高层建筑设计中生态建筑学的运用探究

高层建筑设计中生态建筑学的运用探究

马明磊

身份证号码： 37072419860404****

摘要：随着城市现代化建设的持续进行，一系列负面影响也随之而来。城市高层建筑的增多带来了严重的环境污染和能源紧缺问题。因此，在高层建筑设计的过程中，应该加强对生态建筑学的运用，改善城市居民的生活环境，缓解对能源和土地资源的浪费，从而进一步提高城市居民的生活质量。目前，在城市发展中，高层建筑已经成为城市建设的必要项目，不仅能够解决土地资源利用方面的问题，而且能够很好地保护城市生态环境，实现城市的可持续发展。

关键词：高层建筑设计；生态建筑学；运用

随着时代的发展和社会的进步，生态建筑设计的概念已越来越为人们所接受。当前人们已经意识到环境问题与经济社会的发展同等重要，理想情况下的绿色建筑设计理念就是将建筑物与其周围的自然、人文环境进行合理组合，以优化建筑物的建筑质量，达到减少建筑成本、节能环保，以及给人们提供舒适的生活环境的目的。生态建筑要求设计师对建筑设计进行创新和探索，不断发现并解决问题，这有利于我国生态环境建设的可持续发展，增强人们的生活满意度。

1生态建筑的内涵

生态建筑学是建筑学中非常重要的课题，主要涉及建筑架构与环境之间的共生关系。生态建筑指的是利用生态学相关的理论和知识应用于建筑结构的设计中。将建筑物设计成环境系统中的组成部分，所以必须在建筑物与环境之间寻找到合理的平衡点，使两者之间能够保持平衡。同时利用各种符合生态学原理的建筑元素和结构单元的设计来减少建筑使用过程中的能源消耗。生态建筑的含义主要概括为以下两点：（1）在考虑建筑与环境之间的关系时，充分发挥建筑设计的作用而又不损害周围环境，并最大限度减少生活中的能源消耗；（2）在设计建筑物时，应根据环境和空间合理设计建筑物的形状、大小、方向，使建筑物与环境融为一体、相互衬托，这与提高人们的生活情趣、改善建筑使用时的舒适度，以及保证居民的生活质量有着至关重要的作用。

2生态建筑设计的原则

2.1舒适安全原则

无论采用哪种建筑方式，最终的目的都是要拥有舒适的居住环境。因此，在开展建筑工程施工的过程中，要把舒适安全作为一条重要的建筑设计原则，使生态建筑学能够采用更好的方式为人们创造良好的居住环境，故而要研究建筑工程对人们生活造成的影响。根据建筑生态学的相关理论，首先要选择正确的建筑材料，建筑材料的选择要尽量使用绿色材料，从而摆脱传统建筑材料中有机化合物对环境的污染。在开展绿色建筑材料选择的过程中，设计人员需要从业主本身的需求出发，充分考虑建筑材料对业主的影响，确保建筑物能够带给业主生活上的舒适感，比如，建筑材料要确保良好的通风性和透光性，并且能够根据情况进行自我调节。

2.2可持续原则

目前，我国正在大力倡导可持续型社会的建立，生态建筑学的发展和应用正好符合这一目标，因此，在高层建筑的设计过程中需要加强对生态建筑学的应用，从而采取更加有效的方式推动可持续型社会的发展。在生态建筑学的应用过程中，应该从整体对建筑工程进行了解，从而找到更好的生态建筑学实用方法。整体思维要求设计师能够从各个角度进行考虑，而不是单一的角度，从而使建筑工程的开展更有利于绿色建筑标准，能够有效延长建筑物的使用寿命。可持续原则要求建筑工程设计能够使建筑物各方面达到协调状态，在通风口的设计过程中，需要对通风口的位置和方向进行调整来实现对建筑通风性能的调节。在温度调节方面，需要通过喷泉和植被进行调节，从而充分落实生态建筑学在开展建筑工程设计过程中的可持续原则。

3高层建筑设计中生态建筑学的运用措施

3.1合理选址

在建筑施工开始之前，相关部门需要开展科学规划，让建筑自身特点以及周围的自然环境实现完美结合，并且还要对生态系统进行合理测评，同时采用有效的手段进行优化。在建筑设计过程之中，除了需要对该地区自然环境做全面了解和掌握之外，还需要高度重视建筑具有的各种社会性环境因素，例如在进行建筑设计方案规划时，不但需要确保前期勘察等工作顺利进行，准确掌握当地地质以及水文状况，而且还应当对建筑和自然环境之间的相互作用进行周密计算以及对生态环境的建设进行检验，避免建筑和自然环境产生矛盾。依据生态学原则和要求，生态系统难以处于长时间稳定或保持不变的状态，有着出色的自我恢复和自我调节能力，表现出一种相对特殊的动态化平衡。然而这并非意味着能够无限期保持此类平衡状态，因此一定要对具体限度进行严格把控，通过有效的方式来增强生态环境质量，进而满足具体的生态环境建设要求与标准。总之，设计时要进行合理选址。

3.2朝向设计

高层建筑设计中的朝向与生态建筑设计有着极大的关联，因此在结构设计中要重点关注建筑物的朝向设计。根据不同地域的经纬度与太阳直射角度，进行精密的数据计算，科学合理规划建筑物的朝向问题。合理的朝向可以保证高层建筑内有充足的光照和良好的通风，这样可以减少屋内电灯以及空调的使用，保证空气流通还可以加速衣物的风干，减少烘干设备的使用，使自然资源利用最大化，从而达到节能减排的目的。在实际施工过程中，仔细调查建筑物的周边环境，合理测量建筑物群的间距，满足室内的采光需求。比如增大窗户的面积，增设竖向的遮阳格栅栏，提升建筑物的光能及风能利用率。

3.3围护的设计

作为建筑设计的关键环节，围护结构设计是否合理关乎到建筑整体的生态绿化效果。对此，相关设计人员需要秉持生态建筑理论，从防水材料选择、外墙窗体结构设计以及保温材料选择等方面进行围护结构设计的优化，进而在提升建筑防水能力的同时，进一步提升建筑的隔热性能。建筑围护结构采用可调控的智能型结构，能够实现对外界气候变化、室内环境控制需求的有效适应。通过对围护结构的合理设计，使其建筑在冬季阶段的热负荷平均值仅有0.7W/m²，进而实现在冬季采暖阶段的能源消耗控制。需注意，倘若建筑防水、保温材料选择不合理，不仅影响到建筑功能，亦会对居住者生活质量产生不同程度的影响。所以需以生态建筑理论为指导，尽可能选择环保性防水与保温材料，例如环保性保温材料可以选择玻璃棉卷毡、陶瓷保温等材料。

3.4节能设计

为实现对建筑的生态化、环保化设计，设计师可以借助新能源技术来强化建筑的节能效果。例如对地热、太阳能等技术的应用，已经在我国建筑领域得到有效实践。选择将光伏玻璃安设于建筑南侧，安设面积达到30m²，主要用于对遮阳百叶、玻璃幕墙进行供电。并且该工程在屋顶位置设置太阳能集热器，以此为建筑室内除湿系统等的运行提供动能。除常规的太阳能热水器之外，设计师可以依据建筑节能需求的分析，合理引进太阳能发电以及地热能技术，通过热能转化为电能为建筑运行提供动力，在降低建筑运行能耗的同时，实现对周围生态环境的改善。

4结语

随着社会不断发展，当前生态意识逐渐进入人们的日常生活中，成为其中不可或缺的一个重要组成部分。对于生态意识而言，在许多领域中发挥着关键性作用，同时因为建筑学在城市发展过程中也具有极为重要的意义，所以在进行建筑学设计时，需要科学引入生态意识，采用切实有效的方案促进生态环境发展，最大程度降低建筑行业对各种资源的消耗，最终实现可持续发展的战略目标。

参考文献

[1]李泽.高层建筑设计生态建筑学的应用探究[J].建材与装饰，2019（36）.

[2]李皖林.生态建筑学在高层建筑设计中的应用探究[J].住宅与房地产，2019（5）.