浅谈高层建筑的生态设计及对形态的影响

许立俊

摘要：高层建筑发展到今天已成为业内外人士争论的焦点，因为高层建筑在施工建造过程中的确需要消耗大量的资源和材料，在运行过程中也会耗费大量的能源，从节能的角度看必然存在较大的弊端。本文从生态设计的概念入手，阐述了生态设计对建筑形态的影响，且对现代高层建筑中的生态设计作出了浅要论述。

关键词：高层建筑；生态设计；建筑设计；形态；影响

1、概述

生态环境对人类的生存与生活很是重要的。为了保护日渐恶化的地球环境，减缓生态污染， 社会各行业都开始实施节能减排工作，建筑行业亦是如此。对于现代城市的高层建筑来说，如果其想在建筑设计中实现节能减排，就必须从建筑功能入手，创新设计手法，尽量克服或消除当前高层建筑的设计病态，解决建筑热岛效应、自然光不足以及噪音大、能耗大等问题，以创造更大的建筑生态效益。而所谓的建筑生态设计， 实际就是指设计人员在设计阶段， 通过釆取多种方式来降低建筑能耗，全面解决建筑的保温、隔热以及绿化等问题，实现建筑节能。

2、生态设计对建筑形态的影响

通过上段内容的论述，我们得知实施生态建筑设计的目的是为了实现建筑节能。而在实际生活中，除了要明确生态设计的目的之外，我们还要对建筑实施生态化设计后可能受到的影响进行探讨。客观来说，建筑生态设计的直接影响对象是建筑形态。这主要是因为如果在建筑设计中引入生态设计，那么以前的传统设计方式必然会被改进或淘汰，拿建筑屋顶设计来说， 生态设计所坚持的理念是自然化与生态化，所以在是实际设计时除了会改变先前的设计方案之外，还会引入新材料和新工艺，从而改变建筑形态。

3、高层建筑的生态设计

3.1 屋顶设计

屋頂是建筑物的顶层结构，起着遮风避雨，保护建筑室内空间的作用。在建筑设计中，屋顶设计是一个关键点。国内现行建筑物在设计施工时常采用富有吸引力的屋顶结构作标志，起到引导和辨认的作用。这样的屋顶结构不仅可为人们提供认路指引，还能配合建筑色彩， 给人们创造一个良好的视觉空间氛围，让其在工作与学习时都能拥有偷快的心情。将生态设计理念引入建筑屋顶设计，具体措施有：首先，控制好建筑屋顶的顶层面积和相对表面积，控制时综合考虑屋顶的热性能、美观度等等；其次，屋顶面板可以采用蓄热能力差的面板材料，最上层的面层要考虑选择反射高的材料，以减弱建筑室内强烈的自然光线。

3.2 外墙设计

双层维护结构，称为“ 可呼吸的皮肤”， 通过设置双层外墙，使空气在“双层” 间自由流动，并通过空气动力学的作用，迅速带走热空气，形成自然对流。还可以利用喇叭口的抽吸作用，将热空气由下而上抽吸，形成强制对流，达到良好的降温作用。而在冬季双层外墙将可以形成一个温室。有利于节约采暖，同时还可以起到降低噪音的作用。由于高层建筑的直接开窗会造成局部紊流， 不易控制， 而双层维护结构可以避免这种情况出现。

3.3 外墙遮阳板的设计

遮阳板是在建筑外墙结构设计中常用到的一种结构形式，若能在对外墙的遮阳板进行设计时能够结合当地不同的日照特点和日照角度进行合理规划安排，就能够实现遮阳板的双觅效用， 即夏季实现遮蔽阳光照射、冬季增大光照时间的效果。另外，还可以通过利用不同材质和不同形状的遮阳板， 来实现不同形态的建筑立面，这样不但增大的建筑形态的内容， 也在一定程度上构成建筑细部，丰富了建筑的造型特点

3.4舒适化的设计

随着时代的发展和技术的进步，人们对生活和工作环境的品质要求也逐步提高，关注建筑功能的舒适性，以改善人们的生活工作环境，提高人们的生命质量成为建筑智能化的主要发展方向。高质量和高效率建筑环境的创造，始终应当是建筑创作的目标。当代建筑学、生态学及其它科学技术成果的综合，为建筑创作提供了新的设计思维。健康舒适的环境概念是指：优良的空气质量，优良的温湿度环境，优良的光、视线环境，优良的声环境；应对的建筑设计方法：使用对人体健康无害的材料，减少VOC（挥发性有机化合物）的使用，对危害人体健康的有害辐射、电波、气体的有效抑制，充足的空调换气，对环境温湿度的自动控制，充足合理的桌面照度，防止建筑间的对视以及室内尴尬通视，建筑防噪声干扰，吸声材料的应用等等。

3.5 运用自然体系设计

高层建筑设计中运用自然体系的目的是为了最大限度地获取和利用自然采光和通风，创造一个健康、舒适的人工环境。阳光和空气始终是人类赖以生存的物质条件。但照明和空调人工技术的普及和发展，使得自然体系的运用受到忽视，同时也对建筑环境产生了负面的影响。人们如果长期处于人工环境中易出现“病态建筑综合症”及“建筑关联症”，如疲劳、头痛、全身不适、皮肤及黏膜干燥等等。因此，在现代高层建筑设计中，应注重自然采光和自然通风与高新技术手段的结合。自然通风可利用现代空气动力学原理，采用风压与热压及二者结合等多种途径实现；在自然采光方面，保证良好的光环境同时，为避免直射眩光和过量的辐射热，可采取多种创新方式。

3.6 绿化空间设设计

绿化空间设计是建筑生态设计中一项关键内容， 它不仅有助于增加建筑的整体美观度，还能从根本上改善空气质量，为人们创造一个更加良好、舒适的居住环境。因为植物能够吸收二氧化碳，释放出氧气，同时能够淸除甲醛、苯和空气中的细菌，遮挡灰尘，形成健康的室内环境。它通过新陈代谢的蒸发作用可以蒸发水分， 从而控制和保持环境的温湿度。因此加强建筑表面的绿化设计，多种植一些适合本地生长的植物对于调节本地大气环境有着重要意义，相对于空调的温湿度调节而言，空调是将热量从室内转至室外，并且消耗能，使城市的温度增加，形成城市热岛，而树的蒸发就不会有这些负面作用。

3.7 在建筑形态设计时应着重考虑生态与节能

绿色生态设计建筑的形体应该是有利节能的。建筑师熟悉建筑形体系数与能量损失的关系。球体的形体系数最小，其次是圆柱体，再次是方柱体。形体系数是影响建筑热量得失的重要因素，建筑形体系数越大，传热损失就越大。较小的形体系数不但有利节能，还意味着潜在的围护结构建材的节约和优化。

4、结语

由此可见，现代城市高层建筑设计引入生态化设计理念之后，不仅可实现建筑节能，为建筑行业创造更大的建筑生态效益，还能通过改变建筑结构、色彩等方法来改观建筑的整体形态，使建筑形态更加饱和，进一步推动建筑节能工作的发展。为此，在以后的建筑设计中，为了实现社会建筑环境的协调发展，建筑设计人员就必须遵循相关的生态设计原则，采取有针对性的措施，全面做好建筑生态设计，实现生态建筑的长远发展。

参考文献：

[1] 何金敉. 浅谈高层建筑的生态设计手法[J]. 中国建材科技. 2014（S1）

[2] 贺向群. 与居住环境和谐发展的高层建筑生态设计分析探讨[J]. 中外建筑. 2009（06）

[3] 高梅. 生态设计在高层建筑中的应用浅析[J]. 深圳信息职业技术学院学报. 2006（02）