高层建筑设计中生态建筑学的应用研究

作者简介：杨真真（1998.07-），女，河南省周口市人，本科，研究方向：建筑学。

摘 要： 生态建筑学是指在建筑中体现生态性，实现人、建筑、自然和社会的协调发展，对传统生态建筑学的理解是“绿色建筑”，在设计思想上强调不对环境造成破坏，尽量保持建筑周围的生态环境良好，而随着时代的发展，对生态建筑学理念的认知逐步升级，指的是在建筑构成一个较为完整的“生态系统”，能够自我調节、自我控制，对资源进行合理利用，保持建筑与自然生态环境的良性循环。

关键词： 高层建筑设计;生态建筑学;应用

【中图分类号】TU972 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.34.082

引言：当前社会高楼大厦林立，对于高层建筑来说，不可避免的要耗费更多资源，对生态环境的需求更高，在这种情况下，充分应用生态建筑学的理念，构建高层建筑的生态系统圈，尽可能减少资源的损耗，将高层建筑和环境的污染降到最低，构建合理的高层建筑，此即为本文分析阐述的目的所在。

1 生态建筑学的内涵

传统生态建筑学的理解是“绿色建筑”，在设计思想上强调不对环境造成破坏，尽量保持建筑周围的生态环境良好，而随着时代的发展，对生态建筑学理念的认知逐步升级，指的是在建筑构成一个较为完整的“生态系统”，能够自我调节、自我控制，对资源进行合理利用，保持建筑与自然生态环境的良性循环，给居住者带来更舒适的居住体验。

具体来说生态建筑学的内涵众多，其中最重要的则是以下四点：①建筑设计减少资源的耗损，包括节能节水减排，资源循环利用等方面;②建筑减少对环境的污染和破坏，构建人与自然的和谐共处，比如建筑尊重地域环境，力求最小的土方量，减少对土壤的破坏;③建筑给居住者带来更舒适的居住环境，比如建筑的细高比越大，热损耗，热吸收也就越大，而近年来日益成熟的自然通风技术、外墙保温技术，投入更少的资源，给居住者带来更好的体验;④建筑生态还需要和经济、社会等方面挂钩。

2 高层建筑设计与生态建筑学的融合

2.1 建筑整体规划设计

建筑整体规划设计需要从生态建筑学角度思考，构建建筑生态系统，包括1.根据地域空间的社会属性，确定最适宜的地段选择，构建合理的交通系统;2.根据地域空间的地质属性，确定建筑的高度、体型、面积比例等，尽可能减少对土壤的破坏;3.根据地域空间的生态属性，建筑设计需与周围环境相融合，组织立体绿化和水体，改善建筑气候环境，确定建筑的朝向和体型，充分利用太阳光，减少电能损耗，要明确高层建筑细高比越大，热损耗，热吸收也就越大，而热吸收与热损耗除了用高新技术如幕墙、生态表皮技术调整外，还与建筑朝向、体型有密不可分的关系。

2.2 注意资源的合理利用设计

高层建筑提倡节能减排，比如研究高层建筑的采光设计，巧妙设计朝向以及建筑的空间格局、采光面积，加大对太阳光的采集，减少电能的使用;比如在高层建筑采用新型能源功能，比如太阳能、地热能等;比如当前日益成熟的外墙保温技术，内保温采用复合墙体或加厚的废渣做成的轻质砌块，能够有效提供保温功能的同时，还能延长使用年限;比如高层建筑常见的给排水问题，高层很难保证给水压平衡，必然会对管道造成压力，采用分区供水的方式，高层利用高位水箱供水，采用复合材料管道，提高使用年限;比如水资源循环利用系统，在高层建筑楼顶加设雨水收集系统，推广使用中水系统，让水资源使用更加科学合理[1]。生态建筑学应用的方面众多，需要根据实际情况巧妙设计。

具体案例：柏林建造的绿色生态办公楼，大楼正面安装有大约64m 2的太阳能电池来代替玻璃幕墙，其造价比玻璃幕墙更加便宜，屋顶的太阳能电池能供应热水，大楼的屋顶设储水设备，用于收集和储存雨水，雨水不作为饮用水，却能够用来浇灌屋顶草地，或冲洗厕所，草地与储水又能调节大楼的气候，减少温度波动。

2.3 注重建筑的生态设计

注重高层建筑的生态设计，建筑构成一个较为完整的“生态系统”，能够自我调节、自我控制，对资源进行合理利用，保持建筑与自然生态环境的良性循环，这要求高层建筑设计师在建筑设计时要充分考虑到建筑与外部环境的互动，包括采光、通风、温度波动、空气、景致等元素，加强人与自然的联系，最优化高层建筑设计以及空间布局。通常情况下采用高新技术和材料来模拟生态系统，比如幕墙、太阳能供能等，而如果能真实的还原建筑的生态系统，往往效果更好[2]。

具体案例：英国建筑师福斯特设计的法兰克福商业银行总部大厦被冠以“生态之塔”的美称。整楼是围成的三角形平面提醒，中间为三角形中庭，如同一个大烟囱，可以做到楼层自然通风，而且三角形平面又能很好的采光，减少相邻建筑的遮挡。

2.4 注意高层建筑的舒适度设计

注意高层建筑的舒适度设计，给居住者带来更好的居住体验，无疑也是生态建筑学中的重要部分之一，比如高层建筑给排水系统中，供水水泵以及排水管壁碰撞会发出震动噪音，以往添加隔音棉只是治标不治本，采用变频式水泵，效果更好;例如屋顶花园、入户花园等设计，绿植能给人减压，满足人们回归自然的心理需求，还能避免温度波动以及吸收噪音、紫外线照射;

具体案例：文森特·卡勒博建筑师事务所在菲律宾的宿雾市设想了一颗“彩虹树”（RAINBOW TREE），这是一座模块化的大型木质公寓楼，建筑借助被动生物气候学原理和先进的可再生能源的概念，周围用绿植环绕，建材为雪松木板，采用了日本古老的工艺烧制而成的，与被称为焼杉板（Shou-Sugi-Ban），这样具有更好的耐火性，防蚁虫作用和防真菌能力。

3 结束语

结合上文阐述，在高层建筑设计中应用生态建筑学，构建更优、更合理、能够更好地满足居住者需求的建筑，意义重大。

参考文献

[1] 杨建伟，杨秀骏，姚娜.高层建筑设计中生态建筑学的应用研究[J].中国房地产业，2018：94.

[2] 陈明.研究生态建筑学在高层建筑设计中的应用[J].建材与装饰，2017：112-113.