浅析绿色生态设计手法在高层建筑中的应用

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1、XX学院城市生态与环境保护结课论文班级：XX班姓名：XXX学号：XXXXXXXX指导教师：XXX日期：XXXX年XX月浅析绿色生态设计手法在高层建筑中的应用----以法兰克福银行大厦为例XXX关键词：双层幕墙、“空中花园”、智能空调系统摘要：进入二十一世纪以来，人们从越来越加剧的各种环境危机中逐步认识到，必须重新理解并调整人与自然的关系，在建筑方面，生态建筑应运而生，本文通过分析法兰克福银行大厦在设计中采用的一系列生态建筑设计手法，探寻生态高层建筑在今后的发展与创新。正文：在绿色生态建筑设计者看来，建筑是一个有生命的机体，他们通过建筑内外空间的组织设计以及高新技术在建筑中的运用，使建

2、筑作为一个生态系统，其内部各种物质能源能有序的循环使用，因而获得一种高效率、低能耗、少污染的建筑环境，并与自然生态相平衡，以此达到与自然的和谐共生。目前，各种绿色生态设计手法在建筑设计中不断得到尝试和改进，归纳起来，不外乎如下数种手法。（１）改善自然通风。确保室内有充足的新鲜空气且满足下列需求的功能：能带来必需、有质量的空气；能驱除不好的气味，有毒的气体以及各种不同的污染；能保证延长建筑物的寿命，尤其是防止建筑物的发霉；符合建筑节能规范的要求；能保证长时间连续运行，且具有高可靠性、低能耗、低噪音。（２）采用低能耗建筑节能体系。包括保温隔热复合墙、节能玻璃、智能化遮阳系统等的应用。（３

3、）自然采光利用设计。（４）太阳能利用和建筑一体化。（５）地下埋管换热器冬夏联供应用技术。（６）绿色工程建材的应用。（７）环保型化学建材应用。（８）环境和节能智能控制技术。包括建立室内环境综合调控系统，同时监测包括温湿度、空气质量、室内噪声、照明等室内环境指标；应用空调系统节能的优化调节控制技术及软件。（９）室内环境控制改善技术。主要考虑室内空气质量、建筑声环境和建筑光环境。（１０）节水技术。建立一套完整的中水和雨水的收集、处理、储存和回用设施，应用人工湿地水净化技术。图1：大厦效果图怎样在满足建筑实际功能需求的同时，进行绿色建筑的生态节能设计是当代建筑设计师们所不断追求的目标。而如何

4、将绿色生态设计手法在高层建筑设计中得到推广和应用更是其中的重点和难点。由建筑大师诺曼福斯特设计的德国法兰克福商业银行大厦，从高技术建筑设计出发，对生态建筑进行了有益的尝试，在设计中溶人了节能、健康、绿化的概念以及与自然环境的协调统一，成为体现可持续发展思想的建筑，其中法兰克福商业银行大厦更是生态高技术建筑的成功范例，它因具有自然通风外墙和空中花园被誉为“一座经济塔楼”和“绿色环保摩天楼”。法兰克福商业银行大厦背景情况图2：大厦平面图２０世纪９０年代早期，德国重要城市法兰克福由社会民主党联盟和绿党统治，他们反对在城市历史文化中心进行大规模开发，但屈服于来自银行方面的压力，官方允许在历史

5、文化中心罗曼和火车总站之间开发以高层建筑为特征的金融区，配有方便的公共交通设施。当时，德国主要银行之一的商业银行决定在现有的塔楼相邻处建造一幢新的高层建筑，绿色环境保护团体的政治家们热切希望他们的节能提议能与重要的高层建筑设计结合，于是，他们竭力建议该公司建造一幢“绿色环保”摩天楼，。于是，由建筑师诺曼·福斯及其创办的弗斯特联合事务所设计的方案出现在世人面前。该方案在１９９４年设计，结构由英国的阿如普公司配合，最终于１９９７年竣工。这座高３００米的三角形高塔是世界上第一座高层生态建筑，也是目前欧洲最高的办公楼。图3：大厦内部透视法兰克福商业银行大厦结构分析　　法兰克福银行的结构设计属

6、于巨型结构，也叫做超级框架结构，有意识的通过处理给人以超常的尺度感，从而营造出宏伟，挺拔的建筑形式。建筑结构使用巨型空间桁架、巨型柱以及它们与子结构之间的有机组合在建筑空间形象上充分表现了“力”在结构中的传递。平面为三角形，三角形的曲线形边使空间率达到最大值，也就是说三角形略微外鼓获得了更多的室内面积。由于内部空间从水平力的负担中解放出来，只对垂直荷载进行处理就可以了，所以空间使用率提高。通过八层楼高的钢框架为“巨型梁”连接而围成的巨型筒体系。具有极好的整体效应和抗推刚度，其中“巨型梁”产生了巨大的“螺旋箍”效应。该大楼具有“生态之塔”的美称，49层高的塔楼采用弧线围成的三角形平面，

7、三个核构成的三个巨型柱布置在三个角上，巨型柱之间架设空腹拱梁，形成三条无柱办公空间，其间围合出的三角形中庭。而福斯特的过人之处则是在建筑的梯形部分每隔８层就安排了１个高达４层(约１４米)的空中花园，而且花园是错落上升设置的，这让每层的办公室都可以接触到花园般的景色。同时，中庭和空中花园的设置使得在全年的大多数工作时间里，该大厦仅靠自然通风和采光手段已经满足内部通风和采光的需要。绿色建筑设计手法之建筑外墙“会呼吸的皮肤”图4：双层幕墙通风例图法兰克福银行大厦