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摘要：高层建筑能有效地利用资源，减少对土地的侵占，在这个意义上高层建筑本身可以说是一种绿色生态的建筑形式。本文从建筑本身的营运系统的中观层面、建筑室内环境的微观层面提出了高层建筑的生态设计策略，以供参考。
关键词：绿色生态型 高层建筑 设计
中图分类号：TU972
前言
我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚，但已经取得了很大的成就，像北京、上海、深圳等城市的高層建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史，可以看到高层建筑设计理念的更新是推动建筑风格变化的重要因素。因此，重视对高层建筑设计理念的探讨，进一步完善高层建筑设计理念是推动高层建筑设计健康发展的有效途径。
一、生态建筑设计概念的由来
1从文明发展史角度看，人类经历了蒙昧、野蛮而逐步走向文明，从渔猎文明发展到农业文明，再发展到现在的工业文明，每一次文明更替都是一次社会革命，促进了社会经济的大发展、大进步。目前的工业文明虽取得很大成就，但是人类也为此付出了惨重的代价。因此，从工业化发展模式转向生态化发展模式是整个人类文明发展的必由之路。生态化发展模式是在工业化发展模式的基础上发展起来的，它扬弃了只注重经济效益不顾人类福利和生态后果的唯经济的工业化发展模式，转向兼顾人口、社会、经济、环境和资源持续发展的，注重复合生态整体效益的发展模式。整体发展模式的确立也必然会引导建筑行业的发展。
2随着生活水平的提高和收入的增加，人们对住房和工作环境、公共场合等各种硬件设施也在不断提出新的要求。建筑设计应具有物质功能和精神功能的两面性，设计在满足物质功能的基础上更要满足精神功能的要求，要创造出风格、意境和情趣来满足人们的审美要求，形象简洁，造型亲切，经济适用，功能多样，材料自然，节能环保，与周围环境有机融合的绿色、生态住宅建筑将会越来越受到人们的亲睐。
二、生态建筑设计原则
生态建筑是当今建筑世界的主角与发展趋势，不但对建筑界而且对整个社会都有着积极的作用。其设计目的首先是让人、建筑以及自然三者和谐相处，为城市居民创造宜人的温度与湿度，新鲜的空气以及光与声的环境。其要点主要体现在以下四个方面：
1生态建筑要与周边环境相协调。即在生态建筑在选址立项时，遵循可持续发展的原则，环境、建筑、经济效益三者能合理控制。把自然景观与人造建筑有机地融为一体；
2生态建筑的设计方案需要突出个性化。生态建筑的根本是环境，但也要注重自身形象设计，即有形体美，这就要求设计者把握好生态建筑的设计尺度，利用各种设计手法与造景手法，有机结合建筑平面设计、立面造型以及周边的环境，让生态建筑高低错落而疏密有致；
3生态建筑要体现舒适度。生态建筑的服务对象是城市居民，其功能应该满足城市居民各类需求，体现出舒适度等多方面优势；
4生态建筑要具备节能化。节能是生态建筑重要组成部分，生态建筑的设计者应该大力利用自然能源，解决现阶段面临的能源问题和污染问题，不但从设计方案上充分考虑与生态相有机统一，而且在建设中积极采用新技术与新材料，注重节能降耗。
三、高层建筑营运系统的生态性设计
对高层建筑而言，营运过程中能耗最高的是建筑的HVAC系统，这是能源消费大项，第二位的就是人工照明系统；其他因素在建筑营运能耗中比例很小。所以设计师要选择的设计目标应该是尽可能的利用自然采光和通风，这是减少高层建筑营运期间所需的能源的重要途径和措施。设计要根据项目所处环境找到适合的被动设计方案，充分利用自然因素，减少采用电子、机械手段，而是采用通过建筑特殊的形态组织的手段，达到低能耗的设计目标。
1 侧重建筑平面与体型系数的考虑
高层设计相对于一般的设计来说，要考虑的因素很多，设计师要要根据基址周边环境能量和当地气象特征来设计高层建筑的形状，目的是为了获得最佳的自然能量供应。尤其对于有采暖需求的地区，优化的设计可以减少采暖能量的需求，包括建筑朝向问题、体形系数问题。我们常说的建筑的体形系数是围值，从建筑理论上来讲，围值不仅仅是一个热工性能参数，而且对空间的建构面积成线性正比，对于高层建筑而言，其外围的表面积与体积呈几何基数关系，这意味着减少体型系数可以降低舒适空间的平均成本。通过控制体型系数，可以实现节能、节材及提高功能运作效率，高层建筑小的体型系数还常常与较高的功能运作效率相联系。一般可采取加大建筑进深；规整建筑体型；集中建筑体量的方法实现低能耗。
2 高层建筑采光的思考
高层建筑在生态设计中的目标之一，是优化日光的使用，减少人工照明的耗能需求。大部分被动日光技术都是控制进入的直射光线，减少其对视觉舒适度的潜在负面影响，如眩光；以及通过减少热量获取来减少建筑制冷的负担。当太阳光有效地分布到建筑各处而没有眩光的时候，就可以认为是很好的室内照明了。先进的日光采集系统设计有以下方法：通过将阳光反射至屋顶平面，日光可以到达比那些靠传统窗户或天窗采光更深的工作区域，但不增加窗户附近的日光强度；通过利用相对小的进光区域有效传播日光，可以不对阳光辐射产生严重的制冷负荷从而达到节省能耗的目的；仔细设计阻挡阳光直射的系统，可以减少阳光直射导致的眩光和温度不适。设计的难度在于每天和全年阳光位置及获得的不断变化。自然采光的建筑无论设计得多好，只有在日光有效利用和代替人工照明的情况下才能节约能源。
当然，进行采光设计时，可以在人工照明节能和少量增加阳光热量获得之间寻求平衡。我们可以完善座位和工作平面规划，通过更好的窗户和立面设计来减少眩光，获得自然采光。研究表明，太阳光的适当获得和开阔视野可以提供一种舒适感。然而，为保证一个安全、舒适的工作环境，使用者应该可以控制光线的数量和质量；设计者需综合考虑能耗、背景光线、屋顶灯和窗户的自然采光等因素，并为使用者提供最好的视觉环境。
3 尽量采用自然通风
建筑通风是设计最重要的因素，基址环境一个重要的能源就是风。良好的通风环境，可以为业主提供舒适的生活环境和清新的居住环境。设计时采用规划建筑的平面形态和外墙以达到自然通风的目的。大型项目可以利用混合模式系统的“烟囱效应”，实现内部的更换空气的目的。优化后的自然通风设计可以降低成本和节约能量，减少对机械通风和空调系统的需求，清新了环境，节约了能源，为居民提供一个健康的建筑环境。
4 被动制冷的设计因素
对于热带地区和夏季的制冷需求，一般采用被动制冷技术，使建筑室内温度能通过自然降低。实现被动制冷就要求最小化建筑的热量获得渠道，设计时通过采取减少建筑外层太阳光热量的获得，以及减少太阳光通过窗户的渗透的措施，而实现自然通风带来的舒适感。设计师适当的采取一些措施，将室内温度达到舒适的水平。通常建筑设计师从建筑的布局、朝向、窗户细部、遮阳装置、通风、隔热和外墙的热系数等几个方面予以考虑温度控制的问题。尤其项目所在地夏季炎热气候条件下，机械制冷降温的措施要结合当地的建筑生物气候特点进行设计。利用建筑所在地各种自然散热口被动系统来降温。
结束语
随着城市化进程的加快，城市中高层建筑的数量陡然增加，在建筑高度与跨度不断加大的同时，建筑内部空间向巨型化发展；功能向复杂多样化发展；机械设备向密集化发展。此类建筑一旦在技术策略上出现失误，就很可能成为“耗能大户”，对资源的浪费是一般建筑无法相比的。因此，高层建筑的“生态化”具有实现的意义。对于高层建筑的生态设计，我们应该从城市的宏观层面、建筑本身的营运系统的中观层面、建筑室内环境的微观层面进行综合考虑，使建筑与外界环境统一成为一个有机的、互动的整体。
参考文献
[1] 曲剑波. 浅谈绿色生态理念在建筑设计中的体现[J]. 广东科技. 2010（12）
[2] 岳鹏. 生态设计理念下的现代高层写字楼建筑设计的探索与思考[J]. 四川建材. 2009（04）
[3] 陈志玮. 单体建筑设计中的生态设计技术措施分析[J]. 中外建筑. 2010（05）
[4] 邹永敏. 关于生态建筑设计的思考[J]. 中国新技术新产品. 2010（02）
关键词：绿色生态型 高层建筑 设计
中图分类号：TU972
前言
我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚，但已经取得了很大的成就，像北京、上海、深圳等城市的高層建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史，可以看到高层建筑设计理念的更新是推动建筑风格变化的重要因素。因此，重视对高层建筑设计理念的探讨，进一步完善高层建筑设计理念是推动高层建筑设计健康发展的有效途径。
一、生态建筑设计概念的由来
1从文明发展史角度看，人类经历了蒙昧、野蛮而逐步走向文明，从渔猎文明发展到农业文明，再发展到现在的工业文明，每一次文明更替都是一次社会革命，促进了社会经济的大发展、大进步。目前的工业文明虽取得很大成就，但是人类也为此付出了惨重的代价。因此，从工业化发展模式转向生态化发展模式是整个人类文明发展的必由之路。生态化发展模式是在工业化发展模式的基础上发展起来的，它扬弃了只注重经济效益不顾人类福利和生态后果的唯经济的工业化发展模式，转向兼顾人口、社会、经济、环境和资源持续发展的，注重复合生态整体效益的发展模式。整体发展模式的确立也必然会引导建筑行业的发展。
2随着生活水平的提高和收入的增加，人们对住房和工作环境、公共场合等各种硬件设施也在不断提出新的要求。建筑设计应具有物质功能和精神功能的两面性，设计在满足物质功能的基础上更要满足精神功能的要求，要创造出风格、意境和情趣来满足人们的审美要求，形象简洁，造型亲切，经济适用，功能多样，材料自然，节能环保，与周围环境有机融合的绿色、生态住宅建筑将会越来越受到人们的亲睐。
二、生态建筑设计原则
生态建筑是当今建筑世界的主角与发展趋势，不但对建筑界而且对整个社会都有着积极的作用。其设计目的首先是让人、建筑以及自然三者和谐相处，为城市居民创造宜人的温度与湿度，新鲜的空气以及光与声的环境。其要点主要体现在以下四个方面：
1生态建筑要与周边环境相协调。即在生态建筑在选址立项时，遵循可持续发展的原则，环境、建筑、经济效益三者能合理控制。把自然景观与人造建筑有机地融为一体；
2生态建筑的设计方案需要突出个性化。生态建筑的根本是环境，但也要注重自身形象设计，即有形体美，这就要求设计者把握好生态建筑的设计尺度，利用各种设计手法与造景手法，有机结合建筑平面设计、立面造型以及周边的环境，让生态建筑高低错落而疏密有致；
3生态建筑要体现舒适度。生态建筑的服务对象是城市居民，其功能应该满足城市居民各类需求，体现出舒适度等多方面优势；
4生态建筑要具备节能化。节能是生态建筑重要组成部分，生态建筑的设计者应该大力利用自然能源，解决现阶段面临的能源问题和污染问题，不但从设计方案上充分考虑与生态相有机统一，而且在建设中积极采用新技术与新材料，注重节能降耗。
三、高层建筑营运系统的生态性设计
对高层建筑而言，营运过程中能耗最高的是建筑的HVAC系统，这是能源消费大项，第二位的就是人工照明系统；其他因素在建筑营运能耗中比例很小。所以设计师要选择的设计目标应该是尽可能的利用自然采光和通风，这是减少高层建筑营运期间所需的能源的重要途径和措施。设计要根据项目所处环境找到适合的被动设计方案，充分利用自然因素，减少采用电子、机械手段，而是采用通过建筑特殊的形态组织的手段，达到低能耗的设计目标。
1 侧重建筑平面与体型系数的考虑
高层设计相对于一般的设计来说，要考虑的因素很多，设计师要要根据基址周边环境能量和当地气象特征来设计高层建筑的形状，目的是为了获得最佳的自然能量供应。尤其对于有采暖需求的地区，优化的设计可以减少采暖能量的需求，包括建筑朝向问题、体形系数问题。我们常说的建筑的体形系数是围值，从建筑理论上来讲，围值不仅仅是一个热工性能参数，而且对空间的建构面积成线性正比，对于高层建筑而言，其外围的表面积与体积呈几何基数关系，这意味着减少体型系数可以降低舒适空间的平均成本。通过控制体型系数，可以实现节能、节材及提高功能运作效率，高层建筑小的体型系数还常常与较高的功能运作效率相联系。一般可采取加大建筑进深；规整建筑体型；集中建筑体量的方法实现低能耗。
2 高层建筑采光的思考
高层建筑在生态设计中的目标之一，是优化日光的使用，减少人工照明的耗能需求。大部分被动日光技术都是控制进入的直射光线，减少其对视觉舒适度的潜在负面影响，如眩光；以及通过减少热量获取来减少建筑制冷的负担。当太阳光有效地分布到建筑各处而没有眩光的时候，就可以认为是很好的室内照明了。先进的日光采集系统设计有以下方法：通过将阳光反射至屋顶平面，日光可以到达比那些靠传统窗户或天窗采光更深的工作区域，但不增加窗户附近的日光强度；通过利用相对小的进光区域有效传播日光，可以不对阳光辐射产生严重的制冷负荷从而达到节省能耗的目的；仔细设计阻挡阳光直射的系统，可以减少阳光直射导致的眩光和温度不适。设计的难度在于每天和全年阳光位置及获得的不断变化。自然采光的建筑无论设计得多好，只有在日光有效利用和代替人工照明的情况下才能节约能源。
当然，进行采光设计时，可以在人工照明节能和少量增加阳光热量获得之间寻求平衡。我们可以完善座位和工作平面规划，通过更好的窗户和立面设计来减少眩光，获得自然采光。研究表明，太阳光的适当获得和开阔视野可以提供一种舒适感。然而，为保证一个安全、舒适的工作环境，使用者应该可以控制光线的数量和质量；设计者需综合考虑能耗、背景光线、屋顶灯和窗户的自然采光等因素，并为使用者提供最好的视觉环境。
3 尽量采用自然通风
建筑通风是设计最重要的因素，基址环境一个重要的能源就是风。良好的通风环境，可以为业主提供舒适的生活环境和清新的居住环境。设计时采用规划建筑的平面形态和外墙以达到自然通风的目的。大型项目可以利用混合模式系统的“烟囱效应”，实现内部的更换空气的目的。优化后的自然通风设计可以降低成本和节约能量，减少对机械通风和空调系统的需求，清新了环境，节约了能源，为居民提供一个健康的建筑环境。
4 被动制冷的设计因素
对于热带地区和夏季的制冷需求，一般采用被动制冷技术，使建筑室内温度能通过自然降低。实现被动制冷就要求最小化建筑的热量获得渠道，设计时通过采取减少建筑外层太阳光热量的获得，以及减少太阳光通过窗户的渗透的措施，而实现自然通风带来的舒适感。设计师适当的采取一些措施，将室内温度达到舒适的水平。通常建筑设计师从建筑的布局、朝向、窗户细部、遮阳装置、通风、隔热和外墙的热系数等几个方面予以考虑温度控制的问题。尤其项目所在地夏季炎热气候条件下，机械制冷降温的措施要结合当地的建筑生物气候特点进行设计。利用建筑所在地各种自然散热口被动系统来降温。
结束语
随着城市化进程的加快，城市中高层建筑的数量陡然增加，在建筑高度与跨度不断加大的同时，建筑内部空间向巨型化发展；功能向复杂多样化发展；机械设备向密集化发展。此类建筑一旦在技术策略上出现失误，就很可能成为“耗能大户”，对资源的浪费是一般建筑无法相比的。因此，高层建筑的“生态化”具有实现的意义。对于高层建筑的生态设计，我们应该从城市的宏观层面、建筑本身的营运系统的中观层面、建筑室内环境的微观层面进行综合考虑，使建筑与外界环境统一成为一个有机的、互动的整体。
参考文献
[1] 曲剑波. 浅谈绿色生态理念在建筑设计中的体现[J]. 广东科技. 2010（12）
[2] 岳鹏. 生态设计理念下的现代高层写字楼建筑设计的探索与思考[J]. 四川建材. 2009（04）
[3] 陈志玮. 单体建筑设计中的生态设计技术措施分析[J]. 中外建筑. 2010（05）
[4] 邹永敏. 关于生态建筑设计的思考[J]. 中国新技术新产品. 2010（02）