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摘要：随着城市的不断扩张以及社会文明程度的不断提升，高层建筑除了要满足常规的舒适、成本标准外，还需要满足生态环保标准。首先，从生态学理论视角分析了现代高层建筑设计的构想要点。接着，对如何在高层建筑设计中进行生态操作和实现，从空间布局、外部材料选择以及能耗方案等方面进行了简单分析。
关键词：生态学理论；高层建筑设计；生态建筑；城市化
1.生态学理论对高层建筑设计的构想
从生态学理论来看，高层建筑设计时需要将高层建筑自身与周围的环境视为一个相互影响的生态系统，为了确保这个生态系统在健康的状态运行，就需要对高层建筑进行生态优化。要实现这种高层建筑的生态友好转化，就需要实现以下5R构想Revalue——再评价、Renew——更新和改造、Reuse——再利用、Reduce——降低资源消耗以及Recycle——循环利用。
1.1Revalue——再评价
为了实现高层建筑设计的生态友好，就需要对原设计进行重新审视，对其综合优缺点进行检视。经过产业革命以及信息化的推动，现代社会已经具备了创造大量财富的技术和能力，也拥有了消耗丰富产品的动力和渠道。然而，这个过程却对生态环境造成了极大损害。能源危机、环境危机已经对人类的生存和长期发展造成极大危害。建筑高层作为人类的“房屋奢侈品”在相当长的时间内都是人类文明和财富的象征。然而，随着人们逐渐在追求财富的狂潮中冷静下来，开始对高层建筑的能耗问题、污染问题以及航空安全问题等进行反省。因此，越来越多的人开始对高层建筑提出了更好、更高的生态标准。在这种背景下，既需要对高层建筑的经济性进行考量，还需要对其生态性进行再评价。否则，会影响到城市、区域甚至整个人类社会的可持续发展能力。
1.2Renew——更新及改造
这是指对已经建成的高层建筑，在保证安全等基本条件的前提下，需要对其进行部件更新或者局部改造，从而使其获得新生。由于高层建筑多位于城市的重要街道或者街区，如果由于规划、老旧等原因而需要进行废弃或者炸毁，不仅会造成浪费，而且还会产生新的垃圾、噪音和尘土污染。炸毁后的建筑免不了进行新建筑建设，这又会形成新一轮的资源消耗和环境污染。因此，对这些高层建筑就可以考虑进行更新改造。通过节能环保技术使得这些高层建筑重新具备使用价值，不仅可以避免资源浪费，还可以减少人力、资金的耗费。例如，在对上海市某老旧高层建筑进行改造时，为了在其继续使用的过程中有效控制能耗，就需要对其空调系进行生态改造，从而改变统耗能极大的现状。改造中主要利用了最新的PLC（可编程逻辑控制器）、变频器以及温度传感装置，从而能够对室内空调的能耗进行有效控制。这项改造完成以后，整栋建筑能耗降低了23%，从而实现了老旧建筑的“生态化”。
1.3Reduce——降低资源消耗
这是指在高层建筑设计的过程中，需要充分考虑到后期建设的能源、资源消耗。在不影响建筑的功能时，需要充分运用生态友好型的材料、能耗耕地的保温系统。同时，还需要将建筑本身的地理位置行优化，防止因为建筑而影响周围的生态平衡。
1.4Reuse——再利用
在城市改造的过程中，很多材料和设备是可以被重新使用的。在进行高层建筑设计时，需要对一定范围内的剩余资源进行调查和再配置，尽可能减少对新材料的消耗。这种再使用的思想是实现生态保护和资源节约的重要途径，它具有易于操作、成本低的特点。
1.5Recycle——循环利用
循环利用是当前及未来进行资源和环境保护的主要途径。在高层建筑设计的过程中，也需要考虑对资源（尤其是紧缺、不可再生和稀有资源）的循环利用。如图1所示，为了对高层建筑的水资源进行循环利用，可以设计采用分质排水系统。在该系统中，废水没有被直接排入下水道，而是供用户洗车、浇花或者用于喷泉。居室饮用水剩余部分则可以被用来进行洗手间清晰。
2.生态型高层建筑设计的操作和实现
从以上分析可知，生态型生态型高层建筑设计对环境、资源以及人类生活质量都十分重要。那么，在进行生态型高层建筑设计时，应该在哪些方面进行操作从而如何实现美好的构想呢？笔者认为，可以从组合设计等角度展开。
2.1重视空间组合生态设计
从生态学的角度来看，在一定范围内，不同的空间结构会形成不同的生态圈，从而对生活在其中的人类、动植物都会造成不同的外在感受和潜在影响。因此，应该从建筑设计阶段就开始对建筑内部及周围的空间组合进行合理设想和研究。首先，要对建筑的空间按照不同的使用需求进行功能划分，比如，办公区、商业区以及居住区等。其次，要考虑到不同空间所需要满足的不同生态条件。比如，办公区要求有良好的采光条件，且对噪声隔绝有较高要求；商业区则需要更看重通风条件，排水条件以及紧急情况的疏散。第三，在建筑设计的过程中，需要充分考虑到高层建筑及其周围环境的热岛效应。为了在最大程度上减少热岛效应，可以考虑在建筑顶部、周围设置绿化区，在降低吸热量的同时，制造局部更好的景观以及新鲜空气。比如，设计庭院，进行有效的绿化，可以有效提升生活的环境感官；对建筑进行垂直绿化，降低建筑整体对热量的吸收，从而提升生活的舒适度。最后，需要通盘考虑主体空间、辅助空间的合理搭配，尤其不能压缩电梯房、上下不行楼梯空间的条件，它们的通风性、采光性也需要得到适当满足。
图1分质排水系统示意图
2.2注重高层建筑外部材料的生态化选择
相比较于普通建筑而言，高层建筑要承受更多的风力侵蚀、光照侵蚀、污染气体侵蚀、雨水侵蚀以及尘土侵蚀。因此，如果要使得高层建筑具有良好的生态性，就需要从生态的角度来研究和选择外部材料。比如，应该选择什么样的材料才能够更好地与主体建筑黏合？如何选择材料才能够建设雨水尤其是城市酸雨对建筑的侵蚀和损害最小？如何选择材料才能够有效地减少对热量的吸收？又需要如何选择材料才能够降低“热胀冷缩”对建筑外表和重要部件的毁损？从经济、环境和成本的角度考虑这些外部材料的选择，不仅能够是的高层建筑更好地适应环境，而且还可以提升用户的舒适度和安全感。
2.3充分考虑建筑的能耗方案
相比较于普通建筑而言，在高层建筑中铺设的能源设备需要满足更高的标准，而且由于用户数量较多，单位时间内的能耗较大。一旦，能源设备出现问题，造成的损失面也较大。因此，在进行高层建筑设计时，需要设计一个合理的能耗方案。从生态学的角度来看，建筑功能的正常发挥需要消耗不能紧依靠外部供应，建筑本身也可以被充分利用。比如，优化建筑的室内采光，降低对电能的消耗；将建筑设计为南北朝向，以便能够更好地进行自然采风，从而降低夏季的耗电；充分利用屋顶、外墙壁来按照太阳能设备，在降低电能和天然气消耗的同时，还可以为意外状况提供备选能耗方案。
对于用地紧张的城市而言，要满足巨大的生产、生活需求，规划和建设高层建筑是具有一定合理性的。然而，从长远的角度来看，需要从设计阶段开始就对其生态性、成本、功能等进行综合考虑。从现实的角度来看，为了实现高层建筑设计的生态友好，除了需要设计师自身过硬的设计技术以外，还需要材料、建设等行业也不断进行探索，从而将优秀的设计变成现实。
参考文献：
[1]何雅俊.基于有机性视角的现代建筑中庭空间研究[D].浙江大学，2015.
[2]黄丽坤.基于文化人类学视角的乡村营建策略与方法研究[D].浙江大学，2015.