(一)人性化原则

近年来,人们对于生活质量的追求逐步提高,也提高了对建筑物的质量要求。生态建筑学在高层建筑设计应用过程中,不能以牺牲人们的居住体验和居住质量为代价,推行生态建设。生态建筑学需要关注到人和生态环境以及建筑这三者的平衡,因此,在建筑设计过程中,应遵循人性化原则,将人类的居住体验放在首位。

(二)生态化原则

生态建筑学在高层建筑设计过程中,应充分利用当地的自然环境以及水源、光源、自然风等资源,通过生态化的建筑设计,增加高层建筑的自然通风和自然采光,使得高层建筑成为一个自动循环的小型生态系统,增强高层建筑物的节能。在高层建筑设计过程中,坚持生态化的原则,可以大大降低高层建筑物的能耗,节约高层建筑物的运营管理成本。

(三)环保化原则

生态建筑学应用于高层建筑设计过程中,应坚持环保化原则,采用绿色建筑材料进行施工,尽可能降低化学物品对环境的污染以及建筑废弃物的产生,促进生态环境的保护。

三、生态建筑学在高层建筑设计应用中面临的阻碍

(一)高层建筑设计人员自身素质不足

生态建筑学在高层建筑设计中的应用需要涉及到城市规划学、景观规划学、建筑学以及生态学、材料学等多个学科门类,要求高层建筑物设计人员具有这些学科门类的基础知识以及综合运用能力。但是在设计过程中,建筑设计人员通常不具备上述所有的学科知识,这也导致其在将生态建筑学应用到高层建筑过程中时面临较多阻碍,其自身素质无法满足高层建筑设计的多学科交叉的设计需求。

(二)对生态建筑学的认识不足,缺乏相应的实践

当前,生态建筑学成为建筑商营销的噱头,大多数人认为在高层建筑小区增加绿化面积,采用节能设施就可以称之为生态建筑,缺乏对生态建筑学的充分认识。除此之外,我国真正可以符合生态建筑学的高层建筑几乎没有,缺乏相应的设计实践,对于生态建筑学的研究还停留在学术研究阶段。上述种种情况严重影响了生态建筑学在我国高层建筑设计中的应用。

四、生态建筑学在高层建筑设计中的具体应用

(一)通过对高层建筑外墙的生态化设计,实现高层建筑物的高效节能

高层建筑物的外墙,通常会设计幕墙起到装饰作用。生态建筑学在高层建筑设计应用过程中,可以充分利用高层建筑物的外墙,布置太阳能收集板为高层建筑物暖通设施提供能源,实现高层建筑物的高效节能。除此之外,可以通过对高层建筑物的生态设计,使其成为高层建筑物小型生态系统的一部分,实现自然通风、自然采光等,帮助高层建筑物实现内部的自动循环。通过高层建筑物外墙的生态化设计,可以利用自然环境中的自然风、自然光等自然、可再生能源辅助高层建筑物的运营和管理,大大降低了高层建筑物的能源消耗。

位于马来西亚的那亚大厦,是由杨经文设计的最具代表性的高层生态建筑物。那亚大厦在外墙设计中,就通过在南北两面外墙设置曲面玻璃墙的设计,调整高层建筑物中的日辐射量,通过浅绿色的玻璃设计作为通风滤过器,增加高层建筑物的通风量,使得室内不至于完全封闭。

(二)通过对高层建筑内部空间结构的生态设计,实现人、自然以及建筑的和谐

生态建筑学应用于高层建筑物设计中,最为主要的还是对高层建筑物内部空间结构的生态设计。在进行高层建筑物内部空间设计时,应明确建筑物的不同位置的采光以及通风情况存在差异,因此在设计过程中,应遵循当地生态环境的特点,利用生态学知识进行调整。例如,在阳光较为充足的地方可以设置太阳能发电板或者布置绿色植物起到遮阳作用,减少高层建筑物中空调使用率,降低高层建筑物的能源消耗。

除此之外,在高层建筑物设计过程中,还应该关注到楼道、电梯等公共空间的运行情况,尽量使用自然光以及自然通风条件。通过生态化的设计,尽可能地降低高层建筑物的运行能耗和废物排放量,在高层建筑物内部实现生态的良性循环,实现人与自然、建筑的和谐。

结语

作为未来高层建筑行业的主要发展方向之一,生态建筑学在高层建筑应用过程中虽然存在多学科交叉带来的设计困难,但其在高层建筑物节能环保等方面发挥着重要作用。

参考文献

[1]张滨.生态建筑学在高层建筑设计中的应用简述[J].门窗,2017(11):138.

[2]张波.关于生态建筑学在高层建筑设计中的运用探讨[J].价值工程,2015,34(21):215-216.

[3]涂靖.生态建筑学在高层建筑设计中的应用[J].城市建筑,2012(17):52+59.

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