探討現代城市綠色生態型高層建筑設計

上官曉雄

浙江復筑建筑設計有限公司 310000

摘要：綠色生態建筑設計已然成為現代高層建筑設計的一種潮流和發展趨勢。本文詳細闡述了現代城市綠色生態型高層建筑設計理念和具體思路，從多方面對綠色生態型高層建筑設計要點探析進行了探析和說明。

關鍵詞：高層建筑；綠色生態；建筑設計

1 概述

高層建筑發展到今天已成為業內外人士爭論的焦點，因為高層建筑在施工建造過程中的確消耗大量的資源和材料，在運行過程中也耗費大量的能源并排出大量的廢棄物，從節能的角度存在較大的弊端。但是在當前土地資源緊缺情況下，因為高層建筑占地更少，可以節省更多空間進行綠化，并改善城市環境，尤其是高層建筑在城市的標志性和象征性使人們對它難以忘懷，它的作用是其它建筑形式無法取代的，因此，有利的一面也相當明顯。

當今高層建筑創作中技術表現的一種傾向，就是生態環保觀念和可持續發展觀念的介入，高層建筑設計開始“綠色”化，許多建筑師都在以各種方法嘗試著將“綠色”技術運用到建筑設計之中。日光反射材料、光控遮陽構件及各種新奇的控制陽光輻射和熱量進入的外墻做法，不但有效地起到節能功效，而且還增添了建筑外觀的魅力，給人以強烈的“科技感”。

應當指出，這種技術表現并不是簡單地利用人工設備和各種新型材料去建筑一個“綠色” 建筑，而是運用生態學的原理，以高信息、低能耗，可循環性和自調節性的設計理念去創造一個節能的系統，通過“技術性思維”來改變傳統的設計觀念。事實上，當今城市的高層建筑，不論其外在表象的價值取向如何，也不論其從屬于哪一流派，都或多或少地尋求通過技術表現的手段，去表達信息社會的審美意象，利用新材料和新技術去體現時代感。因此，綠色生態建筑設計已然成為現代高層建筑設計的一種潮流和發展趨勢。

2 綠色生態型高層建筑設計理念

筆者認為，所謂綠色生態型高層建筑設計是充分利用環境和資源所提供的條件，將生態策略應用到建筑設計中，采取相應的建筑技術和措施，創造出符合生態規律的建筑形態，從而創造一種嶄新的、健康的、富于生氣的辦公或居住的建筑模式。因此，現代城市綠色生態型建筑設計應具備以下設計理念：

2.1 舒適化的設計理念

隨著時代的發展和技術的進步，人們對生活和工作環境的品質要求也逐步提高，關注建筑功能的舒適性，以改善人們的生活工作環境，提高人們的生命質量成為建筑智能化的主要發展方向。高質量和高效率建筑環境的創造，始終應當是建筑創作的目標。當代建筑學、生態學及其它科學技術成果的綜合，為建筑創作提供了新的設計思維。健康舒適的環境概念是指：優良的空氣質量，優良的溫濕度環境，優良的光、視線環境，優良的聲環境；應對的建筑設計方法：使用對人體健康無害的材料，減少 VOC（揮發性有機化合物）的使用，對危害人體健康的有害輻射、電波、氣體的有效抑制，充足的空調換氣，對環境溫濕度的自動控制，充足合理的桌面照度，防止建筑間的對視以及室內尷尬通視，建筑防噪聲干擾，吸聲材料的應用等等。

2.2 運用自然體系設計理念

高層建筑設計中運用自然體系的目的是為了最大限度地獲取和利用自然采光和通風，創造一個健康、舒適的人工環境。陽光和空氣始終是人類賴以生存的物質條件。但照明和空調人工技術的普及和發展，使得自然體系的運用受到忽視，同時也對建筑環境產生了負面的影響。人們如果長期處于人工環境中易出現“病態建筑綜合癥”及“建筑關聯癥”，如疲勞、頭痛、全身不適、皮膚及黏膜干燥等等。因此，在現代高層建筑設計中，應注重自然采光和自然通風與高新技術手段的結合。自然通風可利用現代空氣動力學原理，采用風壓與熱壓及二者結合等多種途徑實現；在自然采光方面，保證良好的光環境同時，為避免直射眩光和過量的輻射熱，可采取多種創新方式。

2.3 自我調節“生命體特征”理念

從高層建筑的“生命周期”來看，從決策過程→設計過程→建造過程→使用過程→拆除過程，表現出類似生命體的那樣的產生、生長、成熟和衰亡的過程。同所有生命體一樣，高層建筑應當具備自我調節和組織能力以利于自身整體功能的完善。這種自調節一方面是指建筑具有調節自身采光、通風、溫度和濕度等的能力，另一方面建筑又應具有自我凈化能力，盡量減少自身污染物的排放，包括污水、廢氣、噪音等。

3 綠色生態型高層建筑設計思路

誠然，建立生態的建筑系統是一項綜合的復雜的任務，實際上，建筑與自然環境的協調統一，一直都是建筑師探討的課題。因此，在生態設計理念下，建筑設計時應注重營造完整的生態系統，注重建筑與自然生態的平衡，同時最大限度考慮建筑節能，具體思路如下：

3.1 注重生態型高層建筑空間組合設計

高層建筑空間設計，要綜合考慮到建筑空間的組合，庭院空間利用，工作場所的布局特征和空間的經濟性問題。而生態設計要求空間分區應進一步考慮節能和舒適度的需求。建筑內部不同的空間對溫度、自然光和景觀的要求是不同的。如普通辦公室對溫度要求苛刻，其次是會議室和多功能廳，門廳、走道和樓梯交往空間等對溫度的要求相對較低。因此交往空間可以作為內外環境的緩沖區，它的設定溫度可以更接近室外，從而形成了室內外溫差的梯度轉換。這不但可以優化能源消耗，亦能減輕人們對室內外劇烈的溫度變化造成的不適感。生態設計對傳統設計實踐的發展是：從功能分區、動靜分區進一步擴展到光、氣、舒適度的環境緩沖分區。生態化設計在確定交通核位置時，不僅僅出于經濟性和結構均勻性的考慮，也出于熱工效應和環境舒適性的考慮。最有效的平面空間布置是東西向雙核，南北為主朝向的模式。這樣，電梯廳、樓梯和衛生間有了自然的采光和通風及朝外的視野。

3.2 強調建筑物結構體系的生態化

人類的建筑活動自古以來就在有意識或無意識地涉及生態問題，人類文明是在模仿自然和適應自然規律的基礎上不斷發展起來的，因此建筑創作需要不斷地從自然界中汲取靈感。建筑結構形態對自然界的模仿不僅蘊含著高超的技術含量，而且還體現出極富張力的美學特性，采用與生長環境相適應的結構是最佳的結構形式。

1）樹的結構形式：根、樹干、樹枝組成的支撐體系，不但可以支撐起植物的重量，抵抗水平荷載，以最合理的方式傳遞力，同時，還保證了植物的健康成長，在錯落有致的樹枝、樹桿間保證每個部分充足的日照。樹的形式一直在被不斷地反復探索。如西班牙建筑師卡拉特拉瓦追求的是運用理性的手段傳達出結構的動勢，他設計的加拿大多倫多 BCE 文化廣場中庭采用優雅的剛結構，他通過模擬樹干分叉的生長肌理，創造出兩邊的支柱與頂棚的弧形肋架。結構構件傳力的特點通過特定的樹形組合被清晰地表達出來。使觀賞者憑借著常識和經驗，可以自然而然地產生這種類比的心理。

2）竹的結構形式：竹子具有外直中空、勁節挺拔的外形。從生物力學的角度來說，竹子直徑與高度之比如此懸殊，而能在勁風中不屈不撓，原因是其中空和節段的結構。李祖源把從竹子“節節相生之形”“空為大川的竹之本質”應用到 101 大樓設計中。101 大樓由 8 層段組成，外形似塔，更似節節相生的竹子。正如“中空”的竹節，大樓內部挑空處理，使其結構可承受 2500 年回歸周期的大地震，并可承受 17級 60m/s 以上的風速。

3.3 做好建筑物的“表皮”生態設計

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