高层建筑设计中生态建筑设计分析

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

王吕

江西省萍乡市建筑设计院 337000

摘要

生态建筑设计理念已经深入到当前的建筑设计工作中,是新时期支持生态文明建设、促进建筑业可持续发展的必然举措。基于此,探讨和推广生态建筑设计的要点具有重要的现实意义。以某住宅项目为例,结合当地建筑设计研究院有限公司的实践经验,从建筑布局、自然采光、自然通风、场地集约利用等方面阐述了生态建筑设计在建筑设计中的要点。


关键词

高层建筑设计;生态建筑学;运用

正文

引言

绿色建筑技术是21世纪中国可持续发展战争的重要布局。通过取缔和优化传统建筑施工中的高能耗、高污染施工技术,使建筑施工技术逐步向自然、绿色、科学、低耗方向发展。总的思路是实现传统建筑中单一的建筑功能,转化为建筑与人文环境的统一融合。从长远来看,绿色建筑技术符合中国可持续发展的基本理念。

1生态建筑学概述

自然生态系统是作为工程建筑人工自然生态系统而建造的自然生态建筑的重要技术前提和理论基础,是工程建筑和自然生态学的交叉学科。换句话说,自然生态和人居环境的相关原理基于人居环境位于自然环境的理论,充分把握现代科技手段的结合,合理安排人居环境与其他环境要素的关系,使人居环境和自然环境既能充分满足人居环境,又能有效实现人居环境、自然环境和物与人的良性循环。在高层建筑的结构设计中,生态建筑主要用于将自然环境与高层建筑相结合,形成一个互动的自然生态系统,即自然环境与高层建筑之间可以进行自然物质和物理能量的交换。高层建筑与自然环境的相互作用。生态学在高层建筑结构设计中广泛应用的一个主要目标是最大限度地减少建筑能源和自然资源的严重浪费,使用各种可持续回收或再生的绿色清洁能源和建筑材料,并在高层建筑过程中始终保持自然生态平衡。显然有必要对这些有毒或有害气体进行完全无害的化学处理。在高层建筑的早期建设过程中,有效减少对自然环境的严重污染,营造人与自然和谐相处的环境。同时调查高层建筑的居住环境,为人们创造一个健康舒适的高层居住环境。同时可以保证高层建筑的施工质量和经济建设效益,高层建筑的质量有利于国民经济、社会和其他经济公共利益的和谐稳定发展。

2高层建筑设计中生态建筑学的运用

2.1加强节水方面设计

水是人类赖以生存的基本物质,必须得到合理的调控。绿色建筑的设计要重视节能建筑的设计,以达到更好的节能效果。为达到这一目的,可以在建筑的设计中,特别设置节水型的卫生器具。这样就可以循环利用地下水和雨水。其次,应该将人们的生活污水收集起来,然后再进行净化,最后再用于灌溉绿地,将水资源的利用率最大化,这符合我们目前所倡导的可持续发展理念。

2.2绿色环保材料的应用

为了保证安全,不污染环境,尽量选择低碳无毒无害的建材。目前常用的建筑材料有发泡聚苯乙烯,而空心砌块、粉煤灰水泥等建筑材料多用于墙体等砌体构件。通过这种建筑材料的应用,可以大大节约建筑材料的用量,降低能源消耗,合理配置建筑材料资源,从而改善建筑物的功能。通过使用可回收的建筑材料,还可以大大减少固体废物的积累和能源消耗,从而节约各种资源。以生态住宅为例,与传统住宅小区规划相比,生态住宅实际利用面积超过90%。钢梁构件和预制板用于建筑设计,以降低建筑生产成本。同时,预制板材料还具有保温隔热的特点,降低了采暖空调的能耗。以可再生原料为主要材料,减少垃圾的产生,全面维护自然环境。在生态建筑的设计和建造中,可以采用框架和装配式建筑结构,可以更好地减少对周围环境的不利影响,从而降低建筑成本,为人们生活质量的提高奠定坚实的物质基础。

2.3绿色建筑与智能建筑的融合

在绿色建筑技术的基础上,加强智能建筑的研究,注重绿色建筑与智能建筑的融合,是创造现代绿色智能建筑的重要方向。用智能推动绿色理论的可行性在于,智能建筑可以更好地实现建筑内部的监管和协调,提高内部资源的优化配置,达到更好的节能减排效果,符合绿色建筑设计的大目标。在绿色建筑技术与智能建筑技术的融合中,首先要加强绿色建筑技术的信息化建设,如给排水系统、电气系统、景观系统等。必须加强智能控制建设,将手动控制阀升级为电脑自动控制阀。在绿色建筑技术方面,要加强智能技术的应用和普及,将常规信息的传输转化为电信号的传输和控制,构建更加完善、智能化的建筑控制系统。在中央智能系统的数据分析下,通过智能监控完成环境调节、照明控制、安防应急、家庭远程控制等智能操作,可有效提高资源利用率,减少碳排放,提高系统安全指数。未来智能绿色建筑还可以考虑连接各种类型的节能门窗、智能外遮阳系统、建筑外墙反射装置、雨水再生水处理系统等,实现更强大的自动化节能环保控制目标。

2.4利用自然采光和自然通风

利用自然光可以增强人的视觉体验。在建筑设计中使用方便,可以降低功耗。因此,在建筑设计过程中,应遵循绿色设计理念,充分利用玻璃、金属反射等自然采光技术,应用新的自然采光技术,可以有效提高环保建筑的设计水平,使建筑设计中的采光通风更加方便自然。在住宅建筑工程的设计阶段,建筑的通风设计主要从以下几个方面来完成,以充分利用自然通风条件,满足住宅建筑设计的生态和环境要求,具体来说:

第一,基于围合与开放混合利用的建筑模式设计。住宅楼工程所在地区冬冷夏热。在实际设计中,应考虑项目的整体通风需求,在利用以封闭式和开放式混合利用为主的建筑格局设计格局的基础上,更好地适应一年四季的区域气候条件。冬季,项目所在地长期存在东北风,因此项目高层建筑主要规划在项目建设场地的北部区域,同时加强东北区域的遮挡,以更好地抵御冷空气;在夏季,项目所在地一直存在西南风,因此应加强南部地区的开放,以更好地实现夏季风的渗透。

其次,保持通风口面积的充足性,实现通风口位置的合理设置。为了达到更好的自然通风效果,在住宅建筑设计中,基于生态建筑设计理念,通风口与建筑面积的比例始终保持在不低于8%。同时实施门窗开启扇的深化设计,保证更好的通风效果。

第三,实施厨卫空间等室内空间的合理设计,实现交叉污染问题的避免。在住宅项目中,主要针对住宅建筑中的厨房和卫生间空间设计独立的通风系统,在卫生间设置小通风窗,为室内空气更好的流通提供条件。

2.5构建可持续发展战略

今天,中国坚定不移地走可持续发展的道路,追求长远的发展目标,这在生态建筑领域同样重要。设计师应本着可持续发展的原则,从全方位宏观角度设计高层建筑,避免片面、单一考虑局部,确保建筑工程完全符合绿色建筑的要求,提高主体建筑的施工质量,延长其使用寿命。另外,可持续性原则强调高层建筑的整体设计,可以实现建筑构件状态的协调。比如高层建筑的通风孔设计,设计师可以通过通风孔的位置选择和方向规划,从各个角度保证主体建筑的通风性能;或者利用绿色植被、河流喷泉等设施有效调节建筑区域整体温度,在高品质高层建筑设计中贯彻生态建筑的关键可持续性原则。
3高层建筑细部设计

3.1立面细节与材料

建筑立面应从多个层级控制其外观效果,除整体比例和造型外,立面的细节比例、进退凹凸、虚实关系、装饰性构造元素、建筑表皮材料等,也会对建筑外观和性格产生重要影响。重点设计建筑细部结构,比如阳台、转角以及屋顶等,通过利用丰富的色彩、比例以及结构形式,对其细部结构进行处理,从而达到美化立面的效用。

在一些重点空间,诸如建筑首层主入口、城市主要界面、转角空间以及建筑顶部空间等,尤须对其立面造型和细部进行重点设计,从而实现从整体形象到立面细节多维度的美学呈现。作为透明的建筑外围护结构,玻璃幕墙实现建筑内部获取良好日照和景观条件的同时,也为建筑呈现出更为整体和轻盈的外观,因此玻璃幕墙在公共高层建筑立面材料中仍旧占据主导地位,自从密斯在20世纪中叶首次将其应用到高层建筑以来长盛不衰。即使建筑整体造型因限高、基地限制或功能需要而泯然众人,设计出更为精美的幕墙构造和窗体造型,也能大幅度提高建筑的观赏性。

3.2单元入口

单元是高层建筑细部设计的一项关键内容。根据建筑风格的不同建筑在视觉方面也往往具有着不同的效果。根据外墙落点的不同单元入口可以分为凹、凸、平这三种入口类型。在对单元入口类型进行选择时则需要对建筑自身风格以及造型进行充分的联系保证入口的选择能够同建筑造型具有良好的统一性以此使两者在融合的基础上使建筑更为美观。

3.3窗户

窗是高层建筑重要的组成部分不仅具有着帮助室内传递自然光线、通风的作用对于建筑外观也具有重要的意义可以说是我们开展建筑立面设计的一项重点。目前高层建筑有很多种窗体类型如飘窗、落地窗等等通过对窗户造型的灵活设计则能够使建筑立面具有更为生动特点的同时为建筑整体外观带来更好的效果。

而对于室内居民来说一个科学、美观的窗户设计也能够对其居住的舒适性进行提升。而除了造型之外在对窗户进行实际设计时也需要对其功能、组合、排列、窗框以及色彩等因素进行全面的考虑与确定保证同建筑整体风格一致的情况下更好的满足人们对于美观的需求。

3.4阳台

阳台对于高层建筑来说具有着开敞、自由的感觉无论是美观性、实用性都具有十分重要的作用。阳台也具有很多种类型与形式可以说是高层建筑立面造型的重要组成部分。

为了能够使其具有良好的视觉外观可以在设计当中对其位于建筑立面的位置、设计的风格、选用的色彩以及制作的材料等进行充分的考虑通过多种元素的搭配使用获得更好的设计效果。此外玻璃也是阳台设计的重要内容通过对具有良好通透性玻璃的选择能够使室外环境同建筑的室内环境良好的融合在一处以此从视觉角度上使室内空间具有更大的效果在提升视觉、空间感受的同时起到了活跃室内气氛的作用。

形状方面目前高层建筑具有着矩形、组合形、圆形以及三角形阳台。根据其同建筑外墙的关系则具有凹、凸、半凹以及半凸阳台。阳台类型选择的不同无论是对于室内的空间效果还是建筑的室外视觉效果都具有着较大的差异可以说将直接对高层建筑的外观视觉产生非常大的影响通过对不同形式阳台类型的布置建筑则会具有散点、垂直、组合以及网络等立面构图形式。

而在色彩方面阳台色彩的不同也会影响到建筑立面在阳台色彩选择上最好颜色同建筑外墙颜色形成对比以此在突出视觉效果的基础上获得更好的造型。总的来说在对阳台进行设计时需要从建筑整体的角度对建筑环境以及阳台设计进行综合性分析并通过对不同元素的选择应用更为充分的体现出阳台的造型美以及功能美。

3.5遮阳与通风

建筑遮阳构件可有效解决因玻璃面积占比过大导致的能耗问题按功能和建筑朝向需要可分为水平遮阳与垂直遮阳按位置又可分为外遮阳与内遮阳其中外遮阳亦是建筑立面的重要构成元素它会直接影响到建筑立面的虚实和明暗关系因此须与立面设计同步研究外遮阳格栅甚至可成为装饰性幕墙的一部分构筑建筑立面的科技之美。

因绿色设计要求高层建筑可选择在立面上增加自然通风窗减少换季季节楼宇空调系统的使用能耗。而高层建筑开窗的方式有很多常用的有悬窗、平开窗以及近几年开始流行的平推窗。其中平推窗的通风效果优于悬窗而下悬窗的排烟效果则优于上悬窗。

相对而言在大多数情况下开窗会成为破坏立面完整性的不利因素。所以除了选择隐蔽或与整体立面相协调的开窗类型外还应在幕墙设计环节中优化开窗位置并综合考虑比例关系、幕墙和开窗单元韵律、幕墙框架密度和色彩搭配等方面因素保证高层建筑与时俱进的立面表情兼顾内外环境的空间延续并在整体造型和细部设计之间取得内在的统一与协调。

结语

 

结束语:

综上所述,为满足生态建筑设计的要求,要求在住宅建筑项目总平面规划前期,使用日照分析软件完成对项目建设地点周边环境的分析,并以此作为方案设计的参考;合理调整建筑朝向和布局,保证理想的采光条件;依靠以围合为主的建筑格局设计和开敞混合利用等措施改善建筑的通风效果,结合实施土地集约利用,确保住宅建筑的生态性和绿色性。

参考文献:

[1]陈爱美.基于地域性的福州地区现代建筑设计策略研究——以海峡非物质文化遗产生态园项目为例[J].福建建筑,2021(11):42-45.

[2]林美凤.基于绿色校园建筑理念的校园建筑设计——以漳州西湖生态园片区谢溪头小学为例[J].福建建筑,2021(11):32-37.


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