高層建筑設(shè)計中的綠色策略探討

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摘要:超高層建筑設(shè)計的誕生和發(fā)展反映了現(xiàn)代建筑設(shè)計的水平和審美趨勢，是現(xiàn)代科學(xué)和藝術(shù)完美融合的體現(xiàn)。但超高層建筑設(shè)計對環(huán)境、交通以及資源等方面帶來的負(fù)面影響也是人們一直爭論不休的熱點(diǎn)話題。因此，在保障經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的前提下，尋找實(shí)現(xiàn)超高層建筑和生態(tài)文明的可持續(xù)發(fā)展的平衡點(diǎn)就顯得尤為重要了。本文對超高層建筑設(shè)計的各種綠色策略進(jìn)行了探討和分析，希望能為超高層建筑設(shè)計的發(fā)展提供理論上的知道和建議。

關(guān)鍵詞:超高層建筑；綠色策略；建筑設(shè)計；設(shè)計要點(diǎn)

縱觀人類發(fā)展的歷史進(jìn)程，人類為了自身的生產(chǎn)和生活對大自然做出了很多的改造，然而大部分的改造活動都給生態(tài)自然帶來了很多的負(fù)面影響。如今，生態(tài)環(huán)境的保護(hù)是人們十分關(guān)注和重視的話題，也是人類生存和發(fā)展面臨的迫切難題，保護(hù)環(huán)境，倡導(dǎo)綠色環(huán)保，提倡資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的兩型社會低碳生活已經(jīng)成為當(dāng)今社會發(fā)展的重要指導(dǎo)方向。相應(yīng)地，在建筑行業(yè)的發(fā)展中，綠色建筑設(shè)計、環(huán)保生態(tài)建筑、節(jié)能建筑等已經(jīng)逐漸成為了建筑設(shè)計的主要研究方向。近些年，隨著超高建筑項(xiàng)目的不斷增多，其帶來的生態(tài)環(huán)保等負(fù)面影響問題也日漸突出，因此，加強(qiáng)對超高建筑設(shè)計的綠色設(shè)計水平的提高對于建設(shè)可持續(xù)發(fā)展城市具有至關(guān)重要的作用和意義［1］。

1超高層建筑設(shè)計的發(fā)展趨勢

近些年，能量資源短缺、環(huán)境破環(huán)嚴(yán)重等問題日漸突出，人們的生存和發(fā)展面臨著前所未有的挑戰(zhàn)和危機(jī)，因此，加強(qiáng)對新能源的開發(fā)和利用，倡導(dǎo)環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針變得刻不容緩。超高層建筑設(shè)計是城市建筑設(shè)計中的重要組成部分，相比低層建筑和別墅洋樓設(shè)計，超高層建筑更好地體現(xiàn)了綠色環(huán)保、低碳節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展理念。目前，綠色、節(jié)能、環(huán)保的超高層建筑設(shè)計逐漸成為了建筑設(shè)計發(fā)展的主流方向。對超高層建筑設(shè)計過程中，要充分地考慮到土地資源有限、能源資源短缺的約束，合理利用土地資源，加強(qiáng)建筑周邊的環(huán)境規(guī)劃和設(shè)計，大力促進(jìn)新能源的應(yīng)用，促進(jìn)節(jié)能減排，提高水資源的利用率，盡量采取節(jié)能環(huán)保的新型建筑材料，重點(diǎn)改善建筑內(nèi)部的環(huán)境質(zhì)量。

2超高層建筑設(shè)計綠色策略應(yīng)用的必要性

如今，人們大力倡導(dǎo)低碳、環(huán)保、節(jié)能的生活方式，相關(guān)的節(jié)能環(huán)保政策也在相繼出臺，實(shí)現(xiàn)超高建筑設(shè)計的綠色發(fā)展已經(jīng)成為了大勢所趨的前進(jìn)方向。同普通超高層建筑設(shè)計相比，綠色超高層建筑設(shè)計在設(shè)計上更加注重能源消耗的節(jié)省和環(huán)保，在施工上更加關(guān)注對建筑室內(nèi)環(huán)境的優(yōu)化和提高以及對周邊環(huán)境的改善，在運(yùn)營上更加倡導(dǎo)高效穩(wěn)定的低碳運(yùn)營和綠色環(huán)保的可持續(xù)性發(fā)展。因此，對超高建筑設(shè)計的綠色策略應(yīng)用可以使超高層建筑設(shè)計達(dá)到真正的環(huán)保、節(jié)能、生態(tài)和可持續(xù)性［2］。

3設(shè)計要點(diǎn)

如今，我國的超高層建筑的發(fā)展速度相對很快，截至目前為止，我國已經(jīng)建成了很多200米以上的超高層建筑。在綠色、節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)等理念的影響下，綠色超高層建筑已經(jīng)成為了超高成建筑發(fā)展的必然趨勢。此外，在設(shè)計和應(yīng)用方面，超高層建筑綠色設(shè)計技術(shù)也有很多普通高層建筑設(shè)計不可比擬的優(yōu)勢和特點(diǎn)。

3．1空間組織

超高層建筑的建設(shè)是衡量城市化發(fā)展進(jìn)程的重要衡量指標(biāo)之一，超高層建筑體現(xiàn)的是城市的經(jīng)濟(jì)、政治、文化、社會和生態(tài)的綜合代表。因此，加強(qiáng)對超高建筑設(shè)計的造型和空間布局設(shè)計就顯得尤為重要了。在超高建筑設(shè)計中，塔樓設(shè)計是建筑的主體部分，它反映了建筑設(shè)計的整體造型和美觀性，所以堆塔樓的設(shè)計要求非常高。此外，在建筑設(shè)計過程中，建筑師應(yīng)該充分遵循綠色環(huán)保的理念約束，盡量減少對玻璃材質(zhì)的大面積應(yīng)用，從而有效降低陽光對室內(nèi)環(huán)境造成的光污染。同時，建筑師應(yīng)該注重建筑設(shè)計風(fēng)格與建筑周邊環(huán)境的融合和搭配，保證各個建筑之間疏密有致，充滿韻律感和藝術(shù)感。除塔樓設(shè)計外，裙房設(shè)計是塔樓設(shè)計的重要補(bǔ)充。與塔樓設(shè)計不同，裙房設(shè)計可以采用玻璃等材質(zhì)作為幕墻，利用廣告牌和石墻的完美結(jié)合，可以有效地擴(kuò)大不同建筑物之間的空間距離，從視覺上緩解城市擁擠的現(xiàn)象。此外，在裙房的入口處設(shè)計廣場，并向下連接地下商場的設(shè)計，可以最大化地發(fā)揮裙房的作用，將城市的整體空間布局發(fā)揮到極致。在裙房廣場設(shè)計過程中，建筑師注重人與自然和諧相處的理念，建立獨(dú)立的廣場空間，為城市市民提供一個寧靜、優(yōu)雅的休閑環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)“鬧中取靜”的設(shè)計理念。

3．2頂部設(shè)計要求

在空間組織設(shè)計的基礎(chǔ)上，造型獨(dú)特的超高層建筑頂部設(shè)計能夠起到一個畫龍點(diǎn)睛的作用。超高層建筑的頂部設(shè)計是構(gòu)成城市天際線的重要組成部分，也是區(qū)分不同建筑物的重要標(biāo)志之一。在設(shè)計超高層建筑頂部時，利用精巧的屋頂結(jié)合高高的女兒墻，并利用半透明的建筑材料將頂樓的功能房加以隱藏，可以起到很好的視覺效果。頂樓的設(shè)計在白天會反襯出天空的湛藍(lán)，在夜間可以當(dāng)做燈塔。此外，頂樓的建筑材料和色彩與樓層的中斷交相輝映，其頂部設(shè)計在主樓平面的切邊三角形，不等邊六邊形等設(shè)計的映射下形成了三角形，從視覺上看就如同一顆摧殘的星星閃爍于空中。對于頂部設(shè)計的設(shè)備用房，可改造為空中花園或空中會所，主要用于休閑、娛樂和餐飲等商業(yè)活動。這種設(shè)計方式起到了很好的隔熱、降溫、改善室內(nèi)空氣和環(huán)境、節(jié)約資源的作用，并為更多人提供了俯瞰城市風(fēng)景的機(jī)會。

4結(jié)構(gòu)體系

超高層建筑的主要特點(diǎn)是建筑主體龐大、體積較高，所以在進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中會面臨很多棘手的問題，在確定建筑主體高度時，更要充分考慮由于地震、洪水、暴雪等自然災(zāi)害可能產(chǎn)生的影響。超高層建筑的結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，在結(jié)構(gòu)抗震性設(shè)計上，要采用彈性和彈塑性材料對結(jié)構(gòu)的不同部位進(jìn)行不同程度的抗震加強(qiáng)，從而確保在地震的損傷下，可以認(rèn)為地進(jìn)行建筑物的損傷順序和損傷程度的控制。在超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計中，大部分會采用鋼材結(jié)構(gòu)體系設(shè)計，但鋼材等建筑材料也存在高導(dǎo)熱性、耐火性不足等缺點(diǎn)有待改善。此外，在超高成建筑設(shè)計中，人們的生活區(qū)和工作區(qū)必須具有明顯的分區(qū)，同時，建筑時要充分考慮到生活區(qū)的對應(yīng)生活配套設(shè)施的布局，從而最大可能地方便人們的生活和出行。

5建筑節(jié)能多元化

超高層建筑設(shè)計體積規(guī)模龐大、操作復(fù)雜，實(shí)際建設(shè)過程中常常出現(xiàn)能源消耗過大的現(xiàn)象，因此，對超高層建筑設(shè)計的節(jié)能多元化研究通常要進(jìn)行多角度、全方位的綜合因素考量和探究。在建筑設(shè)計中，建筑群體的綜合布局、建筑單體的設(shè)計以及構(gòu)造體系的設(shè)計等都是實(shí)現(xiàn)節(jié)能多元化設(shè)計的關(guān)鍵。在超高層建筑設(shè)計過程中，如何有效地實(shí)現(xiàn)各方面的合理設(shè)計和開發(fā)，確保資源的合理分配和利用，選擇經(jīng)濟(jì)效益高、社會效益高、能源消耗低的設(shè)計方案，是一個亟待解決的問題。由于結(jié)構(gòu)的特殊性好和復(fù)雜性，超高建筑的綜合能耗問題一直是一個綜合性的課題。對超高建筑的能源消耗課題研究主要包括:新型能源的開發(fā)和利用，低能耗設(shè)備的選擇、自然資源的有效利用和開發(fā)、智能化的資源管理等，這些研究課題的主要目的都是降低能源的消耗、延長建筑的使用壽命，減少后期使用對環(huán)境的污染，并最終達(dá)到綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)的目的。

參考文獻(xiàn)

［1］黃熙萍，呂俊杰，魯雅軍，等．超高層建筑內(nèi)爬外掛塔式起重機(jī)循環(huán)組合掛架測試技術(shù)［J］．施工技術(shù)，2015(14)．

［2］史文海，李正農(nóng)，羅疊峰，等．臺風(fēng)“凡亞比”作用下超高層建筑風(fēng)壓特性的現(xiàn)場實(shí)測與風(fēng)洞試驗(yàn)對比研究［J］．空氣動力學(xué)學(xué)報，2014(32)．

作者:顧屹 單位:同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院( 集團(tuán)) 有限公司