論生態建築學在高層建築設計中的運用
摘要：為了降低高層建築的能耗並減少其對環境造成的影響，生態建築學的概念被提出，並逐漸被應用到高層建築的設計當中。本文對生態建築學在高層建築中的運用進行了探討，希望對建築設計工作者們能夠起到參考借鑑的作用。
Abstract： In order to reduce the energy consumption of the high-rise building and reduce its impact on the environment， the concept of the ecological architecture is put forward， and IS gradually applied to the design of high-rise buildings. In this paper， the application of ecological architecture in high-rise building is discussed， to provide reference for architectural design workers.
關鍵詞：生態建築學；高層建築；設計
Key words： ecological architecture；high-rise building；design
0 引言
隨著城市化程序的逐漸加快，我國高層建築的數量也呈現出爆炸性增長的趨勢，這一方面反映了我國社會經濟發展水平的提高，但同時也帶來了一些消極影響，如高層建築會帶來對能源的大量消耗，同時在使用過程中可能還會對周邊環境造成一定的不利影響。為了降低高層建築的能耗並減少其對環境造成的影響，生態建築學的概念被提出，並逐漸被應用到高層建築的設計當中。本文對生態建築學在高層建築中的運用進行了探討，希望對建築設計工作者們能夠起到參考借鑑的作用。
1 生態高層建築設計的基本原則和目標
所謂生態高層建築是指將建築生態學運用到建築設計當中，能夠實現建築產品與周邊自然環境的和諧相處，而且能夠對建築的使用和維護產生積極效應的一種設計。在當前我國能源緊缺問題日益嚴重的今天，將建築生態學運用到高層建築的設計當中，強調高層建築的節能效應和環保效應，可以被認為是當下生態高層建築設計的基本原則，具體可被概況為5R原則，即Revalue（再評價）、Renew （更新改造）、Reuse（重複利用）、（Reduce減少消耗）、Recycle（迴圈利用）。
Revalue是指運用生態環保的視角對高層建築的設計工作進行再評價、再審視。經過工業革命的發展，人類在經濟和物質生產方面取得了極大的成就，這反映在當代社會的各種物質產品較以往而言極大豐富，這一方面促使了人類經濟社會的發展，但同時也給自然環境造成了嚴重的汙染。因為工業生產會消耗大量的資源，同時在生產過程中會產生大量的廢棄物，這造成了當今世介面臨的能源緊缺問題和環境汙染問題日益嚴重，並且已經嚴重威脅到了人類的生存和發展。為了解決能源危機和環境汙染問題，當前人們已經開始用生態環保的眼光對過去的行為進行再審視和再評價，建築設計領域自然也不例外。以往高層建築設計重點強調的是建築的使用功能和外在藝術表現形式，對建築使用過程中可能對環境造成的汙染以及能耗問題卻缺乏足夠的重視。現在隨著觀念的更新，越來越多的人開始用生態環保的視角來看待建築設計活動，評判一個高層建築設計質量的標準融入了越來越多的生態環保要素，高層建築的可持續發展能力受到了越來越多人的重視。
Reduce是指在高層建築的設計過程中，透過採取一定的技術措施來降低建築使用的能耗。在確保建築正常使用功能不被影響的前提下，應透過在設計規劃階段儘可能合理的應用節能環保技術，以達到降低建築能耗、減少對自然環境汙染的目的。
Reuse是指在進行高層建築的設計建造過程中，應儘可能地利用以前剩餘的一些資源，如可將從廢棄建築中揭下來的地磚應用到新建築當中，將從廢棄建築中拆除下來的一些電氣裝置、傢俱以及舊零件等進行重新利用，這樣可以減少對大自然的索取，進而起到保護生態環境的作用。
Recycle是指在進行高層建築的設計過程中，應加強對能源和資源的回收利用，尤其是加強對稀有資源、緊缺資源以及自然不可降解物質的`回收利用。例如現在高層建築對水資源的消耗都比較大，如果所有汙水都一次性排放掉的話，則不僅會汙染環境，還是對水資源的一種嚴重浪費。在高層建築的給排水系統設計中，就可以加入對水資源的回收利用設計，如可以對雨水和一般生活用水進行收集，在經過一定的處理後可以作為廁所沖水和景觀水體使用。如圖2所示的某小區建設的分質排水系統，將優質雜排水與黑水進行分流，黑水經過糞池預處理後直接排入市政汙水管道，而優質灰水經過接觸氧化處理後可以送人小區的高位水櫃，作為道路沖洗、洗車以及景觀水體等方面被迴圈利用。 除了以上5R原則外，生態高層建築的設計還應該反映在對建設設計的預見性上。高層建築物所在地的自然氣候環境、人文條件、經濟發展水平以及建築產品未來的發展趨勢都應該在設計過程中被充分考慮，只有充分把握區域環境的變化和發展，並在建築設計過程中有所體現，才能確保設計出的建築物就像是當地土生土長的植物一樣樹立在大地上，進而也才能談得上滿足建築物的可持續發展要求。
2 生態建築學在高層建築設計中的具體運用思路
2.1 注重生態型高層建築空間組合設計 在進行高層建築設計的過程中，要注重對空間的組合進行生態設計，如可以建築空間進行功能分割槽，針對不同分割槽對溫度、自然光以及景觀的不同要求，採用不同的生態設計，在確保建築舒適度的同時滿足建築生態性的設計要求。如在進行交通核位置設計時，除了需要考慮經濟性和結構均勻性外，還要重點考慮熱工效應和環境舒適性；在進行建築內平面空間的設計時，以儘量確保南北朝向，從而使平面空間佈置達到最有效。最後，在確保建築內主要空間生態性的同時，還要儘量使電梯房、樓梯等重要輔助空間滿足自然採光以及通風良好等方面的要求。
2.2 強調建築物結構體系的生態化 自然環境的能量流動和物質迴圈，為人類的生存和發展提供了必要的物質基礎。人類的建築產品佇立於自然環境當中，它同樣也應該與自然環境協調發展，進而構建出一個良好的生態系統。這就要求我們在進行高層建築設計時，必須對建築所在地的土地、環境、植被以及氣候等特點進行全面考慮，採用與周邊環境相適應的結構形式，以實現建築產品與自然環境的和諧共存。
2.3 做好建築物的“表皮”生態設計 所謂建築“表皮”，是指能夠改變建築室內外物理環境的外圍護結構，具體則包括外牆、屋面、底層架空的樓板以及一些附屬構件等。生態建築設計除了關注“表皮”對高層建築的裝飾功能外，還更加強調對“表皮”的控制與支撐功能，如關注太陽的輻射熱、自然光、風、人的生理舒適度、煙霧和有機化合物氣體汙染等要素，更多方位的為使用者提供了健康舒適的建築環境。
2.4 在建築形態設計時應著重考慮生態與節能 在進行高層建築的設計過程中，應儘可能多地利用自然環境中的資源和要素，如透過對建築的採光進行最佳化設計，使建築儘可能多地利用自然光照，以減少對電燈照明的依賴；又例如還可以對建築的朝向以及空間佈局進行最佳化設計，以儘可能加大建築的自然通風，從而減小夏季對空調的依賴等等。此外，高層建築還可以透過加大對太陽能等可再生資源的利用（如圖3所示），以達到降低建築能耗的目的。
3 結束語
隨著能源緊缺和環境汙染問題的日益嚴重，打造生態高層建築已經成為了一種發展趨勢，而這就要求我們在進行高層建築設計時，必須加大對生態建築學的運用，以儘量的減少建築對自然環境的影響，節約能源並維護生態平衡，走可持續發展道路。
參考文獻：
[4]楊敏.生態建築學在高層建築設計中的應用[J].新材料新裝飾，2014（9）：455.
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