高层建筑的生态设计策略研究

高层建筑的生态设计策略研究

侯蕾

天津城投建筑设计有限公司 300000

摘要：生态建筑是一个重要的生态概念，可以在未来的高层建筑建设中得到应用。它可以在高层建筑建设过程中发挥重要作用，为人们创造良好的居住环境，从而为建筑设计、施工等建筑工程项目提供有效的指导，促进城市的可持续发展。

关键词：高层建筑；生态设计；策略

建筑设计在建筑业中起着非常重要的作用。将生态建筑理念引入建筑设计，科学使用环保材料和无污染能源，减少对自然资源的需求，减少建筑对周边环境的影响，使建筑与周边环境完美融合，为人们提供更加舒适健康的生活环境。

1 生态建筑在高层建筑设计中的应用原则

1.1自调整原则

生态系统本身具有自我调节功能。因此，在高层建筑设计过程中，应充分发挥生态系统自我调节的特点，使整个建筑系统处于循环绿色状态，按照循环的原则调整建设项目的发展，从而使建筑工程能够有效地通过自我调节找到一条自我净化的途径，从而实现建筑工程在施工过程中的自我循环，从而使建筑工程能够达到生态建筑的建筑目的。生态建筑的自我调节可以使建筑更好地适应环境的变化，帮助建筑更好地完成自身温度、采光等各种因素的调节，从而帮助高层建筑更好地实现自身功能。生态建筑可以使高层建筑形成一个自给自足的生态系统，从而更好地提高其功能，使高层建筑在使用过程中最大限度地满足居民的使用要求，更好地发挥高层建筑的优势。

1.2舒适安全原则

在建筑工程建设过程中，应将舒适性和安全性作为重要的建筑设计原则，使生态建筑能更好地为人们创造良好的居住环境。因此，我们应该研究建筑工程对人们生活的影响。根据建筑生态学的相关理论，首先要选择正确的建筑材料，建筑材料的选择应尽量采用绿色材料，以消除传统建筑材料中有机化合物对环境的污染。在选择绿色建材的过程中，设计师需要从业主的需求出发，充分考虑建筑材料对业主的影响，并确保建筑能给业主带来生活的舒适感。例如，建筑材料应确保良好的通风和透光性，并可根据情况自行调整。

1.3可持续性原则

目前，我国正大力倡导建立可持续发展的社会，生态建筑的开发和应用正是符合这一目标的。因此，有必要加强生态建筑在高层建筑设计过程中的应用，从而采取更有效的方式促进可持续社会的发展。在生态建筑的应用中，我们应该从整体上理解建筑工程，从而找到更好的生态建筑实用方法。总体思路要求设计者从多个角度考虑，而不是单一的角度，使建筑工程的发展更有利于绿色建筑标准，并能有效地延长建筑的使用寿命。可持续性原则要求建筑工程设计能够使建筑的各个方面达到协调状态。在通风口设计过程中，需要调整通风口的位置和方向，以调整建筑物的通风性能。在温度调节方面，需要通过喷泉和植被进行调节，以便在建筑工程设计过程中充分贯彻生态建筑的可持续性原则。

2 高层建筑中生态设计的策略研究

2.1通风设计

通风设计作为现代生态建筑设计的主要环节之一，其合理与否关系到室内温度的调节效果，影响着人们的生活舒适度。如果建筑通风设计不合理，在后期运营阶段，人们会选择增加新的风机、空调等设备，以保持良好的室内通风效果，导致建筑运营能耗高。因此，设计者需要基于生态建筑理论对高层建筑的通风设计进行优化。在实际的建筑设计过程中，要求设计师在分析当地气候条件和风向特征的基础上，最大限度地利用自然通风，以满足居民的通风需求。例如，在设计中，考虑夏季炎热干燥的特点，通过合理的设计，加速空气循环，提高居民的舒适度，或考虑冬季寒冷的特点，保证门窗结构设计的严密性，并采用科学手段合理控制室内外空气交换，避免室外冷空气对室内环境的影响。

2.2热岛现象

分析热岛现象的形成不仅与建筑本身的环境影响有关，还与建筑周围的气流和辐射有关。为避免高层建筑在运营后期出现热岛现象，本项目要求设计人员依托生态建筑理论的应用，合理控制建筑密度、容积等要素，并根据建筑质量要求合理选择建筑材料。同时，根据当地气候特点分析，合理设置建筑内外布局，结合建筑周边水景及绿化设施设计，提高建筑整体生态效果，有效避免热岛现象。

2.3日照和采光

太阳能资源的合理利用不仅可以降低建筑运行能耗，而且可以提高建筑的整体生态环境保护效果。因此，在应用生态建筑理论的前提下，设计师需要注意高层建筑日照和采光的合理设计。在具体设计过程中，要求人员充分利用自然光，达到控制能量损失的目的。当然，在照明设计中，设计师也需要考虑建筑遮阳设计，以避免室内温度升高而引起的长期日照。在建筑采光设计方面，本项目充分利用BIM技术，将建筑参数集成到数学模型中，结合有限元分析模拟自然采光，通过BIM技术分析建筑采光面积、采光时间等因素，并在此基础上对建筑结构进行调整和优化。对于建筑遮阳设计，要求设计师在分析当地自然采光条件的基础上，合理使用遮阳板、百叶窗等材料，提高建筑遮阳效果。

2.4围护的设计

作为高层建筑设计的关键环节，围护结构设计是否合理，关系到建筑的整体生态绿化效果。对此，相关设计人员需要坚持生态建筑理论，从防水材料选择、外墙窗结构设计、保温材料选择等方面对围护结构设计进行优化，从而进一步提高高层建筑的隔热性能，同时提高建筑的防水能力。围护结构采用可调智能结构，能有效适应外部气候变化和室内环境控制的需要。通过合理的围护结构设计，建筑冬季平均热负荷仅为0.7w/m²，从而实现冬季采暖阶段的能耗控制。需要指出的是，如果建筑防水保温材料的选择不合理，不仅会影响建筑功能，还会不同程度地影响居民的生活质量。因此，在生态建筑理论的指导下，应尽量选用环保型防水保温材料。例如，环保保温材料可选用玻璃棉卷毡、陶瓷保温等材料。

2.5植物景观设计

植物景观设计不仅可以美化高层建筑的环境，还可以通过植物的合理配置来优化高层建筑的生态环境。对于建筑绿化设计，除了采用常规的设计形式外，设计师还可以在生态建筑的基础上，将建筑结构与植物景观有机地结合起来，进一步突出景观设计的审美价值，发挥环境的微观调节作用。对此，设计师可根据高层建筑的绿化需求分析，合理采用以下景观设计形式：（1）在建筑内外互动空间中合理设置微景观，如合理选择盆栽，并将其设置在阳台上。为了满足居民的植物观赏需求，同时利用植物景观来调整环境。（2）植物景观与建筑屋顶相结合。这种设计形式体现在建筑物顶部种植大面积植物，不仅可以美化建筑环境，还可以提高屋顶对雨水的抵抗力，减少雨水在建筑物屋顶上的渗漏概率。

2.6节能设计

为了实现高层建筑的生态环保设计，设计师可以借助新能源技术加强建筑的节能效果。例如，地热、太阳能和其他技术的应用在中国的建筑领域得到了有效的实践。选择光伏玻璃安装在建筑南侧，安装面积30m²，主要为遮阳百叶和玻璃幕墙供电。此外，本项目屋顶设置太阳能集热器，为室内除湿系统的运行提供动能。除常规太阳能热水器外，设计人员可根据建筑节能需求分析，合理引入太阳能发电和地热能技术，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，改善周边生态环境。

综上所述，生态建筑理念对社会的健康、可持续发展具有重要意义。将生态理念融入建筑设计，可以为建筑使用者提供更舒适、更安全的环境，促进建筑业的改革与创新，为生态环境的保护做出巨大贡献。

参考文献：

[1]生态建筑理念在建筑设计中的应用剖析 [J]. 彭菲. 居舍. 2020(27)

[2]生态建筑理念在建筑设计中的应用剖析 [J]. 祝蕾. 四川水泥. 2020(08)

[3]生态建筑理念在建筑设计中的应用 [J]. 刘志刚,董媛春. 住宅与房地产. 2020(21)

[4]生态建筑理念在建筑设计中的应用研究 [J]. 樊建仓. 江西建材. 2020(01)