摘要:現(xiàn)代建筑的發(fā)展已不再局限于應(yīng)用,而是更加關(guān)注與自然結(jié)合的建筑自控,成為綠色節(jié)能建筑的一部分。本文介紹了綠色生態(tài)高層建筑設(shè)計的理念,探討了設(shè)計要點。
關(guān)鍵詞:綠色;生態(tài);建筑;設(shè)計
一、前言
綠色生態(tài)高層建筑設(shè)計的理念
1、和自然體系相融合
在生態(tài)高層建筑設(shè)計的體系中引入自然融合的理念,根本目的在于能夠把采光、通風(fēng)等影響人們居住舒適程度的因素最大程度的獲取并加以有效的利用,創(chuàng)造出一個健康的社會環(huán)境。近年來,現(xiàn)代科技鑄造的人工環(huán)境弊端逐漸顯現(xiàn)出來,諸如疲勞頭痛、身體不適、皮膚干燥和亞健康狀態(tài)的建筑關(guān)聯(lián)綜合癥逐漸受到人們的重視。因此,自然的采光和通風(fēng)成為推動生態(tài)建筑設(shè)計的動力。在控制風(fēng)壓、熱壓,避免眩光直射以及過量紫外線的基礎(chǔ)上,采取創(chuàng)新的通風(fēng)采光技術(shù)是生態(tài)建筑設(shè)計理念中重要的一環(huán)。
2、舒適化的使用感受
隨著生活水平的提高,人們對于生活環(huán)境品質(zhì)的要求和過去已經(jīng)不可同日而語,建筑作為一種特殊的功能性商品,其使用感受的舒適程度逐漸成為人們關(guān)注的焦點。在健康舒適的環(huán)境理念當(dāng)中,空氣質(zhì)量、溫度濕度、光照和視覺條件、聲環(huán)境是比較關(guān)鍵的內(nèi)容。設(shè)計方法上要選取對人體健康無害的材料,減少揮發(fā)性有機物的排放,控制輻射、電波等化學(xué)危害,防止建筑間的對視和尷尬的室內(nèi)通視,做好降噪防噪工作等等。
3、具有自我調(diào)節(jié)能力
和生命體一樣,建筑物也具有產(chǎn)生、生長、成熟到最后走向消亡的過程。特別是高層建筑,從設(shè)計、建造、使用到拆除,具有完整的生理周期。因此高層建筑在發(fā)揮職能作用的同時,應(yīng)該具備一定的自我調(diào)節(jié)和組織能力,以便自身功能的完善。主要體現(xiàn)在能夠調(diào)節(jié)采光、通風(fēng)、溫度和濕度等方面的同時,要具備自我凈化,減少污水、廢氣和噪音污染的能力。
二、基于城市環(huán)境的生態(tài)策略
1、城市整體空間環(huán)境保持協(xié)調(diào)
高層建筑以其龐大的體量對城市的局部地區(qū)及整體都會產(chǎn)生重大影響,它的選址、布局的得當(dāng)與否會對城市的正常運轉(zhuǎn),城市空間環(huán)境起到正面或負面作用。高層建筑自身是一個視覺焦點,對一定范圍的城市景觀起著統(tǒng)治和組織作用,它比一般建筑負有更多的責(zé)任。無論是宏觀城市形象還是局部地區(qū)的景觀構(gòu)成,高層建筑都發(fā)揮著重要作用。高層建筑對行人有遠近和不同角度的透視效果,樓內(nèi)的人也有廣闊的視野和景觀。因此高層建筑的空間布局應(yīng)與城市整體空間環(huán)境保持協(xié)調(diào)。
2、加強土地的綜合利用
在高層建筑的功能布局中,強調(diào)土地的綜合利用是十分重要的一個環(huán)節(jié)。亦即在建筑功能布局時,把工作、居住、交通和其他服務(wù)設(shè)施結(jié)合起來綜合予以考慮,使人們能夠就近入學(xué)、就近工作、就近享用各種服務(wù)設(shè)施,縮短人們每天的出行距離,減少能耗。以香港為例,很多高層建筑在地下與地鐵相連,甚至將地鐵車站就建在大樓的地下層;地面組織汽車與人行的出入;2、3 層則以架空的人行天橋、廊道將周圍建筑在空中連接起來。在不同的層面上解決建筑內(nèi)部交通與城市交通網(wǎng)絡(luò)的連接。這種立體化、多層次分流的交通組織方式,有利于人流的大量集散,而城市交通的直接引入,更有效地提高了交通的流動量和交換的便捷程度,使建筑內(nèi)部的設(shè)施服務(wù)于城市,起到了城市交通樞紐的作用。
3、合適的密度
關(guān)于城市密度與能耗的關(guān)系,一般認為,城市的密度越高,其人均的耗油量就越少。人口密度越高,人們出行時使用私人小汽車的可能性就會降低,也越來依賴步行或公共交通工具,人均汽油消耗量就越低,相應(yīng)的生態(tài)基區(qū)也必然趨小。因此為了建設(shè)生態(tài)化城市人居環(huán)境,需要在滿足人們適度舒適的前提下,適當(dāng)提高人口密度,以達到節(jié)約能源的目標。與此同時,亦能有助于城市中心的復(fù)興,提高城市中心的活力。但是另一方面,又要避免局部地區(qū)過分密集。高層建筑對城市的許多負面影響大多是由于高層建筑的過分密集造成的。除了用“容積率”控制高層建筑以外,應(yīng)加上一項“空地率”指標作為補充。所謂“空地率”是扣除地面層建筑占地面積之后的空地面積與基地面積之比,它反映了基地的空地比值。對不同地段、不同類型的高層建筑,空地率有著不同的要求,以便既保證土地使用的經(jīng)濟效益,又留有適當(dāng)?shù)目盏亍?nbsp;
4、局部小氣候
城市設(shè)計考慮的其他問題還包括高層建筑物對城市街區(qū)及其周圍小氣候環(huán)境的影響。諸如在陽光照到街面上的主要幾個小時以內(nèi),高層建筑可能投下的陰影(例如,投在一座重要的公共或私人花園上面的)。這些陰影可能極大地改變著該區(qū)域的性質(zhì),影響著小氣候以及遮斷視線。塔樓也可能在底部造成強力的下行風(fēng)和令人不適的旋風(fēng)。在開始設(shè)計階段進行風(fēng)洞實驗,有助于在協(xié)作設(shè)計中避免這些不利后果。
三、綠色生態(tài)型高層建筑設(shè)計要點
城市空間為城市居民的各類活動場所,是城市居民賴以生活的基礎(chǔ),高層建筑在建設(shè)中,應(yīng)以綠色環(huán)保為根本,對建筑與自然生態(tài)平衡充分掌握,以最大限度來降低高層建筑的能耗。
1、高層建筑的空間組合生態(tài)型設(shè)計
當(dāng)前,都市高層建筑都有一個明顯的特征,即由單功能逐步向多功能轉(zhuǎn)變,單一性向綜合性逐步發(fā)展。城市里的高層建筑群的總體設(shè)計、功能以及建筑藝術(shù)等都相互協(xié)調(diào)、互為補充,融為一個不可分隔的統(tǒng)一有機體。因此,高層建筑的空間設(shè)計首先要注重建筑空間的組合,注重節(jié)能與舒適度。高層建筑需要根據(jù)內(nèi)部空間對溫度、自然光以及景觀有不同的要求,努力實現(xiàn)溫差的梯度轉(zhuǎn)換,達到優(yōu)化能源消耗的目的。譬如法蘭克福商業(yè)銀行總部大廈,整個建筑平面是呈現(xiàn)三角形分布的,其形狀好似三片花瓣圍繞辦公空間是花瓣部分,中間大廳是花莖部分,起到良好的自然通風(fēng)功能;再如北京的機械大廈是北京市橫中軸線上重要景觀,其建筑風(fēng)格就是依據(jù)用地與城市道路關(guān)系,建為兩組建筑物組成群體,東西長、南北窄,對解決城市景觀、出入口、車流及人流問題有良好的作用。
2、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系具備生態(tài)化
高層建筑是城市經(jīng)濟繁榮和社會進步的標尺。當(dāng)前伴隨著對可持續(xù)發(fā)展的愈加重視,人們大幅度地對城市進行綠化,包括高層建筑的綠化。但是綠化并不等于生態(tài),生態(tài)高層建筑需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計上通過與建筑、設(shè)備施工的密切配合,大力采用新技術(shù)、新工藝和新材料。達到安全適用、技術(shù)先進以及經(jīng)濟合理的目的,同時,在設(shè)計上對結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造需特別注重,擇優(yōu)選擇抗震及抗風(fēng)性能好而經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)體系與平、立面布置方案。
3、高層建筑的外表設(shè)計具備生態(tài)化
建筑物的外表應(yīng)該像某些動物的皮膚一樣,不但能起到保護與調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度,而且能夠排除內(nèi)部不新鮮的空氣。這就要求建筑師在設(shè)計高層建筑的外表時,要充分體現(xiàn)其生態(tài)化的功能。在材料采用與設(shè)計構(gòu)造注重太陽的輻射強度,風(fēng)環(huán)境以及適宜居民的生理條件,同時也會將高層建筑自身產(chǎn)生的煙霧與一些有機化合物氣體及時排除。代表建筑是德國建筑工業(yè)養(yǎng)老金基金會辦公樓,這所建筑的建筑北面表皮,裝有可以反光的金屬板,將光線反射到高層建筑的內(nèi)部,在建筑物的南面,裝有一個調(diào)節(jié)裝置,根據(jù)需要來調(diào)節(jié)建筑表皮遮陽或者采光,在天氣灰暗時,能夠?qū)⑻炜諗U散光反射到建筑物內(nèi)部,在陽光較為強烈時,其裝置的遮陽板能夠根據(jù)需要遮擋陽光。
4、高層建筑具備節(jié)能生態(tài)設(shè)計
建筑師在設(shè)計時應(yīng)該詳細理清建筑形體系數(shù)與能量損失的關(guān)系,建筑形體系數(shù)與傳熱損失是正比例關(guān)系,在設(shè)計中大力應(yīng)用較小的形體系數(shù),譬如球體形體系數(shù),從而節(jié)約和優(yōu)化潛在的圍護結(jié)構(gòu)建材。同時,通過太陽能熱水器、被動式太陽能住宅基本原理的大力應(yīng)用,充分利用太陽能資源。此外,在設(shè)計中注重前期方案到后期的物業(yè)管理策劃,大力采用廢棄物處理技術(shù)、建筑廢棄物的再生應(yīng)用。
結(jié)論
隨著社會的可持續(xù)發(fā)展,以“綠色”思想為指導(dǎo),將各種先進技術(shù)應(yīng)用于建筑物,促進資源節(jié)約與環(huán)境保護。綠色節(jié)能技術(shù)是現(xiàn)代綠色建筑的重要組成部分,它將人與自然和諧共存。綠色節(jié)能綠色建筑的技術(shù)是具有調(diào)節(jié)、控制、管理、規(guī)范、優(yōu)化建筑與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系、人與建筑關(guān)系、人的行為與生態(tài)系統(tǒng)的集成。
參考文獻:
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