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【摘 要】高层建筑在施工建造过程中消耗大量的资源和材料，在运行过程中也耗费大量的能源并排出大量的废弃物，从节能的角度存在较大的弊端。但高层建筑占地更少，可以节省更多空间进行绿化，并改善城市环境，尤其是高层建筑在改善城市形象、营造现代化氛围上是不可缺少的。
【关键词】城市化；高层建筑；生态设计
随着城市人口的高度集中，在城市化水平飞速发展的同时，城市用地日益紧张，“寸土寸金”的现象在各大城市笔笔皆是。于是高层建筑成为在有限土地资源下城市空间向竖向发展的必然趋势，对于高层建筑的生态设计应该受到更广泛的关注。
1.城市高层建筑的弊端
高层建筑对于解决人口向城市过度集中、城市规模迅速扩大有一定的作用，有利于提高城市土地利用率，有利于空间的集约使用，有利于城市公共资源的共享，但不容忽视的是，高层建筑的设计问题也会给城市生态带来很多负面影响。
1.1高层建筑的巨大体型形成阴影区
高层建筑体量巨大，能大范围地遮蔽日光，形成面积很大的落影。这些阴影对周围地区的空间性质造成较大的影响，遮蔽了附近房屋的阳光，使一些房屋常年处于阴影之中，造成空间品质上的影响。
1.2高层建筑对局部小气候的改变
在高层建筑集中的地区，局部小气候将导致一些异常的变化。如风速的加大，造成较强的空气气流，形成“峡谷风”现象；风力环境的复杂性变得更明显，如产生气旋涡流，形成旋风；风吹到高层建筑上，一部分气流直冲向下，影响到地面建筑和行人安全与舒适度。
1.3形成“城市热岛”效应
城市本身具有“热岛”效应，特别是在城市中心地区，由于建筑密度大，高层建筑密切聚集，居民生活如取暖、使用空调等人工热排放加大，“热岛效应”越发显著，夏季市区气温要明显高于城市周边地方，且昼夜温差缩小。有关资料显示，在浦东高楼林立的区域内，夏季平均气温高于市郊1.6℃。由于通风性能差，不利于污染物的清除排出，大气污染可能导致各类疾病的发生。
2.城市化进程中的高层建筑生态设计策略
现代城市绿色生态型建筑设计应具备以下设计理念：舒适化的设计理念、运用自然体系设计理念、自我调节“生命体特征”理念。因此，在生态设计理念下，建筑设计时应注重营造完整的生态系统，注重建筑与自然生态的平衡，同时最大限度考虑建筑节能，具体应遵循以下设计思路：
2.1注重生态型高层建筑空间组合设计
高层建筑空间设计首先要考虑到建筑空间的组合，庭院空间、工作场所的充分利用以及空间的经济性，生态设计的空间分区要进一步考虑到节能和舒适度。从使用功能来说，建筑内部不同的空间对温度、自然光以及景观的要求不一样，普通办公室对温度要求较高，会议室和多功能厅，门厅、走道和楼梯交往空间等对温度的要求相对较低。因此，可以把交往空间作为内部和外部环境的缓冲区域，其温度比较接近于室外，形成室内外温差的梯度转换。这样一方面可以减少能源的消耗，另一方面可有效缓解室内外剧烈的温度变化造成对人造成的不适感。生态设计发展了传统设计的方法，从功能分区上、动静分区进一步扩展到光、气、舒适度的环境缓冲分区。在确定交通核心位置时，不仅仅出于经济性和结构均匀性的考虑，也出于热工效应和环境舒适性的考虑。最有效的平面空间布置是东西向双核，南北为主朝向的模式。这样，电梯厅、楼梯和卫生间有了自然的采光和通风及朝外的视野。
2.2强调建筑物结构体系的生态化
人类的建筑活动自古以来就在有意识或无意识地涉及生态问题，人类文明是在模仿自然和适应自然规律的基础上不断发展起来的，因此建筑创作需要不断地从自然界中汲取灵感。建筑结构形态对自然界的模仿不仅蕴含着高超的技术含量，而且还体现出极富张力的美学特性，采用与生长环境相适应的结构是最佳的结构形式。
2.2.1树的结构形式。以树根、树干、树枝组成一个牢固的支撑体系，能承载起整株“植物”的重量，抵抗水平荷载，以最合理的方式传递力。同时，保证了“植物”的健康成长，在错落有致的树枝、树杆间保证每个部分充足的日照。
2.2.2竹的结构形式。竹子具有外直中空、劲节挺拔的外形特点。从生物力学的角度来说，竹子直径与高度之比如此悬殊，而能在劲风中不屈不挠，原因是其中空和节段的结构。这种结构特点可以应用到高层设计当中，不但外形有节节相生的竹子形态，大楼内部可以做挑空处理，增强其抗震性。
2.3做好建筑物的“表皮”生态设计
“建筑表皮”是指具有改变建筑室内外物理环境功能的建筑外围护结构，如外墙、屋面和底层架空的楼板以及遮阳设施、表面绿化等。建筑表皮作为内外空间的转换介质，通过室内外物质、能量、信息等交流对物理环境因子具有反射、吸收、透射和转换等作用，不同程度地改变建筑室内外物理环境的品质。建筑表皮所使用的材料及其构造方式不同，会对室内外声、光、热等物理环境产生积极或消极的影响。传统的建筑设计多关注表皮的装饰功能、视野以及表面视觉机理等的建筑学因素。而具有生态环境的建筑设计也会同时关注表皮的控制和支撑功能：关注太阳辐射热、自然光、风、人的生理舒适度、烟雾和有机化合物气体的污染等要素。
2.4在建筑形态设计时应着重考虑生态与节能
绿色生态型办公建筑的形体应该是有利节能的。建筑师熟悉建筑形体系数与能量损失的关系。球体的形体系数最小，其次是圆柱体，再次是方柱体。形体系数是影响建筑热量得失的重要因素，建筑形体系数越大，传热损失就越大。较小的形体系数不但有利节能，还意味着潜在的围护结构建材的节约和优化。
结语
高层建筑已成为许多城市建设的热点和亮点，作为城市化建设中的耗能大户，应加强生态设计的研究，运用整体的系统科学的方法运用生态原理进行分析，将生态化设计落到实处，促进城市的可持续发展。
参考文献
[1]王志峰、蔡方.现代城市管理概论[M].北京：清华大学出版社，2008：14
[2]孙大明、田慧明、周志仁.绿色超高层建筑设计的重点与难点探讨[M]. 2001：23
作者简介：
王伏（1982.06），汉族，河北省沧州市人，本科学历，助教，黑龙江省牡丹江大学土木工程学院办公室主任，研究方向：建筑结构施工。
（作者单位：牡丹江大学）
【关键词】城市化；高层建筑；生态设计
随着城市人口的高度集中，在城市化水平飞速发展的同时，城市用地日益紧张，“寸土寸金”的现象在各大城市笔笔皆是。于是高层建筑成为在有限土地资源下城市空间向竖向发展的必然趋势，对于高层建筑的生态设计应该受到更广泛的关注。
1.城市高层建筑的弊端
高层建筑对于解决人口向城市过度集中、城市规模迅速扩大有一定的作用，有利于提高城市土地利用率，有利于空间的集约使用，有利于城市公共资源的共享，但不容忽视的是，高层建筑的设计问题也会给城市生态带来很多负面影响。
1.1高层建筑的巨大体型形成阴影区
高层建筑体量巨大，能大范围地遮蔽日光，形成面积很大的落影。这些阴影对周围地区的空间性质造成较大的影响，遮蔽了附近房屋的阳光，使一些房屋常年处于阴影之中，造成空间品质上的影响。
1.2高层建筑对局部小气候的改变
在高层建筑集中的地区，局部小气候将导致一些异常的变化。如风速的加大，造成较强的空气气流，形成“峡谷风”现象；风力环境的复杂性变得更明显，如产生气旋涡流，形成旋风；风吹到高层建筑上，一部分气流直冲向下，影响到地面建筑和行人安全与舒适度。
1.3形成“城市热岛”效应
城市本身具有“热岛”效应，特别是在城市中心地区，由于建筑密度大，高层建筑密切聚集，居民生活如取暖、使用空调等人工热排放加大，“热岛效应”越发显著，夏季市区气温要明显高于城市周边地方，且昼夜温差缩小。有关资料显示，在浦东高楼林立的区域内，夏季平均气温高于市郊1.6℃。由于通风性能差，不利于污染物的清除排出，大气污染可能导致各类疾病的发生。
2.城市化进程中的高层建筑生态设计策略
现代城市绿色生态型建筑设计应具备以下设计理念：舒适化的设计理念、运用自然体系设计理念、自我调节“生命体特征”理念。因此，在生态设计理念下，建筑设计时应注重营造完整的生态系统，注重建筑与自然生态的平衡，同时最大限度考虑建筑节能，具体应遵循以下设计思路：
2.1注重生态型高层建筑空间组合设计
高层建筑空间设计首先要考虑到建筑空间的组合，庭院空间、工作场所的充分利用以及空间的经济性，生态设计的空间分区要进一步考虑到节能和舒适度。从使用功能来说，建筑内部不同的空间对温度、自然光以及景观的要求不一样，普通办公室对温度要求较高，会议室和多功能厅，门厅、走道和楼梯交往空间等对温度的要求相对较低。因此，可以把交往空间作为内部和外部环境的缓冲区域，其温度比较接近于室外，形成室内外温差的梯度转换。这样一方面可以减少能源的消耗，另一方面可有效缓解室内外剧烈的温度变化造成对人造成的不适感。生态设计发展了传统设计的方法，从功能分区上、动静分区进一步扩展到光、气、舒适度的环境缓冲分区。在确定交通核心位置时，不仅仅出于经济性和结构均匀性的考虑，也出于热工效应和环境舒适性的考虑。最有效的平面空间布置是东西向双核，南北为主朝向的模式。这样，电梯厅、楼梯和卫生间有了自然的采光和通风及朝外的视野。
2.2强调建筑物结构体系的生态化
人类的建筑活动自古以来就在有意识或无意识地涉及生态问题，人类文明是在模仿自然和适应自然规律的基础上不断发展起来的，因此建筑创作需要不断地从自然界中汲取灵感。建筑结构形态对自然界的模仿不仅蕴含着高超的技术含量，而且还体现出极富张力的美学特性，采用与生长环境相适应的结构是最佳的结构形式。
2.2.1树的结构形式。以树根、树干、树枝组成一个牢固的支撑体系，能承载起整株“植物”的重量，抵抗水平荷载，以最合理的方式传递力。同时，保证了“植物”的健康成长，在错落有致的树枝、树杆间保证每个部分充足的日照。
2.2.2竹的结构形式。竹子具有外直中空、劲节挺拔的外形特点。从生物力学的角度来说，竹子直径与高度之比如此悬殊，而能在劲风中不屈不挠，原因是其中空和节段的结构。这种结构特点可以应用到高层设计当中，不但外形有节节相生的竹子形态，大楼内部可以做挑空处理，增强其抗震性。
2.3做好建筑物的“表皮”生态设计
“建筑表皮”是指具有改变建筑室内外物理环境功能的建筑外围护结构，如外墙、屋面和底层架空的楼板以及遮阳设施、表面绿化等。建筑表皮作为内外空间的转换介质，通过室内外物质、能量、信息等交流对物理环境因子具有反射、吸收、透射和转换等作用，不同程度地改变建筑室内外物理环境的品质。建筑表皮所使用的材料及其构造方式不同，会对室内外声、光、热等物理环境产生积极或消极的影响。传统的建筑设计多关注表皮的装饰功能、视野以及表面视觉机理等的建筑学因素。而具有生态环境的建筑设计也会同时关注表皮的控制和支撑功能：关注太阳辐射热、自然光、风、人的生理舒适度、烟雾和有机化合物气体的污染等要素。
2.4在建筑形态设计时应着重考虑生态与节能
绿色生态型办公建筑的形体应该是有利节能的。建筑师熟悉建筑形体系数与能量损失的关系。球体的形体系数最小，其次是圆柱体，再次是方柱体。形体系数是影响建筑热量得失的重要因素，建筑形体系数越大，传热损失就越大。较小的形体系数不但有利节能，还意味着潜在的围护结构建材的节约和优化。
结语
高层建筑已成为许多城市建设的热点和亮点，作为城市化建设中的耗能大户，应加强生态设计的研究，运用整体的系统科学的方法运用生态原理进行分析，将生态化设计落到实处，促进城市的可持续发展。
参考文献
[1]王志峰、蔡方.现代城市管理概论[M].北京：清华大学出版社，2008：14
[2]孙大明、田慧明、周志仁.绿色超高层建筑设计的重点与难点探讨[M]. 2001：23
作者简介：
王伏（1982.06），汉族，河北省沧州市人，本科学历，助教，黑龙江省牡丹江大学土木工程学院办公室主任，研究方向：建筑结构施工。
（作者单位：牡丹江大学）