綠色生態(tài)型高層建筑設計重點探討

時間:2022-05-23 09:26:14

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綠色生態(tài)型高層建筑設計重點探討

1引言

在當前的建筑領域,高層建筑成為建設亮點,形態(tài)各異的高層建筑已經成為城市的主要標志。對于綠色生態(tài)型高層建筑而言,應運用可持續(xù)發(fā)展的設計策略表達綠色設計的理念,提高建筑使用價值。

2城市綠色生態(tài)高層建筑設計發(fā)展

高層建筑的特點在于外觀的獨特、大氣,可以有限節(jié)約土地資源,但是其建設要求設計人員具備較高的技術水平,加之建設工序較多、難度較大,資源消耗相對較多,因而給高層建筑的發(fā)展造成了重大的阻礙。基于此,現(xiàn)代高層建筑開始向綠色的發(fā)展道路邁進,綠色的環(huán)保設計理念被運用到了建筑工程建設中。一項好的建筑工程,應當能夠將生態(tài)學作為主要的理論前提,并以此為標準和方向,實現(xiàn)能耗低、循環(huán)快、信息充足、具體自動調節(jié)等能力,從根本上實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最終目標,以技術性的思維代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設計理念。當前很多高層建筑的設計要堅持以人為本、全面協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展,不能僅停留在對外表的包裝與判斷,而要求能夠更加深入地評價建筑的內在品質,回歸建筑的本質特征,統(tǒng)籌考慮“適用、經濟、美觀”,以此實現(xiàn)對整個信息社會審美表象的體現(xiàn)。

3現(xiàn)代城市綠色生態(tài)型高層建筑設計的理念

3.1與自然體系融合

在生態(tài)高層建筑設計系統(tǒng)中,需要重視自然的作用,并將其積極地引入到實際的設計過程中,是自然因素能夠在最大程度上得到實現(xiàn),例如改善建筑的采光、通風等條件,提高居住環(huán)境舒適度,營造更加和諧、健康的社會環(huán)境等。在整個社會中,水資源、陽光和空氣都是生存的基本,而科技的存在使整個社會處于亞健康狀態(tài),能夠加強人們對于自然的關注度,并有意識地加強人與自然的協(xié)調發(fā)展。所以,自然通風和采光必然會受到關注,成為建筑設計新的發(fā)展動力,成為建筑設計觀念中重要一部分。

3.2使用感受舒適化

人們生活水平的改善,致使他們對于生活環(huán)境的品質要求日益提高,人們對建筑要求已經不僅局限于功能方面,使用感受的舒適性被越來越多的人所重視。因此,在現(xiàn)代高層建筑設計中,需要引進使用感受舒適化的設計理念,綜合運用現(xiàn)代建筑學、藝術學、生態(tài)學等多種學科的技術,通過選擇無毒無害材料、做好空間平面布置設計。此外,還可以通過減少揮發(fā)性物質排放,有效預防電波、輻射的危害,避免建筑內部的對視和室內通視等問題,營造良好的聲環(huán)境和視覺環(huán)境,提高建筑的溫濕度以及空氣質量水平。

3.3具有自我調節(jié)功能

高層建筑物通常存在既定的使用年限,在該使用年限以內,高層建筑具備一個完成的生理周期,包括設計、建設、使用以及拆除等。因此,高層建筑并不是一成不變的,在生理周期內,不僅要保持其功能的正常發(fā)揮,還應當具有一定自我調節(jié)能力,使其維持在良好使用狀態(tài),完善自身功能。故而,在高層建筑設計中,不僅要在采光、通風和濕度等實現(xiàn)自我調節(jié),還需要考慮建筑的自我凈化能力,盡量減少污水、廢氣以及噪音污染的排放,實現(xiàn)高層建筑的綠色生態(tài)。

4現(xiàn)代城市綠色生態(tài)型高層建筑設計的重點

4.1高層建筑空間設計

高層建筑的空間設計,對于人們日常生活環(huán)境的舒適感具有較大影響,在綠色生態(tài)型高層建筑設計中,對于空間的設計,不僅要從空間組合、利用以及經濟性方面考慮,還需要重視空間分區(qū)的節(jié)能與舒適度。在高層建筑中,就不同空間而言,其對采光、溫度和景觀的要求有所差異,比如辦公空間的溫度需求,要求最高的是常用辦公室,然后是多功能廳和會議室,要求最低的是走道、樓梯和門廳等。因此,在高層建筑辦公空間設計中,需要利用交往空間來緩沖內外環(huán)境溫差,實現(xiàn)室內外溫差的梯度轉換,減少能源的消耗,避免人們在出入內外環(huán)境時由于溫度驟然變化產生的不適。在綠色生態(tài)設計理念要求下,高層建筑設計的分區(qū)已經不再是簡單的動靜分區(qū)、功能分區(qū),還需要從采光、空氣以及舒適度的角度,采取環(huán)境緩沖分區(qū)的設計方式。其中,在設計功能區(qū)間時,由于內、外區(qū)對空氣溫度、濕度以及采光需求的不同,應當根據各區(qū)的實際需求,分別設置照明、空調系統(tǒng)的控制系統(tǒng),在實現(xiàn)節(jié)能目標的同時,還要充分滿足各個分區(qū)舒適性的需求。

4.2高層建筑結構設計

在人們的建筑設計發(fā)展歷程中,對自然的模仿是一種重要的設計方式,有許多建筑設計的靈感都是來源于自然界的,不僅提高了建筑的技術含量水平,而且具有良好的力學和美學特性。因此,在綠色生態(tài)型高層建筑設計中,也需要利用模仿自然的結構設計,最為常用的有樹狀和竹狀兩種。其中,樹狀結構形式是以根、樹干、樹枝當成結構的支撐所在,可以保證力傳遞的合理性,并提高建筑結構各個部分的采光水平;竹狀結構是利用其中空、節(jié)段結構,使直徑與高度比十分懸殊。

4.3高層建筑“表皮”設計

高層建筑的“表皮”是其重要的設計環(huán)節(jié),“表皮”是指建筑外的維護結構,包括外墻、屋面、樓板以及相關附屬構件,比如表面綠化、遮陽設施等(見圖1),此類設施的配置可以起到改變室內物理環(huán)境的作用。在高層建筑中,“表皮”是內外空間轉換的主要介質,對室外、室內的各種交流過程都有反射、吸收以及轉換等作用,會對建筑室內外的物理環(huán)境品質產生不同程度的改變。因此,在綠色生態(tài)環(huán)境設計中,還應當加強對建筑表皮設計的重視,根據設計需求,選擇合適的材料與構造方式,積極有效地改善室內的聲、光、熱等環(huán)境,提高室內環(huán)境的舒適感。同時,在重視表皮支撐與控制功能的同時,還要充分考慮太陽輻射熱、風、光和人生理舒適以及氣體污染等各種要素。

4.4高層建筑生態(tài)設計

4.4.1減少人體傷害,保證人身健康

建筑設計的首要原則,是保證用戶的生命健康,尤其是綠色生態(tài)型高層建筑,更應當在使用的基礎上,盡可能降低環(huán)境中潛在的不利影響。而環(huán)境中的噪音、電磁輻射、空氣質量、化工產品、風等若處理不當,都極有可能危害人體健康,因此,在設計的過程中,應著重注意通風效果,充分利用自然光等,以減少電磁輻射的排放;盡可能的采用無毒無害,并經國家認證的健康綠色建筑材料,減少VOC(揮發(fā)性有機化合物)等危害人體健康的建筑材料的使用。

4.4.2充分利用自然景物造景設計

高層建筑的功能各有不同,所選取得地理位置也定然不同,在此情況下,高層建筑的設計也應因地制宜,充分利用地理位置的優(yōu)勢。例如,對于有湖泊或是河流的建筑區(qū)域,可以充分利用水岸線自身的曲折線條修飾建筑物的輪廓;若建筑物在山體之上則可以利用自然山坡、山路、植物造景;若是建筑物在山體附近,可以利用山石駁岸等形式造景。這樣不僅充分利用了周圍的自然景物,還在無形之中改善了高層建筑的環(huán)境,凈化了周圍的空氣。

4.4.3注重建筑形態(tài)設計的生態(tài)與節(jié)能

建筑物的形體系數(shù)是影響建筑熱量得失的重要因素之一,簡而言之,利用形體系數(shù)的判斷,即是:形體系數(shù)越小損失的熱量就越少,越有利于建筑的生態(tài)環(huán)保;反之,形態(tài)系數(shù)越大喪失的熱量也就越多,越不利于建筑的生態(tài)保護。其中建筑的形體類型主要有三大類型,分別是圓柱體型、衍生圓柱體型、變體方體或方柱,而在這三種,圓柱體型最有利于建筑的生態(tài)保護。例如某總部辦公大樓為典型的圓柱體型高層辦公建筑,圓柱體建筑結構的均衡性非常好,受力結構也很均勻,它可以在減少熱量流失的同時有效降低風壓,并且它能高效率地利用土地資源,減少土地資源的浪費。與此同時它還采用了智能幕墻系統(tǒng),可以精確地調節(jié)各種能源在建筑物中的分配。

5結語

綜上所述,綠色生態(tài)型的高層建筑設計,是現(xiàn)代城市建筑實現(xiàn)未來可持續(xù)發(fā)展的重要設計方向。除了要求其綠色環(huán)保,還應當建立包括屋頂綠化、室內綠化等的立體多層次綠化體系,在能源、材料等方面,遵循生態(tài)原則,從而實現(xiàn)建筑學的生態(tài)化,趨利避弊,進一步發(fā)展高層、超高層建筑的綠色設計。

作者:李偉 單位:中鐵二院重慶勘察設計研究院有限責任公司

參考文獻:

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