生态建筑学在建筑设计中的应用

生态建筑学在建筑设计中的应用

杨丽娟

深圳市鹏之艺建筑设计有限公司重庆分公司 重庆市 400000

摘要：现阶段，为化解城市土地资源短缺与城市人口数量日渐增长的冲突，各类高层建筑拔地而起，且整体建筑规模逐步扩大，为城市大众充足提供了生活、办公的优质空间，甚至成为了展示城市发展能力的新型地标。然而，在高层建筑施工作业期间，也可衍生出大量资源、能源的浪费现象，以及排放出大规模污染废弃物，不仅不利于城市优质环境的打造，也为城市大众身心受损埋下了消极隐患。对此，高层建筑设计人员应及时革新自身设计新思想，将先进性生态建筑学思想合理引入设计规划中，突出高层建筑建设施工的绿色化、节能性，助推城市发展升致新台阶。

关键词：生态建筑学；建筑设计；应用

引言

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生态建筑学的概念

1.1意义

高层建筑是现代城市发展建设实力的直观体现，在近年我国各地城市稳定发展中，高层建筑遍地开花，成为了展示城市发展水平的重要载体。而在高层建筑施工中，随着修建流程的日益推进，可随即伴生出大批施工废弃垃圾物，一旦这些废弃物未得到科学处理，将对施工区及其附近区域的水资源、土壤、空气等方面带去严重污染，侵犯大众宝贵的身体健康。在生态建筑学概念被提出后，设计人员即可将其运用于高层建筑设计中，实现建筑施工与自然生态环境的和谐共存、顺利结合，推动建筑工程自然适应当地自然生态系统运转规律，并融合其中。以及采取生态、节能、绿色化的手段严格把控施工资源的耗用、污染物的排放，避免高层建筑施工对当地自然生态环境的平衡起到干扰、破坏影响。

1.2目标

在以生态建筑学为基本遵循的高层建筑设计作业中，设计人员可立足实际，推出生命力、创新性、持续性较强的设计新方案，重点关注建筑主体施工修建的资金、资源、能源耗用量，将其精准把控在最低范围内。并优先选择具备循环再次利用性能的施工建材，减少工程施工中的废物排放总量，减轻高层建筑建设工作对自然环境造成的污染。通过生态化的系统设计，为大众打造出满意、温馨、舒适的城市生态环境，驱动城市建筑、经济、生态协调发展。

2.高层建筑设计中生态建筑学的运用途径原则

2.1自我调整原则

由于生态系统自身持有的自我调节能力表现明显，所以，在围绕高层建筑展开生态化设计中，设计人员应针对性利用生态系统这一特殊特点，将建筑区域打造成整体循环的自然、绿色空间，根据循环往复的新模式推进建筑施工作业，为建筑修建工作探索出契合自身综合实况的自我调整、自我净化新路径。继而实现高层建筑施工的良性自我循环，而这也是生态建筑学的追求目标。生态建筑优质的自我调整可辅助建筑主体灵活适应、应对环境的动态变化，促使建筑主体温度、采光、取暖等多方面实现自动调节，充分发挥建筑物应有的性能功能。此外，生态建筑学的科学理解、合理引用能够将高层建筑创新构建为“自给自足”的活性生态系统，展示建筑主体自身优势作用，最大化迎合大众对建筑主体的标准要求，提高其建筑物使用满意度。

2.2可持续原则

如今，我国坚定不移的走可持续性发展道路，追求长远发展目标。而这在生态建筑学领域来讲同样重要。基于可持续性发展原则，设计人员应站在全方位宏观角度开展高层建筑设计工作，避免片面、单一的思考局部区域，确保建筑工程能够充分契合绿色建筑要求，增强建筑主体施工质量，延长其运行年限。另外，可持续原则强调高层建筑的统筹设计可实现各建筑构件状态的协调一致。例如在高层建筑通风口的设计作业中，设计人员可通过通风口的位置选择、方向规划保证建筑主体的通风性能可多角度发挥；或是利用绿化植被、河流喷泉等设施，完成对建筑区域总体温度的高效调节等，将生态建筑学关键性可持续原则在高层建筑设计中高质落地。

2.3安全舒适原则

对于建筑设计来讲，无论采取哪种建筑手段，使用哪种建筑材料，其核心目的均为为大众提供舒适、安全、稳定的生活居住环境。因此，在以生态建筑学为主导的高层建筑设计中，设计人员应侧重秉持安全舒适的根本原则，通过生态建筑学优势的直观呈现，为大众精心创设出优质的建筑居住条件。而这就需要设计人员从深层次探究高层建筑施工可对大众正常生活造成的消极影响入手。依照生态建筑学基本要求，设计人员应正当选择高层建筑施工主要建材。在建材选择中，需着重选择新型绿色建材，防止传统建材内含的有机物、化合物等物质对生态环境带去高污染。同时，设计人员还应以满足大众现实性需要为出发点，优先选用可给予其生活舒适感的优质建材，充分考量建材具备的通风、透光、气密、保温等多样能力，全力构建出安全性、舒适性强的高层建筑。

3生态建筑学的设计理念

3.1舒适化设计理念

随着时代的发展，人们对生活和工作环境的要求越来越高，对建筑物舒适功能的需求也在增长。因此，不断改善人们生活和工作环境条件、提高人们生活质量是生态建筑设计发展的趋势和设计师努力的方向。

3.2运用自然体系设计理念

将建筑物周围的绿植、水源和空气等外部环境与建筑本身设计相结合，可以最大限度利用外部自然环境元素创造出健康舒适的环境，还可以减少建筑物的能耗。在建筑设计中使用太阳能等可再生资源不仅环保，而且节省了建筑成本，如在生态建筑设计中，可以减少电灯照明增加自然光的采光，来减轻建筑对环境造成的光污染。通过将周围的天然水源、自然通风等环境元素与建筑中的高科技技术相结合，可以为人们创造出一个绿色健康的智能生活环境。

3.3自我调节“生命体特征”理念

就摩天大楼的“生命周期”而言，它显示出了与生物生命的类似点：决策过程→设计过程→施工过程→使用过程→拆除过程，这与生物的生长、成熟、衰老到死亡的过程有异曲同工之妙。摩天大楼的设计也应具有自我调节、自我清洁的生态学功能。在进行建筑设计时，要充分利用建筑物周围环境的气候条件、地理位置等进行室温控制，从而大幅度减少建筑物在日常使用中废气或废料的排放。

4生态建筑设计的方法

4.1建筑整体的设计

在基于生态建筑学的高层建筑设计中，设计人员应以全局视角，对建筑区域施以合理的全能量协调。即利用自然生态环境，为建筑运行特殊供给所需能量，或是通过现有综合性能量的正当转化，实现高层建筑内部和谐、稳定环境的创设。以水资源短缺地区的高层建筑设计为例，设计人员可统筹设计出区域生态体系，以水循环运行系统的科学设置，完成建筑内水资源的有序供应。即调用区域内河流水域为建筑提供水能补给、在净化建筑内大众生活废水后引进河流内，或是将处理后的生活废水用于高层建筑绿植灌溉等，创新构建出“人养水、水养人”的优质生态新环境。实现区域内水资源的高效利用，进而承载水循环新生态系统的健全搭建突出高层建筑区域生态建设质量。

4.2循环节能设计

循环节能作为高层建筑践行生态建筑学的关键一环，需得到设计人员重点聚焦。具体内容有：

一是废物正当利用。设计人员应根据高层建筑建设、运行综合现况，推出系列废物利用的可行性方案，将建筑施工中衍生出的废物垃圾加以合理回收、二次利用，以节能循环新体系的完整创建实现施工垃圾的高质处理，并将可用的垃圾建材再次回用于建筑工程修建中；

二是能源稳定循环。为完成高层建筑资源能源的良性循环，设计人员可在健全构建水循环体系的前提下，灵活活用太阳能、风能、光能等新一代清洁能源，贯彻现代化建筑领域节能循环新主张。例如在高层建筑顶层增设太阳能设施，通过自然太阳能能量的合理运用，向高层建筑内部源源不断的供应热量，突出建筑取暖保温。

4.3空间生态设计

空间生态建筑作为我国高层建筑中较为实用的构建，可成为高层建筑与附近建筑物、构筑物协调、融为一体的“粘合剂”。而因设计人员在以宏观视域开展高层建筑的设计作业中，需通过全局、统筹的部署调整，承载空间生态建筑为大众创设出宜居、舒适的生活环境[3]。所以，设计人员在推进高层建筑设计工作过程中，应以大众对建筑物综合适应能力、接受程度的周全考量为侧重点，着力实现当地常规气候与建筑区域自然环境的有机结合。

例如在温度较高的我国南方地区的高层建筑设计中，设计人员可在建筑区域内部特设储水装置，为建筑用水提供便利要素，实现对高温的动态调节，保证建筑在施工、运行中免受高温天气的消极影响，给予大众舒适的生活条件。而在炎热地区的高层建筑设计中，设计人员可采取扩大建筑区域植被绿化面积的手段，承载植物光合作用，完成对建筑区域高温的有效控制。这样一来，设计人员既可以相对生态、绿色化的措施，优化高层建筑区域的生态环境，表现空间生态建设规划的重要性。

4.3合理选择建筑材料

生态建筑建设的重要环节是合理选择不同的建筑材料。建筑材料是构成整个建筑体系的重要组成部分，而材料的生产、处理、保养和再利用都与环境保护息息相关。选择符合生态设计原则的材料，同时充分利用好建筑废料，尽可能使用可再生材料来替代传统的材料，从而减少对不可再生资源的消耗，避免环境遭到破坏。例如，在选择混凝土时，可以选择环保的高性能混凝土，以减少原料提取对环境的污染；在选择装饰墙壁的材料时，可以选择木材或竹子等可回收的材料。

5生态建筑设计的应用

5.1建筑与环境相辅相成

建筑与环境的和谐共处是生态建筑设计中必须重视的一个环节。在进行设计之前，设计者必须首先调查好建筑所在地的自然和人文环境状态，并在建筑设计中添加自然元素，以减少资源消耗和对环境的破坏。设计地下或半地下景观时，最大限度利用地下资源，并将地下与地上空间相结合，可以形成与当地自然和人文环境相协调的三位一体发展模型。在设计建筑物的过程中，必须考虑建筑物空间等条件的组合，并进行良好的工作布局和空间分析。生态设计的类型很多，要基于生态体系结构设计进行功能分析和调整。在设计核心位置的过程中，要考虑经济和结构舒适度等因素来进行综合评估。

5.2建筑设计要突出时代特点

生态建筑作为新时代的代表建筑，其设计师也需要进行创新，必须充分运用最新的建筑科学成果和建筑技术，从而满足人们对现代建筑的需求。将来自不同地区的风格元素相结合，以创建所需的居住环境。建筑物外部的合理设计更为重要，并且基于建筑物外部的设计使整个建筑与环境相辅相成。在传统设计的基础上重视建筑物的交互作用，加强与环境的辅助功能，而建筑外观的装饰特征和可视距离也是建筑设计的重点环节。对建筑物周围环境的影响因素进行调查了解后再进行建模模拟，可以确保生态建筑设计的可行性。

5.3建筑设计要突出绿色主题

绿色主题意味着与环境和谐共处。生态建筑设计通过优化现有自然资源以有效利用环保建筑材料来减少总体能源消耗。通过科学合理的设计，可以实现周围环境与主体建筑的高度融合，在确保建筑物主要功能的基础上充分利用最新的绿色建筑材料和尖端的建筑技术，从而实现房屋的低能耗设计。例如，在墙壁设计中，墙壁的内部、外部和中心都可以填充环保隔热材料，为建筑物的外墙提供隔热保护，并可以加强建筑物墙壁的稳定性。此外，在施工过程中工人需要重视废料的回收利用，以避免对周围环境造成二次污染。

5.4布局的节能化

通过设计标准和原则实现生态建筑结构简单、功能多样、能耗低、维护方便的目的。比如在建筑物中使用隔热外墙、塑钢门窗、中空玻璃等，还可以使用室内节水卫生设备来节省水资源。在建筑结构设计阶段，要充分利用现有能源。在废物处理过程中，在充分考虑可持续发展理念和模型要求的情况下，不断分析已有资源并在整个过程中寻找新能源的运用点，充分利用自然环境、节能材料、新技术。在所有阶段都应注意对生态建筑概念的渗透，以改善周围环境，提高生态建筑建设的可行性。

5.5建筑技术的生态化、节能化

如今，世界上的传统能源正在不断减少，但是人类对于能源的需求却在不断增加，这种矛盾成为直接影响我国传统建筑业发展的重要障碍。所以，在进行生态建筑设计时，必须思考如何在建筑设计过程中通过技术来提高建筑本身的节能性，减少建筑在建设过程中及竣工后使用维护的资源消耗。在建筑施工过程中，可以通过合理选择节能材料来减少资源消耗，减少易碎材料的使用，从而提高建筑质量。在生态建筑设计阶段，要严格遵循可持续发展的概念。在生态分析的基础上，将技术与可持续发展的实际指标相结合，以实现最大的生态效益。综合分析基于生态建筑的设计指标，结合通风性能、照明性能、保温性能等，评估生态建筑的可持续发展指标，基于生态建筑的可持续发展概念进行定性分析，从而促进建筑行业的发展和社会环境的优化。

结束语

综上所述，处于我国建筑领域全面贯彻“绿水青山就是金山银山”新思想的发展新阶段下，生态建筑学新理念得到了领域人员的认可、接受、实施，成为了高效解决高层建筑修建能源资源耗用量大、污染物随意排放等不良问题的新思路。因此，为切实满足城市大众对居住空间、生存环境提出的严苛新要求，驱动城市经济稳定增收，助力城市健康、持续发展。高层建筑设计人员应主动理解、实践表现领域发展主张，将生态建筑学有机整合于建筑设计，全面整治高层建筑修建施工所暴露出的不环保现象，从而促进我国生态文明总体建设进程逐步加快。

参考文献

[1]胡平.高层建筑设计中生态建筑学的运用探究[J].房地产世界,2021,(14):52-54.

[2]徐晓.生态建筑学下的城市高层建筑设计分析[J].中国建筑金属结构,2021,(04):72-73.

[3]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):87-88.

[4]沙二冬.生态建筑学在高层建筑设计中的应用探究[J].地产,2019,(24):21+136.