生态建筑学在高层建筑设计中的应用简述

吴尔斯林　万承真

摘 要：自从1992年在联合国环境和发展大会当中提出“可持续发展”的基本理念之后，建筑学等行业开始思考人类在当今资源日益短缺且环境遭受污染的居住条件下怎样可以得到更好的生存和生活条件。在此基础上，建筑设计师们引入“可持续性建筑”这个源于仿生学的理念，且运用到建筑设计当中让人类的居住环境条件可以从宏观的大环境到微观的灰空间，在各个施工环节可以逐渐减少资源的消耗和环境的污染。目前生态建筑学在我国的建筑行业内是在可持续性建筑基础上拓展出来较为新的设计理念。随着社会科技的发展，国民生活水平质量需求随之提升，对于居住条件也不仅仅局限于多层建筑所带来的空间条件，更多的对于高层建筑的需求量也日渐增长。文章把关注点聚焦“生态建筑”这个理念应用在高层建筑中。本文将介绍了生态建筑的必要性，分析了生态建筑学在高层建筑设计中的设计理念，探讨了生态建筑学在高层建筑设计中的应用。

关键词：生态建筑学；高层建筑设计；应用

1 引言

生态建筑学是从可持续建筑当中所衍生出来，且把生态学的理论应用在建筑当中，其采用生态设计手法和施工工艺，通过人工生态构建实现人与自然和谐共处的建筑学科。生态建筑学提倡尊重地方生态环境，将生态学和建筑学原理结合起来，合理安排建筑相关因素，从而实现建筑与环境、人的和谐统一，直至打造舒适宜居“天人合一”的居住环境。高层建筑虽然可以为更多的用户提供住所，但是它在施工和使用过程中对建筑室内外环境的影响较大，高层建筑的舒适度也较差。将生态建筑学应用在高层建筑设计中，目的是科学合理地设计与构建建筑物，使其与自然生态完美融合到一起，减少高层建筑给自然环境带来的不良影响。在生态环境已经成为一个全球性问题的今天，生态建筑学是生态学理念在建筑领域的具体体现，它也是改善建筑生态环境和人类居住环境的途径。

2 生态建筑的必要性

我国现阶段的能源消耗是非常巨大的，然而我国的能源储备却是低于世界平均水平的且出现严重的供不应求的状况，因此我国现阶段大力提倡可再生能源，发展可持续经济，是非常有必要的。传统的建筑模式，往往局限的考虑到了人类内部居住的舒适性，而没有考虑与自然环境的融合，既浪费了能源，又污染了环境，可谓得不偿失。尤其近年来，雾霾和空气污染、以及噪声污染等，时刻围绕且威胁着人类的安全，这些都是现代建筑厄待解决的问题。现如今，欧美等较为发达的国家当中许多建筑和设计人员已经开始考虑了自然环境与人类居住条件的关系问题，并在现实当中付诸行动且以此为建造生态住宅提供了依据。放眼国内，仅仅只是极少数经济较为发达的城市的建筑师开始对生态建筑模式有所关注。

3 生态建筑学在高层建筑设计中的设计理念分析

3.1 遵循自我调节理念

所谓自我调节理念指的是让建筑拥有能够自我净化和自我调节的能力，要让建筑能够不断的完善自身的整体功能。一般来说，大多数的高层建筑都是要经历决策和规划、方案设计、方案修改、建筑营造、建筑使用、建筑修复和拆除建筑这个过程，这个过程被称为高层建筑的生命周期。而将自我调节理念运用到高层建筑中的目的就是在整个过程当中对于不同阶段逐渐的有所减缓在建筑建造当中所带来不同程度的影响。在具体的设计过程中，建筑设计师要以高层建筑的温度、湿度和采光等为设计指标并对建筑进行合理的设计，从而让其自我调节能力能够发挥其作用。

3.2 遵循自然体系理念

所谓自然体系，理論上指的是在具体的整体设计过程中，设计师要充分利用高层建筑周边的水、土壤和空气等外部因素，并且要将这些外部因素和高层建筑设计整体规划相互结合，从而设计出与自然和谐的生态建筑环境。与此同时，设计师在设计的过程中结合周边环境的利弊需考虑并且将不必要且消耗能源较大的建筑设备在设计中简化，让高层建筑实现节能环保的目标。例如在设计的过程中可以优先考虑采用太阳能和沼气等系列可持续自然资源，让环境污染现象能够得到减少。因此，建筑师也应当要充分利用自然光和自然风等可持续资源作为提升高层建筑居住环境的重要使用资源。

3.3 遵循健康舒适的理念

高层建筑的最终目的就是为了提高民众的居住率，把生态建筑学运用在高層建筑设计中就要遵循让居住人员感到健康舒适的感觉。因此在生态建筑学中，对于健康舒适这两个理念是相当重视的。通常健康舒适的理念在高层建筑设计中的主要体现在两个方面：一是考虑居民们的身体健康，要减少使用有毒物质[3]。二，要注重提升高层建筑的舒适度，让居民能够充分的感受到生态建筑学在高层建筑中应用的优势。

4 基于生态建筑学的高层建筑设计思路

4.1 注重空间组合

在建筑空间设计过程中，要全面考虑其空间组合，重点解决空间经济性、布局特征以及室内外空间利用等问题。基于生态建筑学，其空间分布要结合居民对舒适度和节能的需求，不同的内部空间对景观、自然光以及温度的要求也各不相同，因此，在设计中要综合考虑动静分区和功能分区。在交通和位置设计中，要考虑结构均匀、经济性强，结合环境舒适度和热工效应。在平面空间设计中，要考虑南北朝向，实现平面空间效果最优。同时，在确保空间生态性的基础上，保证卫生间、楼梯和电梯厅的自然视野、通风以及采光，从而从设计上考量住户的舒适度。

4.2 突出建筑结构

生态系统的物质循环和能量流动，为人们提供了必需的生物资源和自然资源，而社会进步也是以生态规律和自然环境为基础。因此，在设计高层建筑过程中，以遵循自然的发展为前提结合生态环境与自然环境的变化，突出建筑结构特点以及生态性。设计师可以采用与环境相契合的建筑结构，从而尊重当地植被、环境以及土地，同时，协调设计外部环境与区域内部的关系，实现人与自然的共存和谐。

4.3 做好表皮设计

高层建筑表皮主要是指，可以改变建筑物理功能的外围结构，其主要包括附属构建、楼板、屋面以及外墙等。在以往的高层设计中，设计师更加关注表皮的视觉肌理、视野以及装饰功能，往往忽视了其生态型。基于生态建筑学理念下，设计师要给予表皮的支撑以及控制功能加以重视，例如关注有机物污染、烟雾、生理舒适度、自然光以及热辐射等要素，为居民提供全方位的健康环境。

4.4 考虑节能与生态

基于生态建筑理念下，高层建筑设计需要遵循持续自生、循环再生、废物最小化、能源最优化以及协调共生五大原则，实现高层建筑的绿色环保、节能降耗。同时，在设计过程中，还要充分利用周围设施、自然环境和生态资源，挖掘新技术以及新材料的潜力，为实现生态环保、节约能源提供可能性，注重对自然环境、自然通风以及自然采光的利用。

5 结束语

资源短缺和环境污染的问题对于现今社会人类居住条件存在着一定的影响，建筑师们采用传统的设计手法和理念已经不能满足人们对于居住条件的要求。住宅越来越有人性化、环保化、自然化，摆脱冷冰冰的模式，达到人与自然的和谐相处。要达到绿色发展的目的就需要充分利用科技，以保护环境和节能减排为目标，以人类的居住环境的改善，和与自然的亲密接触为动力，创造更好的生态建筑形式。未来的建筑形式，就是要以人性化和自然化作为考量基础，建筑师们要以节能减排，改善环境，作出一定的贡献，这也是生态建筑的目的所在。当然，在今后的建筑设计中，建筑师除了需要对客观周边环境的因素有所考虑以外，还需要对住户自身的心理进行考虑，更加完善设计，可以实现生态建筑所提倡的让住户无论从身体还是心里能够拥有一个舒适健康的环境。

参考文献：

[1] 翟宝辉，王如松，陈亮.生态建筑学：传统建筑学思想与生态学理念融合的结晶[J].城市发展研究，2015（4）：88～89.

[2] 张东辉.生态建筑与可持续发展[J].山西建筑，2015（14）：115～116.

[3] 孙召武.浅议现代城市发展中的生态建筑学问题及其对策[J].淮阴工学院学报，2014（3）：80～82.