劉欣然

（吉林建筑大學 吉林省長春市 130000）

前言

建筑生態(tài)學的理論最早是由鮑羅·索勒里提出的。鮑羅·索勒里和他的學生經(jīng)過十多年的研究，發(fā)現(xiàn)根據(jù)歷史腐朽的“能源廉價”的理論設計建筑是錯誤的，而城市越來越多的建筑對環(huán)境造成了很大的污染。在解決怎樣減輕建筑對環(huán)境以及能源的污染這個問題的同時，鮑羅·索勒里和他的學生發(fā)現(xiàn)建筑也有優(yōu)勝劣汰的進化規(guī)律。利用這個自然規(guī)律，鮑羅·索勒里和他的學生做了一個實驗，提出建筑具有持續(xù)性的理論，因而將建筑與生態(tài)結(jié)合在一起。這個理論在現(xiàn)今時代依舊適用?，F(xiàn)我國高層建筑以爆炸性趨勢增多，這對其周邊環(huán)境造成了不利的影響，也給人們的生活帶來了困擾?，F(xiàn)根據(jù)鮑羅·索勒里提出的理論將生態(tài)學技術應用于高層建筑的建設中，以給相關工作者提供參考。

1 高層建筑與城市環(huán)境的關系

我國的高層建筑在城市中越來越多，高層建筑的出現(xiàn)是為了解決用地緊張這個問題，然而在解決這一問題的同時，高層建筑也帶來了一系列的環(huán)境問題，比如建筑材料以及建筑能源的不環(huán)保問題。這就促使了高層建筑與生態(tài)學相互融合的理論產(chǎn)生。高層建筑的出現(xiàn)，解決了土地資源緊缺的問題，也使城市綠化面積變大，因此高層建筑的出現(xiàn)對城市環(huán)境也并不是有百害而無一利的，以往高層建筑設計重點強調(diào)的是建筑的使用功能和外在藝術表現(xiàn)形式，對建筑使用過程可能對環(huán)境造成的污染以及能耗問題卻缺乏足夠的重視?，F(xiàn)在隨著觀念的更新，越來越多的人開始用生態(tài)環(huán)保的視角來看待建筑設計活動，評判一個高層建筑設計質(zhì)量的標準融入了越來越多的生態(tài)環(huán)保要素，高層建筑呈現(xiàn)出爆炸性增長的趨勢，這一方面反映了我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力受到了越來越多人的重視。作為建筑師應該全面的考慮問題，利用高層建筑生態(tài)學理論使高層建筑與城市環(huán)境有機的并且可持續(xù)發(fā)展下去。

2 國內(nèi)外高層建筑生態(tài)設計現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

自從工業(yè)革命以來，建筑行業(yè)也受到了很大的影響，從建筑材料到建筑形式都有工業(yè)革命的特征。尤其是在土地資源有限的情況下，建筑師們將建筑的形態(tài)向高空發(fā)展。在工業(yè)革命之后，更有了電梯等機械的產(chǎn)生運用到高層建筑中，這將高層建筑推上了熱潮，一直延續(xù)至今。

2.1 國外高層建筑現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

工業(yè)革命推動了經(jīng)濟的發(fā)展，使城市變的繁榮，城市人口的規(guī)模不斷變大。這時的國外的建筑行業(yè)，在針對高層建筑這一領域中，外國建筑師主要研究以下幾個方向：①研究將新技術新材料應用到高層建筑當中，注重實際施工。②從幾何學角度研究高層建筑，探討如何將高層建筑的體塊形態(tài)最優(yōu)化的展現(xiàn)出來。③探索高層建筑與人文環(huán)境的關系，更人性化的探討高層建筑將如何與人們的居住環(huán)境相和諧。

外國第一個具有生命意義的高層建筑是芝加哥家庭生命保險大樓，這座大樓有十層。雖然各路建筑大師都在探索如何將新能源新技術應用到高層建筑中，但是能夠建成的高層建筑在當時也是占少數(shù)的，并且這個時期的高層建筑風格雜糅了解構(gòu)主義、新古典、高技派，還處于發(fā)展期。

在國外的高層建筑發(fā)展過程中，逐漸引入了“綠色”技術，向著“綠色”化發(fā)展，比如利用太陽能板和日光反射等材料。在這個方向上英國建筑師福斯特設計的德國法蘭克福商業(yè)銀行就是一個經(jīng)典高層建筑。該高層建筑有53層，一共300m，分為四組，每組有12層的單元并設置一個四層高的空中花園，連接戶外，起到通風的作用。從宏觀上看，外國的高層建筑主要走具有“科技感”的道路，無論從建筑的材料還是建筑的外形，都彰顯著高科技。

2.2 國內(nèi)高層建筑現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

我國高層建筑的發(fā)展趨勢與國外高層建筑的發(fā)展趨勢相似，高層建筑的各個方面都是從單一化到多元化，并且經(jīng)歷了由低到高的上升過程。比如我國廣州的白云賓館的建造成功，再到深圳的國貿(mào)中心大廈。自改革開放以后，我國的高層建筑如雨后春筍一樣呈“井噴式”發(fā)展起來。現(xiàn)在高層建筑的生態(tài)學應用成為了焦點，我國在這一領域上的研究起步較晚，但并不意味著我國對環(huán)境保護的意識薄弱，反而我國在建設高層建筑的同時，非常的注重與“生態(tài)建筑”這一理論的結(jié)合。建設“生態(tài)型高層建筑”已經(jīng)成為我國建設高層建筑的必然要求。

3 基于嚴寒氣候條件的長春高層建筑生態(tài)設計策略研究

3.1 長春市環(huán)境現(xiàn)狀

長春市地處東北地區(qū)的中心腹地，四季分明，冬季漫長，屬嚴寒地區(qū)。長春地區(qū)位于丘陵和平原的過度地帶，有小部分是丘陵，絕大部分為臺地，其中飲馬河、伊通河縱貫其間。長春市的自然區(qū)有兩個特點：①地勢起伏小；②地耐力比較好，地基穩(wěn)固，適合城市建設。隨著東北的經(jīng)濟發(fā)展，長春市城市人口逐年增加，這也造成了城市建筑短缺和城市空間擁擠的情況。因此近年來，長春市的高層建筑也如雨后春筍一般拔地而起。

3.2 長春高層建筑生態(tài)設計策略研究及方法

高層建筑現(xiàn)在長春市中總體上呈條帶式、簇群式與散點結(jié)合的分布形式，即既有沿街、沿河形成的條帶式高層建筑，又有城市內(nèi)部多幢高層建筑形成的簇群，也有分散布局的單幢高層建筑。對既有高層建筑進行分析，在北方寒地城市中，某些高層住宅建筑的分布比較集中，建筑密度大，日照間距和綠化率不足，在住宅內(nèi)形成“風效應”，嚴重影響了市民的生活質(zhì)量。另外隨著全球升溫和碳排放問題日益嚴重，廣泛使用在高層建筑中的玻璃幕墻因為巨大的熱損失為人們所詬病，造成了能源消耗程度大幅度增加等對環(huán)境的負面影響。

根據(jù)長春市高層建筑在生態(tài)環(huán)境設計方面出現(xiàn)的問題，應該從以下幾個方面進行對長春市的高層建筑設計進行研究：

（1）從長春市所處的氣候環(huán)境出發(fā)，因地制宜，實事求是，使長春市綠色高層建筑設計具有地域特色。充分考慮長春市的氣候、資源、自然環(huán)境、經(jīng)濟、文化等特點，考慮各類技術的適用性，特別是技術的本土適宜性。因勢利導的控制各類不利因素，有效利用對建筑和人的有利因素，實現(xiàn)構(gòu)建具有綠色可持續(xù)發(fā)展的北方嚴寒城市建筑設計體系。

（2）綠色高層建筑設計應體現(xiàn)共享、平衡、集成的理念。以平衡生態(tài)環(huán)境和人文環(huán)境的關系為基礎，全面引入綠色建筑設計理念。使建筑設計和建筑本身實現(xiàn)精神與資源共享，使業(yè)主、使用者和設計師共同完成創(chuàng)作和設計，從而達到技術體系的優(yōu)化和集成。此外綠色高層建筑設計應追求在建筑全壽命期內(nèi)，技術經(jīng)濟的合理和效益最大化，不要過度追求形式或奢華的配置。

（3）應用現(xiàn)代高科技手段，使高層建筑在綠色生態(tài)建筑設計方面實現(xiàn)降低能源消耗等實際問題。例如上海的中心大廈，其在可持續(xù)發(fā)展建筑設計中有幾點值得學習的地方。首先是水循環(huán)，大廈的塔冠有一個巨大的雨水收集槽將雨水收集儲存在蓄水池里，處理后作為大樓的中水使用。一年可以節(jié)省250個標準游泳池的水量。其二是風力發(fā)電，在大廈頂部的風洞口安裝有三組共15臺風力發(fā)電機利用600m高處6m/s的風能可以提供大廈的照明用電。其三是雙層玻璃幕墻的設計使用，像熱水瓶一樣，雙層玻璃幕墻之間的空腔形成一個溫度緩沖區(qū)，避免室內(nèi)直接和外部進行熱量交換起到冬暖夏涼的作用。使采暖和制冷的能耗比單層幕墻降低50%左右。

4 結(jié)語

高層建筑的日益崛起和城市化的急劇擴張，很多氣候溫暖的城市采用垂直結(jié)構(gòu)和綠色建筑相結(jié)合打造生態(tài)化高層建筑，例如成都的“垂直森林”、新加坡的“綠色心臟”。綠色建筑設計已經(jīng)成為高層建筑設計的必然趨勢，研究新時代的綠色建筑設計技術，探求城市自然環(huán)境與社會環(huán)境的內(nèi)部關系，構(gòu)建適合嚴寒地區(qū)的綠色高層建筑設計體系，解決長春市高層建筑引發(fā)的問題以及保護東北地區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境。