探讨生态建筑设计

任莹

摘要：绿色、生态、可持续发展已成为当今现代建筑发展的趋势，把这种生态理念贯穿到人居环境中去离不开科技的发展，只有使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性的系统，才能真正实现建筑的生态化。

关键词：生态建筑科学技术 资源设计，关注生态建筑设计。

当今世界，人口剧增，资源锐减，生态失衡， 环境遭到严重破坏，人类生存和发展与全球的环境问题愈演愈烈，生态危机几乎到了一触即发的程度。在严峻的现实面前，人们不得不重新审视和评判我们现时正奉为信条的城市发展观和价值系统。

许多有识之士逐渐认识到人类本身是自然系统的一部分，它与其支撑的环境休戚相关。在城市发展和建设过程中，必须优先考虑生态问题，并将其置于经济和社会发展同等重要的地位上；同时，还要进一步高瞻远瞩，通盘考虑有限资源的合理利用问题，即我们今天的发展应该是“满足当前的需要又不削弱子孙后代满足其需要能力的发展”。这就是1992年联合国环境和发展大会“里约热内卢宣言”提出的可持续发展思想的基本内涵，它是人类社会的共同选择，也是我们一切行为的准则。

生态建筑需要一定的技术支持，但是一定的生态技术含量并不能表明这样的建筑就必然成为生态建筑，而不含有那些典型生态技术手法的建筑也未必就不是生态建筑，因为生态建筑的核心并不在于其硬件如何，而在于其内在的运行系统如何，生态建筑是一个系统，必须从总体上来衡量和评价。本文阐述了生态建筑对人类发展的作用及重要性，讲述了生态建筑的设计准则。

一．生态建筑设计准则

生态建筑也被称作绿色建筑、可持续建筑。生态建筑涉及的面很广，是多学科、多工种的交叉，是一门综合性的系统工程，它需要整个社会的重视与参与。一般来讲，生态是指人与自然的关系，那么生态建筑就应该处理好人、建筑和自然三者之间的关系，它既要为人创造一个舒适的空间小环境（即健康宜人的温度、湿度、清洁的空气、良好的光环境、声环境及具有长效多适的灵活开敞的空间等）；同时又要保护好周围的大环境——自然环境（即对自然界的索取要少、且对自然环境的负面影响要小）。

这其中，前者主要指对自然资源的少费多用，即“四节一环保”：节地，节能，节水，节材；环保。在能源和材料的选择上，贯彻减少使用、重复使用、循环使用以及用可再生资源替代不可再生资源等原则。后者主要是减少排放和妥善处理有害废弃物（包括固体垃圾、污水、有害气体）以及减少光污染、声污染等等不对自然环境造成伤害。以建筑设计为着眼点，生态建筑主要表现为：利用太阳能等可再生能源，注重自然通风，自然采光与遮阴，为改善小气候采用多种绿化方式，为增强空间适应性采用大跨度轻型结构，水的循环利用，垃圾分类、处理以及充分利用建筑废弃物等。

二．生态建筑的设计目标

生态建筑的设计思想是在上世纪不断发生地区性的环境污染和全球性的生态环境恶化的过程当中，不少学者和建筑师对现代工业文明开始进行深刻反思的产物。生态建筑系统是一种坚持师法自然的理想建筑系统，它大幅降低非再生能源的绝对消耗，采用自我控制、自我调节，对物质和能量逐级、合理、综合应用，有效利用可再生资源，力求把建筑生态系统纳入生物圈物质循环系统，从而避免或减轻对生态环境的不利影响。

生态建筑的设计目标是在满足功能和空间需要的同时，强调实现资源的集约和减少对环境的污染。生态建筑强调资源和环境，强调建筑在整个寿命周期内要减少资源的消耗和降低环境污染。

三．生态建筑的设计手法

生态建筑从设计手法上，可分为三个类型：

(1)从建筑所在地域出发，提倡利用本地材料和传统技术的乡土地方设计手法。

(2)既重视地方性，又适当地引入“适宜技术”的设计手法。

(3)结合当地自然生态条件与最新生态理论，充分利用新技术和新材料来解决生态问题的高技术设计方法。

这三种手法有一个共同点，都是从当地的具体生态环境出发进行设计，所不同的是对技术的应用观念与方式。

1．乡土的生态建筑

这种建筑类型需要建筑师了解环境地理现状，学习并继承传统建筑中蕴含的生态智慧，不依赖耗能设备，而在建筑形式、空间、布局和构造上采取措施，以改善建筑环境，实现微气候建构。

2．“适宜技术”的生态建筑

这种建筑类型以马来西亚的杨经文先生为代表。他从生物气候学的角度研究建筑设计，适当采用新技术与新材料，在高层建筑设计上尝试利用自然能源并建构良性微气候。他称之为生态气候学(Bioclimatic)，其具体目标是满足人的舒适和精神需求以及降低建筑能耗。他在热带高层建筑设计中运用生物气候学所采用的方法，大体上有下列几个方面：

(1)在高层建筑的表面和中间的开敞空间中进行绿化；

(2)沿高层建筑的外面设置了不同凹入深度的过渡空间，

(3)在屋顶上设置固定的遮阳格片。

(4)创造通风条件加强室内空气对流，降低由日晒引起的升温：

(5)平面处理上主张把交通核设置在建筑物的一侧或两侧；

(6)外墙的处理上除了做好隔热，他还通过研究，建议采用墙面水花系统。杨经文认为通过这些措施，在热带地区的高层建筑可节省运转能耗的40%。

3．生态高技术建筑

生态高技建筑是同周围生态环境协同发展、具有可持续性特点的高技术建筑，是对当今生态危机的一种积极、主动并且有效的解决之道，因而是高技术建筑未来发展的方向。

生态高技建筑对于建筑微气候的关注可以具体归结为以下三方面：一是适宜的室内湿度和温度，满足人体舒适及健康的要求；二是尽可能多地获得自然采光（减少人工照明的能耗）；三是最大限度地获得自然通风（减少空调能耗）。通过最高效的人工技术手段来实现以上目标，或达到各要素之间的平衡就成为生态高技建筑师不懈追求的方向。其具体的设计手法是：

(1)引入绿色植物创造宜人的景观

结合建筑构造技术和先进的电脑控制技术，生态高技建筑能够将绿色生态体系“移植”到建筑内部，使建筑内部有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，创造出田园般的舒适环境。

(2)尽可能多地获得自然采光

屋顶是光线进入室内的主要途径，于是各种光线收集、反射构件被应用于屋顶形式。

(3)最大限度获得自然通风

生态高技建筑师们利用风压、热压以及机械辅助的手段尽可能地获得自然通风。在基宝文化中心的设计中，皮亚诺设计了一套十分有效的被动通风系统。由于当地气候炎热潮湿，常年多风。因此最大限度地利用自然通风来降温、降湿便成为适应当地气候、注重生态环境的核心技术。其原理是采用双层结构，使空气可以自由地在弓形表面与垂直表面之间对流，而建筑外壳上的开口则是用于吸纳海风，或者引导建筑所需的对流。针对不同风速和风向，通过调节百叶窗的开合和不同方向上百叶的配合来控制室内气流。

生态建筑的兴起是建筑业走向可持续发展的重要一步，建筑师应牢记“人类不可能创造一个生态系统”，只可以“设计生态系统的环境和整个系统”。保护生态、回归自然的绿色；生态建筑、低碳建筑将为建筑师提供一片崭新的创作天地。

结束语：

总之，生态建筑是多种技术集成的结果，它需要科学技术的进步，更不能离开政府相关政策法规的鼓励和正确引导。只有在设计过程中各专业人员的相互协作与共同努力，综合运用当代建筑学、建筑技术科学、生态学及其它科学技术的成果，从技术、经济、环境、能源及社会等角度出发，系统地评价与设计建筑的室内外环境，才会有更多更好的生态建筑出现，从而实现建筑“生态化”。最终达到居住源于自然回归自然。

参考文献

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