生态建筑学在高层建筑设计中的应用探究 李晓杰

发表时间:2021/5/20   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:李晓杰
[导读] 摘要:近年来我的建筑行业不断发展,建筑的数量和质量都获得了稳健的提升。
        身份证号:2308281984****XXXX  黑龙江哈尔滨  150000
        摘要:近年来我的建筑行业不断发展,建筑的数量和质量都获得了稳健的提升。人们的环保意识在不断加强的情况下,对于绿色生态节能型高层建筑的选择上也愈发向着多样化发展,这对于我国的建筑行业无疑带来了巨大的挑战和机遇。在高层建筑设计和建筑层面应牢牢坚持绿色理念不动摇,坚持绿色环保和人文理念和谐共处的原则,切实促进现代城市高层建筑建设的重要意义。
        关键词:生态建筑学;高层建筑;设计;应用
        1生态建筑学简介
        生态建筑学强调人与建筑环境的融合与协调。自然属性和社会特征所构成的人工生态系统,与生态平衡协调发展相关,人工生态系统与自然生态环境相辅相成,相互促进发展。社会环境因素影响了生态建筑的功能以及环境形态,生态建筑设计需要综合考虑经济、技术、美学等综合因素以及文化特征的影响。
        2生态建筑学在高层建筑设计中的应用原则
        2.1基本原则
        生态建筑通过对能源的合理应用,促进环境改善,以避免资源浪费,从而创造适合人类生存和发展的生态环境。充分发挥生态建筑学作用以进行建筑设计,并保护建筑物周围的生态环境,采用合理措施,避免破坏周围环境和生态平衡;尽量减少能量的消耗,避免生态资源的浪费,以实现节能减排、改善生态环境,将可持续发展作为发展的抓手,充分合理的利用能源,进一步提升能源的利用率;坚持以人为本,通过生态环境改善体现生态建筑的本质特征,以营造符合人们发展与生态环境的良好氛围,通过生态建筑设计满足人们的物质需求以及精神感官,创造良性生态。
        2.2合理原则
        在高层建筑设计中,安全性、稳定性为设计中所考虑的重要问题。为了实现安全可靠的建筑设计,需要经过精确的计算得到相应的参数以指导设计,并通过科学、高效的信息化手段,对设计结构进行优化[1]。在高层建筑建筑中渗透生态建筑学理念,通过节能技术、新材料的应用,将节能的理念与高层建筑进行有机的结合,进行设计管控,以便于实现绿色建筑。
        2.3最优原则
        在高层建筑设计中渗透生态建筑学,在进行全面调查的基础上,掌握建筑所在区域的实际情况,实现结构方案的最优设计。在建筑物的选址过程中,需要勘察地质条件,明确纬度、气候等条件,对建筑的朝向进行合理的设计,保障太阳能、自然通风的合理利用。在高层建筑规划阶段以及后期设计阶段,需要确保建筑区域周围的绿化情况达标以及高层建筑的设计合理。
        3生态建筑学在高层建筑设计中的应用
        3.1空间组合设计
        3.1.1布局设计
        居住建筑的生态布局要考虑建筑外墙面积以及层高与能耗的关系、每个功能分区的定位要求,例如生活区对温度、自然光、空气、景观有综合要求,而楼梯、机房等辅助性空间人流较少,为此要优先设计人们的实际居住空间,将居民对房屋舒适度和节能性需求融入空间布局之中,然后尽力满足其他分区的自然生态要求。在满足规划容积率的条件下,尽量保证建筑物拥有更多的舒适朝向。要合理进行动静分区、洁污分区、人车分流,采用全局观念和规则平面设计等方式,使得外部环境与建筑内部结构相协调,使建筑物从大自然获得更多的能量,并有效避免浪费[2]。
        3.1.2结构设计
        为了突出建筑结构特点和生态性,体现结构的均衡性和经济性,需要在考虑结构形式安全分布的前提下,满足建筑功能的完善性的要求。要根据高层建筑所在地的自然生态环境采用与之相契合的建筑结构,例如根据当地的土层地质条件,采用当地成熟的高强度材料,在满足建筑安全和建筑功能的前提下,优化并简化结构设计,使建筑形式、结构形式、构造细部等达到和谐统一。


        3.2通风与照明节能设计
        3.2.1自然通风
        高层建筑对自然通风条件有较高的要求,良好的通风系统有助于调节室内温度、湿度和空气清新度,营造冬暖夏凉的建筑效果,使建筑空间时刻保持良好的舒适度,为人们提供更好的空间环境,因此需要考虑到不同季候风的特点、当地的风向气候、建筑物周围气流、室内通风标准来优化建筑空间布局,合理设计门窗位置、尺寸和材料,以自然通风为主、设备通风为辅,为高层建筑内部创造高品质的通风条件,在满足居住者需求的同时降低建筑能耗和使用成本[3]。同时,在进行设备通风设计时,可利用BIM技术实景模拟各类管道交叉情况,在设计过程中完善管道综合设计,避免施工过程中各种管道碰撞绕路情况,有效控制室内净高,避免施工浪费。
        3.2.2自然采光
        在高层建筑内部创造自然采光的条件,降低建筑照明能耗。在进行生态采光设计时同样也可利用BIM技术建造相应的建筑模型,根据地区实际情况模拟不同条件下的采光效果,由此确定高层建筑的采光面积、光照时间等重要设计参数,对建筑采光设计进行调整,例如设计玻璃幕墙最大化地引入自然光,其次采光设计还要注意热辐射和阳光直射的影响,兼顾遮阳结构的设计,采用百叶窗、活动遮阳板等可变化的遮阳方式,且应采取LowE玻璃等有效措施避免对周围环境的光污染,在保证照明需求的同时保持舒适的温度。
        3.3外观设计
        3.3.1表皮设计
        传统建筑在外观设计时主要考虑其观赏性,多体现其艺术造型和主体效果设计,而生态建筑设计全面考虑了考虑太阳辐射热、气体污染、室内废弃排放等生态性需求,例如采用曲面设计,相比直面建筑耗能较低;控制建筑体形变化,方便施工、减少材料消耗;玻璃幕墙、电子幕墙、太阳能面板的使用,既保证了建筑的美观性,也展现了其绿色环保性,更提高了室内环境的舒适感。
        3.3.2屋顶设计
        现今的高层建筑屋顶不仅仅是一个封盖作用,生态建筑设计更注重对其功能化和绿色化设计,使得建筑屋顶在生态设计理念下更具特色。例如加强了绿化设计,比如空中花园设计,不仅能装饰屋顶,提高建筑物美感,还能通过绿植来完善建筑物的空气净化系统,屋顶架空,建设阳光房,扩大了建筑利用空间,打破了高层建筑千篇一律的层叠空间形式,还能降低屋顶的热能压力,提高屋顶生态化的水平[4]。
        3.3.3外墙设计
        外墙占据高层建筑外部绝大部分空间,因此生态设计的可利用性较高,而外墙采用双层结构设计是最常用且最经济的生态设计策略,主要是利用双层空间来调节温度。根据空气动力的原理分析,双层墙壁之间的巨大空间为空气流通提供了绝佳的条件,炎热时节空气对流带走外墙囤积的热量,秋冬季寒冷天气可以与外部冷空气很好地隔绝,加强外墙保温作用,有效保障室内的温度。通过建筑物自身主动调节温度,从而降低了高层建筑运营中空调等冷暖设备的能源消耗量和废气排放。
        总而言之,随着城市化进程的不断发展进步,高层建筑的应用十分广泛,为了对人们的日常生产生活进行满足和促进,高层建筑必须对绿色生态理念进行相应的应用和发展。在城市高层建筑建设的过程中要不断对建筑的空间、结构、外观进行设计和改良,同时加强生态和自然对于建筑的促进作用,积极使用新能源进行相应的绿色生态建筑的建设活动,从而推进绿色生态型高层建筑的长久发展。
        参考文献
        [1]王永强.复合功能高层建筑的准层设计分析[J].建筑技术开发,2019,46(19):20-21.
        [2]阿布力克木•艾海提.论高层建筑设计的生态环保理念应用[J].建筑发展,2019,3(9).
        [3]魏正旸.试析生态节能住宅的外墙节能设计[J].城市建筑,2019,16(27):30-31.
        [4]陈小松,宋云云.浅析未来高层办公建筑的生态系统构建[J].地产,2019(11):39-40.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: