摘要：经济的高速发展推动了传统建筑行业的革新，高层尤其是超高层建筑和传统建筑相比，在生态建筑学设计方面面临着更多的挑战。本文以生态建筑学的基本概念为切入点，通过对高层建筑设计的发展现状进行分析，提出了生态建筑学在高层建筑设计中的应用理念，以期为相关从业人员提供一定的帮助和参考。
关键词：生态建筑学；高层建筑；建筑设计
近些年来，我国经济逐渐开始稳定发展，国家更加注重自然环境的保护。而可持续性发展的理念也越来越被人们关注。现如今，很多城市出现了土地资源紧缺、生态环境受到污染等问题。作为城市建设的重要组成部分，高层建筑的设计中更需要结合可持续发展的理念，从而缓解土地资源紧缺等问题。将生态建筑学应用在高层建筑设计之中，这可以促进城市的可持续性发展，同时也推动了我国建筑行业迈入一个新的阶段。
1生态建筑学概述
1.1生态建筑学
生态建筑学是以生态学为基础，结合了生态学和建筑学，将自然系统作为依托，从而构建完美的人工生态系统。为了使环境和建筑成为一个有机的整体，建筑设计必须要将生态学的基本原理和现代技术相结合，满足受众对良好的室内空气质量和较强生态气候的基本要求。在高层建筑设计的过程中，设计人员需要对生物环境和建构要素进行全面的分析，充分考虑自然环境的影响，适应能量交换体系的需求。
1.2生态建筑的设计目标
随着人们对于居住环境要求的不断提高，创造适宜的室内外居住环境，使人们享受到高质量的生活空间，是人民对生态建筑的期待。近年来，我国对于建筑施工的要求日益严格，在保证建筑工程质量的前提下，将建筑施工中对环境的污染降到最低，减少资源和建筑材料的使用量，保护生态环境，是政府对建筑设计和施工提出的硬性要求。简而言之，生态建筑的设计目标就是节能和舒适。
2高层建筑的发展现状
从高层建筑的生命周期来看，高层建筑项目的发展阶段将对生态环境产生一定的负面影响。在制备初期，建筑原材料的开采和运输过程会产生大量的污染物和废弃物，与此同时，建筑材料加工会产生大量废气，废液，粉尘，化学废物和固体废物等物质。像比较常见的是混凝土的搅拌，过程中水泥和水会发生水热反应产生大量的热量，并且粗骨料和细骨料的参合导致现场存在着清洁不够的问题。在施工阶段，很容易发生材料的损坏浪费等问题。那么超高层建筑具有哪些特点呢？①室内通风较差，噪声不小。建筑学规定，超过100m的建筑就是超高层建筑，因此对于超高层建筑来说，容积率是非常大的，随着楼层高度的上升，竖向荷载不再起到主要的控制作用，在高处，风荷载对建筑物的影响是十分大的，因此超高层建筑必须考虑风荷载的影响。较大的风速对室内环境造成的影响比较大，会给人一种不舒服的感觉。高风速需要材质更加坚固和隔音性能更加好的材料作为外围结构，如窗户，外墙等。对于高风速产生的噪音，需要引起设计人员的重视，避免对居住者带来生活和休息上的不便。有关研究表面，建筑物层高在15~25层的超高层楼房，噪声的影响相比于其他楼层更大。②鸟笼式建筑，人们的公共交流空间减小。往往超高层建筑为了更大程度上利用面积，常常一层的住宅设计的非常多，公摊面积增大，居民的活动空间就变得非常小，建筑物内的环境相对来说也比较密闭，就像一个个鸟笼一样，非常不利于人们长期生活于此。建筑垃圾会因能耗而产生二次污染。因此，在高层建筑中，整个生命周期，都会对生态环境造成不同程度的危害，在构建和谐共存的道路上，高层建筑很有必要减少对生态环境的破坏。
3生态建筑学在高层建筑设计中的应用策略
3.1高层建筑空间组合设计
在高层建筑空间设计过程中，设计师应综合考虑建筑空间的组合和形式，以生态空间形式为基础，将居民对房屋舒适度和节能性需求融入到空间分布之中。由于不同的内部空间对温度、自然光等因素的需求不同，所以要结合建筑物当地的实际情况，从而进行具体的分析与研究。高在层建筑设计过程中，设计师要注重建筑周边的自然环境，可以利用周边生态环境的特点进行结构设计，并与当地的土地、植被等相适应，使得外部环境与建筑内部结构相协调。在高层建筑设计过程中，设计师应始终坚持人与自然环境相互协调发展的理念。
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3.2减少能耗设计控制
在高层建筑设计的使用过程中，要基于生态建筑的五大原则（持续自生、循环再生、废物最小化、能源最优化以及协调共生），从而有效的实现高层建筑的节能环保的目的。在高层建筑设计的过程中，设计师要结合并利用周边的自然环境，采用新型的技术手段、可循环使用的绿色材料以及可循环再生的能源，减少建筑物制造过程中产生的污染以及能源消耗等问题，从而有利于生态环境的保护，并使得高层建筑与生态环境可以相互适应。
3.3做好表皮设计
所谓的高层建筑表皮是指，可以改变建筑物理功能的外围结构，例如外墙、楼板以及屋面等。在大多数的高层建筑设计中，往往更加注重表皮的装饰、视野等功能，从而忽视了建筑物的生态性。在生态建筑学的理念下，设计师在设计过程中要更加注重表皮的支撑以及控制功能，比如自然光、热辐射等，这可以加强居民住房的满意度，并为他们营造一个健康的生活环境。
3.4突出建筑结构
在高层建筑设计过程中，要结合建筑物周边的生态环境以及自然环境，并注重观察其变化，从而突出建筑物的整体结构特点。在设计过程中，设计师应减少对周边环境的破坏，要注重外部环境与建筑物内部的协调发展，从而使得人与自然环境可以和谐共存。
4生态建筑学在高层建筑设计中的应用途径
在高层建筑设计中，要密切关注高层建筑朝向与生态建筑学理念的运用，考虑到可能影响到的因素，通过科学的设计，使得建筑物获得足够的采光和通风，提高自然资源的利用率，达到节能减排的效果。
4.1生态建筑学在管道设计中的应用
在设计中，对建筑物的周围环境和施工情况进行调查，满足建筑物内部环境的要求。改善窗户的面积，设计垂直遮阳网格，进而提高高层建筑设计的综合水平。在高层建筑的设计中，设计师应深入分析建筑形状系数与散热的比例。因此，设计师设计需要合理的进行建筑结构和设施布置，电梯，管道，设备室尽可能在建筑西侧，以阻挡太阳辐射的影响，在高层建筑的设计中，设计应侧重于外部高程。在建设车站施工区域的同时，应考虑管道设计，在超高层建筑设计离不开众多的管线道路，不仅在数量上呈现出多的态势，还出现种类上的多态式，管道主要包括排水管道、给水管道、燃气管道、热力管道、中水管道和空气管道，此外还有电缆和电线管道。多工种管道设计容易发生的就是管道之间的相互交叉和错位。在进行超高层生态建筑设计的时候，就需要对各个管道进行合理的设计，避免它们发生管道的交叉和错位的现象，保证整个建筑的生态学性能。在实际设计过程中将所有的施工管线的顺利以及线路的走位。
4.2生态建筑学在空调风管中的应用
空调风管的设计。风管的设计需要确定风管吊顶的高度，并且依据界面高度方向上的长度，并尽量减少风管的长度，采用短的风管。如果必须采用长的风管，则需要保证不与其他管道发生错位交叉的现象。在有限的空间内更大程度上容纳更多的居民。
4.3生态建筑学在建筑外观设计上的应用
建筑外表美观设计。在进行高层建筑设计的时候，应该注意到高层建筑物的特点，对于空调设备的安装，应尽量统一规整，保证建筑立面的美观。此外，统一规则的空调外机的安装，可以减小建筑物的承重，保证建筑物的受力合理。
结束语
总而言之，生态建筑学运用在高层建筑设计中，有利于社会经济的发展。当前，我国城市由于生态污染逐渐加重，这使得城市土地资源变得较为紧缺。而高层建筑的出现可以帮助我国缓解土地资源紧张的问题。因此，在未来建筑行业中，高层建筑将会成为其主要的发展趋势。在设计过程中，设计师要考虑到高层建筑的内部结构与外部的自然环境是否相适应，始终坚持可持续发展的理念，并根据实际情况不断完善高层建筑设计，从而促进建筑业的发展。
参考文献
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[3]李倩倩.生态建筑学在高层建筑设计中的应用探究[J].住宅与房地产，2018（16）：104.
论文作者:杜航
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/19
标签：高层建筑论文; 建筑学论文; 生态论文; 建筑论文; 风管论文; 建筑物论文; 管道论文; 《基层建设》2019年第19期论文;