1引言

在當(dāng)前的建筑領(lǐng)域,高層建筑成為建設(shè)亮點,形態(tài)各異的高層建筑已經(jīng)成為城市的主要標(biāo)志。對于綠色生態(tài)型高層建筑而言,應(yīng)運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計策略表達(dá)綠色設(shè)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(shè)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(shè)要求設(shè)計人員具備較高的技術(shù)水平,加之建設(shè)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;诖,現(xiàn)代高層建筑開始向綠色的發(fā)展道路邁進(jìn),綠色的環(huán)保設(shè)計理念被運(yùn)用到了建筑工程建設(shè)中。一項好的建筑工程,應(yīng)當(dāng)能夠?qū)⑸鷳B(tài)學(xué)作為主要的理論前提,并以此為標(biāo)準(zhǔn)和方向,實現(xiàn)能耗低、循環(huán)快、信息充足、具體自動調(diào)節(jié)等能力,從根本上實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo),以技術(shù)性的思維代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設(shè)計理念。當(dāng)前很多高層建筑的設(shè)計要堅持以人為本、全面協(xié)調(diào)、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(nèi)在品質(zhì),回歸建筑的本質(zhì)特征,統(tǒng)籌考慮“適用、經(jīng)濟(jì)、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(shè)計的理念

3.1與自然體系融合

在生態(tài)高層建筑設(shè)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(shè)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(fēng)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(qiáng)人們對于自然的關(guān)注度,并有意識地加強(qiáng)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。所以,自然通風(fēng)和采光必然會受到關(guān)注,成為建筑設(shè)計新的發(fā)展動力,成為建筑設(shè)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(zhì)要求日益提高,人們對建筑要求已經(jīng)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(shè)計中,需要引進(jìn)使用感受舒適化的設(shè)計理念,綜合運(yùn)用現(xiàn)代建筑學(xué)、藝術(shù)學(xué)、生態(tài)學(xué)等多種學(xué)科的技術(shù),通過選擇無毒無害材料、做好空間平面布置設(shè)計。此外,還可以通過減少揮發(fā)性物質(zhì)排放,有效預(yù)防電波、輻射的危害,避免建筑內(nèi)部的對視和室內(nèi)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(zhì)量水平。

3.3具有自我調(diào)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(nèi),高層建筑具備一個完成的生理周期,包括設(shè)計、建設(shè)、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(nèi),不僅要保持其功能的正常發(fā)揮,還應(yīng)當(dāng)具有一定自我調(diào)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(shè)計中,不僅要在采光、通風(fēng)和濕度等實現(xiàn)自我調(diào)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(shè)計的重點

4.1高層建筑空間設(shè)計

高層建筑的空間設(shè)計,對于人們?nèi)粘I瞽h(huán)境的舒適感具有較大影響,在綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計中,對于空間的設(shè)計,不僅要從空間組合、利用以及經(jīng)濟(jì)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(shè)計中,需要利用交往空間來緩沖內(nèi)外環(huán)境溫差,實現(xiàn)室內(nèi)外溫差的梯度轉(zhuǎn)換,減少能源的消耗,避免人們在出入內(nèi)外環(huán)境時由于溫度驟然變化產(chǎn)生的不適。在綠色生態(tài)設(shè)計理念要求下,高層建筑設(shè)計的分區(qū)已經(jīng)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(shè)計方式。其中,在設(shè)計功能區(qū)間時,由于內(nèi)、外區(qū)對空氣溫度、濕度以及采光需求的不同,應(yīng)當(dāng)根據(jù)各區(qū)的實際需求,分別設(shè)置照明、空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng),在實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)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(jié)構(gòu)設(shè)計

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

4.3高層建筑“表皮”設(shè)計

高層建筑的“表皮”是其重要的設(shè)計環(huán)節(jié),“表皮”是指建筑外的維護(hù)結(jié)構(gòu),包括外墻、屋面、樓板以及相關(guān)附屬構(gòu)件,比如表面綠化、遮陽設(shè)施等(見圖1),此類設(shè)施的配置可以起到改變室內(nèi)物理環(huán)境的作用。在高層建筑中,“表皮”是內(nèi)外空間轉(zhuǎn)換的主要介質(zhì),對室外、室內(nèi)的各種交流過程都有反射、吸收以及轉(zhuǎn)換等作用,會對建筑室內(nèi)外的物理環(huán)境品質(zhì)產(chǎn)生不同程度的改變。因此,在綠色生態(tài)環(huán)境設(shè)計中,還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對建筑表皮設(shè)計的重視,根據(jù)設(shè)計需求,選擇合適的材料與構(gòu)造方式,積極有效地改善室內(nèi)的聲、光、熱等環(huán)境,提高室內(nèi)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(fēng)、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(shè)計

4.4.1減少人體傷害,保證人身健康

建筑設(shè)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(yīng)當(dāng)在使用的基礎(chǔ)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(zhì)量、化工產(chǎn)品、風(fēng)等若處理不當(dāng),都極有可能危害人體健康,因此,在設(shè)計的過程中,應(yīng)著重注意通風(fēng)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(jīng)國家認(rèn)證的健康綠色建筑材料,減少VOC(揮發(fā)性有機(jī)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(shè)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(shè)計也應(yīng)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(shè)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(hù)。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(hù)。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(jié)構(gòu)的均衡性非常好,受力結(jié)構(gòu)也很均勻,它可以在減少熱量流失的同時有效降低風(fēng)壓,并且它能高效率地利用土地資源,減少土地資源的浪費(fèi)。與此同時它還采用了智能幕墻系統(tǒng),可以精確地調(diào)節(jié)各種能源在建筑物中的分配。

5結(jié)語

綜上所述,綠色生態(tài)型的高層建筑設(shè)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(shè)計方向。除了要求其綠色環(huán)保,還應(yīng)當(dāng)建立包括屋頂綠化、室內(nèi)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(xué)的生態(tài)化,趨利避弊,進(jìn)一步發(fā)展高層、超高層建筑的綠色設(shè)計。

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