汪海鷗 鄒一寧

(遼寧科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院 遼寧鞍山 114051)

高層建筑的綠色生態(tài)策略研究

汪海鷗 鄒一寧

(遼寧科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院 遼寧鞍山 114051)

城市化速度加快，而各種環(huán)境危機(jī)也瞬間爆發(fā)，本文結(jié)合筆者在高層建筑設(shè)計(jì)中的案例，詳細(xì)闡述綠色生態(tài)型高層建筑的設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)方法，并多角度分析建筑生態(tài)設(shè)計(jì)的優(yōu)秀案例，開拓綠色生態(tài)型高層建筑的設(shè)計(jì)方向。

高層建筑；綠色生態(tài)；表皮設(shè)計(jì)

1 前言

為解決城市化帶來的土地資源缺乏，建筑師們將解決方法都集中在了高層建筑。但由于傳統(tǒng)高層建筑具有高耗能的缺點(diǎn)，對城市環(huán)境極其不利，面對這樣的問題，基于生態(tài)策略的高層建筑給出了答案。

2 高層建筑的綠色生態(tài)設(shè)計(jì)理念

2.1以人為本的設(shè)計(jì)理念

社會不斷進(jìn)步，人類作為主要的服務(wù)對象也對周圍的事物提出了更高的要求。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)關(guān)系到人們居住，生活，工作等各個領(lǐng)域，因此，首先要建立以人為本的設(shè)計(jì)理念?！?】在這樣的大環(huán)境下，設(shè)計(jì)者需要充分考慮建筑物的室內(nèi)外設(shè)計(jì)，交通便捷，材質(zhì)運(yùn)用，使用周期，溫濕度變化等與使用者相關(guān)的多方面需求，進(jìn)而為人們創(chuàng)造出一個理想的使用空間。

2.2運(yùn)用自然體系的設(shè)計(jì)理念

科學(xué)的生態(tài)設(shè)計(jì)方案，是要綜合考慮建筑周邊的自然條件，了解建筑周邊土壤，綠化，水系，氣候等因素形成的包圍圈，然后進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)的建筑工程?！?】這種理念體現(xiàn)在高層建筑設(shè)計(jì)中，就是解決通風(fēng)和日照問題，盡少的使用電器設(shè)備，努力打造出在當(dāng)下建筑環(huán)境中，最優(yōu)質(zhì)，最適宜的生態(tài)型高層建筑體系。

3 高層建筑的綠色生態(tài)設(shè)計(jì)方法

城市空間是城市居民賴以生存的生活基礎(chǔ)，高層建筑是豎向空間利用的表現(xiàn)，生態(tài)建筑是生態(tài)技術(shù)，綠色理念的融入，兩者結(jié)合設(shè)計(jì)就要從高層建筑的空間，造型，表皮等多方面考慮，通過合理的規(guī)劃實(shí)現(xiàn)建筑與自然的和諧共生，以下將結(jié)合本人在高層建筑的設(shè)計(jì)方案具體討論綠色生態(tài)型高層建筑的設(shè)計(jì)方法。

3.1生態(tài)型高層建筑空間組合設(shè)計(jì)

圖1：垂直綠化設(shè)計(jì)

區(qū)別于平面的空間設(shè)計(jì)，在高層建筑空間中，要充分考慮庭院，中庭等多層空間的組合排布，以及由此產(chǎn)生的對不同空間的溫度，濕度，陽光，通風(fēng)的不同要求。傳統(tǒng)的高層建筑的只是豎向空間的增加 ,根據(jù)功能分區(qū)和動靜需求將每一層平行空間做成封閉、獨(dú)立的使用空間。這樣的利用只滿足了面積的增加，并沒有產(chǎn)生更多的附屬價(jià)值。在我設(shè)計(jì)的高層建筑中，就包含了垂直綠化的應(yīng)用，不同于表皮的綠化種植，我是在建筑形態(tài)上進(jìn)行局部鏤空的設(shè)計(jì)，將兩層空間局部打開并鋪滿綠植使之形成室內(nèi)微氣候，強(qiáng)調(diào)了不同功能空間以及內(nèi)外空間的空間滲透，從外形上打破傳統(tǒng)造型的規(guī)律性，從內(nèi)部上增加了員工的綠化共享場所，為公司營造舒心，開放的工作氛圍，提高使用者的工作效率，從而提升企業(yè)效益。（見圖1）

3.2建筑物結(jié)構(gòu)體系生態(tài)化

大自然是萬物之母，為整個地球生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)提供了有力的保障，因此高層建筑的設(shè)計(jì)也應(yīng)該從現(xiàn)有的地貌環(huán)境，人文環(huán)境等條件入手。如對于某建筑工程，應(yīng)在充分掌握設(shè)計(jì)地段內(nèi)各方面條件的基礎(chǔ)上，將設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)部與外部環(huán)境關(guān)系進(jìn)行合理分析，強(qiáng)調(diào)建筑物結(jié)構(gòu)體系的生態(tài)化，保證建筑空間防震，防潮，防風(fēng)等基本要求的前提下優(yōu)化建筑的平、立面設(shè)計(jì)。在我的設(shè)計(jì)中，首先，建筑形態(tài)上如一棵大樹拔地而起，與環(huán)境結(jié)合自然。下沉廣場部分猶如強(qiáng)壯的樹根深入地下，隨著建筑升高，形態(tài)上不斷增加外檐部分，使建筑使用空間由中心向外圍擴(kuò)散，呈樹冠狀。然而，這樣的形態(tài)并不是憑空的仿照，而是根據(jù)正午時(shí)的太陽高度角，從下至上使所有房間都滿足自然光照的自然形態(tài)，同時(shí)建筑四角用脊的形式支撐外檐，逐層加固，增強(qiáng)維護(hù)結(jié)構(gòu)。

3.3建筑物“表皮”生態(tài)設(shè)計(jì)

任何物體都有表皮的存在，建筑物的外墻，欄桿，屋頂，外部玻璃都是建筑表皮的體現(xiàn)。這些構(gòu)件不僅是圍護(hù)結(jié)構(gòu)，裝飾結(jié)構(gòu)，更是像建筑的皮膚一樣，提供室內(nèi)外的空氣交換，保證陽光射入及各種環(huán)境需求。“表皮”的生態(tài)設(shè)計(jì)就要求建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮空間的排布，材料的使用及與各種空間環(huán)境的反應(yīng)變化，尋求最適合的外部模式。

3.3.1 “雙表皮”幕墻

“雙表皮”幕墻的設(shè)計(jì)是生態(tài)建筑使用中多見的方法，其在通風(fēng)，保溫，隔聲等方面都有很大的優(yōu)勢。在我的設(shè)計(jì)中，也有著雙空間的設(shè)計(jì)理念，部分區(qū)域夏天時(shí)空間開敞布滿綠植，形成景觀氣候組團(tuán)，最大限度地利用自然采光以降低人工照明能源，同時(shí)提供自然通風(fēng)并有效地降低進(jìn)入室內(nèi)的噪聲值。冬天時(shí)用伸縮玻璃將空間密封，達(dá)到雙層玻璃的效果，通過對“雙層玻璃”之間空氣的保溫可以有效減少室內(nèi)的熱損失。這樣的建筑設(shè)計(jì)方式不僅以增強(qiáng)建筑的實(shí)用性與生態(tài)性，又豐富建筑的立面效果，在外形上取得了一種精致、通透、虛無的獨(dú)特視覺效果。

3.3.2 植物表皮覆蓋

現(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)中，建筑的表皮不會局限在各種合成材料的運(yùn)用，綠植的覆蓋也成為了建筑的另一層表皮。屋頂作為建筑結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)，是建筑空間由內(nèi)部向空中擴(kuò)展的體現(xiàn)，可以在設(shè)計(jì)的過程中通過設(shè)置屋頂架空板、屋頂花園來降低屋頂?shù)臒嶝?fù)荷，并形成自己獨(dú)特的建筑符號。在立面造型上，植物表皮覆蓋可以削弱以往高層建筑那種死板的設(shè)計(jì)方式，柔化建筑表皮，增加建筑情趣，豐富立面色彩使之與外界自然融合。

4 高層建筑的綠色生態(tài)設(shè)計(jì)優(yōu)秀實(shí)例

目前，綠色生態(tài)型高層建筑已經(jīng)發(fā)展了一段時(shí)間，也有很多優(yōu)秀的設(shè)計(jì)案例值得我們學(xué)習(xí)與借鑒。比如，法蘭克福商業(yè)銀行總部大廈 ，整座大廈的特點(diǎn)在于百分之百的自然通風(fēng)和溫度調(diào)節(jié)，這樣將耗能和空氣污染降到了最低。建筑平面呈三角形，中間是貫通的中央大廳，周圍是三面辦公空間，空氣通過辦公室的窗戶流入中心筒部分，形成完美的自然通風(fēng)循環(huán)，改善了辦公室空氣不流通，氣氛沉悶的狀況；又如北京的機(jī)械大廈，設(shè)計(jì)從場地開始，為了最少的地形改動建成了兩個建筑組群，東西向長、南北向窄，這樣設(shè)計(jì)豐富了建筑面向城市的外立面，也對出入口的車流及人流進(jìn)行了調(diào)節(jié)；再如德國的建筑工業(yè)養(yǎng)老金基金會辦公樓，這座大樓北面的表皮結(jié)構(gòu)配有金屬反射板，可以將光線反射到大樓內(nèi)部，同時(shí)南面裝有調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)天氣情況按需調(diào)節(jié)。這些優(yōu)秀的設(shè)計(jì)案例會為我們綠色生態(tài)型高層設(shè)計(jì)帶來靈感與想法，也為整個綠色生態(tài)設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶去更多新鮮的血液。

5 結(jié)語

綠色生態(tài)型高層設(shè)計(jì)是生態(tài)學(xué)設(shè)計(jì)在建筑方面的重要應(yīng)用，建筑師應(yīng)抱著最大的熱情和最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南敕ㄍ度氲竭@場綠色設(shè)計(jì)風(fēng)暴里，不斷將想法化為實(shí)踐?！?】我們要充分利用現(xiàn)代技術(shù)，以保護(hù)環(huán)境和節(jié)能減排為目標(biāo)，以人類居住環(huán)境的改善，和人與自然的和諧共處為動力，綜合各學(xué)科的理論知識，最大程度促進(jìn)我國高層建筑生態(tài)節(jié)能化發(fā)展。

[1]王玲.高層建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)建筑學(xué)的運(yùn)用研究[J].建筑科學(xué)，2015，（29）：265.

[2]王海川,董良山.生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城市建筑，2014,（23）：20.

[3]朱磊.生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 科技信息，2011,(11)：140.

圖片來源：本人設(shè)計(jì)圖片

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1007-6344（2017）05-0137-01