摘要:高层建筑是现代城市建设的发展方向,它能够很好的解决土地紧缺的问题。但高层建筑在建设过程中也相应带来不少其他问题,如巨大的能源消耗,对周边生态环境的恶化等等。将生态建筑学应用在高层建筑设计中具有很强的现实意义,是建筑业的发展迈向新阶段的契机。本文就生态建筑学在高层建筑设计中的应用进行简单的阐述。
关键词:生态建筑学;高层建筑;应用
人类的生产和生活都离不开自然,但是人们的很多行为却在很大程度上影响了自然环境,产生很多消极的影响,使人们的生活受到严重的威胁,为改善这一问题,生态建筑学由此诞生,它为人们与自然和谐相处提供了的一个方向。在建筑设计过程中,充分融入生态环保的理念,不仅考虑到城市生态环境的发展,同时也在很大程度上为人们提供舒适、节能环保的居住环境,为建筑行业的可持续发展提供了可靠的保障。
1生态建筑学概述
1.1生态建筑学
生态建筑学是结合当地的生态环境,以生态学和建筑学为参照,并且融入现代化的科技手段对建筑物和其他相关因素进行合理分配,并能将环境和建筑物完美的结合,形成统一的整体性的一门综合性学科。在实践中,它将自然生态一起融入到建筑中,实现建筑与自然环境和谐共生的秩序。
1.2生态建筑学的目标
生态建筑学的目标,是将绿色、节能、环保、自然作为原则融入进建筑设计。通过对环境的评估和有效资源的利用,降低能源的损耗以及有害物质的产生,并对产生的有害物质进行无害化处理,以免造成的二次污染。它的目的是为了保护自然生态的可持续发展,保障人类居住环境的舒适,综合权衡建筑和生态之间的关系。
2高层建筑的发展带来的影响
2.1对资源和能源的消耗
伴随着工业化进程加速,城市人口密度急速攀升,高层建筑近年来蓬勃发展,它集约利用土地,提高生活和工作效率,但同时产生的建筑能耗也越来越高。不仅在建设的过程中消耗大量的再生资源和非再生资源,投入使用后,日常的运营也会继续消耗大量能源,并且也产生了大量的生活和建筑垃圾。
2.2对生态环境的影响
科技的发展和材料科学的进步,现代大量高层建筑采用玻璃幕墙,为城市带来美的同时,却带来了大量的光污染,这样不仅带给人类视觉的刺激,还对人体的健康带来的隐患。且光的折射会让飞行动物直接撞击建筑物,对其造成严重的伤害。体量过宽的高层群还会遮挡日照和风,对局部小气候造成较大影响。
2.3其他问题
房地产业的崛起,不仅可以解决人类住房问题,而且开发商还可以牟取暴利,所以现在社会中高层建筑越来越普遍,而且楼层越高,这样的局面不仅没有带来预期的满意结果,反而会给人们带来一定的压迫感,在这样的形势下人们在心理健康方面出现各种问题。所以高层建筑不管从宏观还是微观看,都给人类居住的环境到来了不小的影响。
3生态建筑学在高层建筑设计中的应用要点
3.1提高人体舒适度
随着人们生活水平的提高以及生活节奏的加快,人们将花费大量的时间在建筑物中工作和生活。因此对生活和工作空间的舒适度具有非常高的要求,这就要求在建筑设计过程中,应该注重以人为本。除了在建设过程中必须要使用健康环保的施工材料,降低有害材料对人体的伤害以外,建成后还要确保室内空间具有适宜的温度以及湿度,以及合适的日照时间等,适合各种不同年龄、状态的人们活动。同时控制噪音,给人们以安静的工作生活环境。因此,保证建筑物环境的舒适性,是生态建筑学的首要目的。
3.2保护生态平衡
生态建筑学,应强调符合人与自然、人与社会和谐发展的原则。人们在建造每一栋建筑物时,对自然生态环境都会产生或多或少的影响,而生态建筑设计就是降低高层建筑对自然环境的索取和破坏,保持生态平衡。利用生态学相关的方式方法和原理,对自然环境进行适当的创造和使用,最终找到符合人类生存以及成长的生态建筑环境。
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建筑设计中应该尽最大程度的使用可再生资源和环保材料。如提倡建筑物使用速生木材及钢材,因为该建材皆可回收再利用,从而减少固体废弃物对环境的破坏。又如在一些地方,盛产毛石,可以利用这种石头,作为建筑的围护结构,既具有丰富的地域性特色,又减少了对其他建材的开采破坏,节约运输资源。
又如华侨大学厦门校区,在原有湿地的基础上进行景观处理,将其建设为一座“城市公园”。这样既保护了湿地和生态环境,获得了很好的景观效果,又可以利用湿地的大量水资源作为高层建筑的应急消防水池。
3.3使用清洁能源
使用清洁能源(水力发电、太阳能、风能、地热能等)来为高层建筑提供全部或者部分电能,是体现高层建筑生态性的一个方向。如位于纽约的路透社大厦(Reuters-Building),由福克斯与福尔建筑师事务所(Fox&FlowleArchitects)设计,坐落于纽约第七大道和第四十二号大街。大厦的玻璃幕墙里装有燃料电池和光电电池,可以为建筑提供能源。同时其外墙玻璃既可以减少阳光热量的透射,同时可以获得最佳的日光照明,减少室内开灯所消耗的电能。建成后,它将成为全美最大最环保的建筑之一。
3.4注重建筑布局
生态建筑对高层建筑的可持续发展和自然生态的结合比较重视,建筑设计过程中,就要遵循自然的规律,通过自然资源的充分利用,最大化降低对资源的浪费,对不可再生资源就要谨慎的选择。如在设计布局过程中,对高层建筑的排布,就应该注意其对周边环境的影响。如在严寒和寒冷地区,可以将高层建筑布置在基地西北侧,减少冬天凛冽的西北风对于住区的侵扰。在湿热的南方山地,通过设置吊脚楼、底层架空等、减少房屋进深或者开设天井等,增加建筑物的通风。另外对建筑的层高、高度以及建筑结构和建筑功能、维护等层面,也要充分考虑,这些都会对局部生态和能源消耗有着直接影响。
3.5采用被动式建筑
被动式建筑,是近年来的热门话题。现在被动式策略已经在全球范围内形成广泛的共识,全世界的建筑师们都在思考如何在大幅降低能耗的基础上,为那些规模巨大的高层建筑提供舒适、安全、自然的生活环境。
如玻璃幕墙的兴起,赋予了现代高层建筑亮丽的外观和科技时代的气息。然而通风面积的严重不足,使得建筑过于依赖于空调和人工照明,室内空气质量恶化,居住和工作品质下降。被动式建筑除了将日光引入白天的照明外,有的采用双层可呼吸幕墙来解决自然采光通风问题,有的使用最高效的材料提高保温隔热性能,提高门窗的气密性来保证室内的舒适性,降低耗能。此外,传统的百叶窗、天窗、遮阳板等又被重新重视起来,将节能、舒适与立面设计融为一体。
3.6植物和水的应用
减少水资源的消耗、减少排污量,利用植物减轻建筑物对周围环境的影响,也是生态建筑学的重要方面。高层建筑每天要消耗大量的水,而暴雨来袭时,大量的水又因为得不到利用被白白的浪费掉了,最后汇入城市排水管网,加剧城市内涝。如果能将这些水作为非饮用水,用来冲厕所、浇灌绿植,那么将是对环境巨大的贡献。在建筑设计中,考虑雨水的收集,并合理布局绿化系统,让绿化与建筑相结合,既能提升品质又保护了生态环境。
在国外,甚至通过绿色植物和其他微生物技术,将雨水废水转化成饮用水。这将节约大量的一次供水,减少城市供水压力。
4小结
环境问题,是中国乃至世界上面临着的一个严重的问题。同时能源也存在着紧缺的问题,这些对于人们的生存来说是一个严重的挑战。因此关注生态环境,在各行各业都已经成为一个世界性的潮流,在建筑行业,很多国家也在如何改善生态环境方面进行积极的探索。因此,将建筑尤其是高层建筑与生态学进行融合在当代具有非常大的现实意义。
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论文作者:刘铮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/3
标签:高层建筑论文; 建筑学论文; 生态论文; 建筑论文; 建筑设计论文; 生态环境论文; 建筑物论文; 《基层建设》2017年第21期论文;