论生态环境影响下的城市建筑

乔彦军

摘要:提倡把建筑置于所在的文脉上,建设经济上合理的、符合生态的、有助于社区建设的建筑方向,即基于共同关注人、自然的新的设计理论和价值观,在满足建筑基本功能和技术要求的基础上,既要综合考虑资源和能源利用率,在建筑生命周期内加强物质、能量的循环再生,减少对环境的消极影响,也要追求建筑的个性化和文化品位,创建宜人的空间环境,从而实现建筑与人、自然的和谐共生。

关键词:生态要素 建筑形态 建筑环保与节能

一、从生态要素到建筑设计:对建筑形态与外观的影响

建筑出现伊始,无论“穴居”或“巢居”,都是与自然环境相对立的人类的庇护所,却时时刻刻体现着与自然的交流和对话。生态因素对于建筑的产生和发展起着不可估量的作用,甚至可以说是建筑发展的决定性因素之一。当地的太阳辐射、热、光、阴影、降雨、水文、风、植物、地形等自然条件参与了建筑生命周期的全过程,从方方面面影响着建筑的功能和外观。

建筑不是大地的“领主”,建筑的造型语汇是自然风景的直接反映,任何建筑最重要的关系是与自然的协调。建筑的形式、布局、室内外空间组合应与不同时(季节、时令)空(场地)充分联系起来,力求建筑自然采光,自然通风、自然控制温湿度。

气候是重要的自然环境要素。设计师在了解建筑所在地区的温湿度、风力风向、太阳辐射、降水等气候要素的时空分布变化规律后,因势利导,通过适当的建筑体量和空间组合,建筑朝向,建筑材料,表面色彩等选择来满足人体舒适感。对于炎热地区,遮阳、通风、隔热是提高建筑空间舒适程度的重要手段,形成了深檐、骑楼、敞廊、通透、架空等设计语汇。对于寒冷地区则以保温、纳阳为主,形成双层墙(窗)、日光廊道,围护结构蓄热,封闭等设计语汇。而对于温带地区,则需建筑空间具有可转换的灵活性,即空间有开与闭,内与外的双重性。中东地区传统的双院式住宅小而荫庇的庭院比大的庭院凉快,从而形成空气压力差,引起空气对流。即从小庭院(凉)到大庭院(热)的穿堂风,而两院间过道中的水槽又可以冷却微风。

土地是建筑的载体,建筑适应于土地成为其存在的条件。土地通过地质条件、地形地貌影响着城乡、建筑的布局和形态。地形地貌从形态上直观的影响着城市布局与建筑形态。在中国陕西、甘肃、山西等黄土高原地区,窑洞作为一种特有的建筑形式,既符合当地的自然气候条件,又体现了独特的地质特点。黄土高原的条条冲沟,块块坡地上挖掘而成的黄土窑洞,既不占耕地,还可防止水土流失,冬暖夏凉,适于人们的居住要求。对地形地貌的尊重可以说是对土地“文脉”的一种延续。地下空间的开发是对土地的创造性利用,不仅提高土地利用率,还意味着较低的运营费用和能源消耗。中国古老的“覆土建筑”——窑洞就是早期开发地下空间的居住地设计。

二、从建筑运营到生态环境:建筑环保与节能两重性

作为城市人工环境的主体——建筑,其内外部的物流、能流、信息流的利用效率和程度关系到城市代谢质量水平。建筑从建设到使用需要不断与外部进行物质、能量的交换,消耗地球资源,同时又对环境造成不同程度的影响。在欧洲,约有半数的能源消费被用于房屋的建造和维护。可以说建筑对资源耗竭,环境恶化等问题有直接的影响。而因势利导-合理利用生态因素建造房屋。既可以有效的减少建筑运营时所需的能量损耗,节约资源,又可以减少废弃物的排放量,避免污染环境。下面就从节能、环保两个方面分析建筑对自然环境造成的影响。

(一)建筑节能:针对不可再生资源

建筑节能是指:建筑全过程(从建设筹划、建设、维持到建筑拆毁全过程)能量及相关能量链的相对减少,它的根本是不可再生能源、资源消耗的减少。

(二)建筑环保:资源可持续性,再生性利用

建筑环保是指:建筑全过程对社会环境及自然环境相对小的影响,它的根本在于自然资源可恢复性和再生性地利用。

环保比起节能的分析要复杂得多。环保更像是平衡,一种对于自然大系统的平衡。我们不能只建立在一个房间、一个房子、一群建筑的范围来分析是否环保,很多所谓环保房子是对大环境平衡的破坏。比如大面积推广雨水回用和过度抽取地热(且不说热水是否得到100%的回灌),都会使得地表生态环境和地质环发生改变,都是对自然平衡的破坏。一种建材是否环保,也不能进行绝对的判断,比如木头、石头是环保的,塑料是不环保的。同是取自天然的木材,过度砍伐和森林自然代谢,或是可恢复性砍伐,意义和性质将是完全不同的。

人类生存在地球上所建造的建筑物是一种对物质环境的营建。在大自然生物圈中,人最具有知识和认识的能力。大自然中有着生态的要求,即自然生态的循环。作为人类赖以生存的建筑,一样要遵循自然法则,否则就会被无情淘汰。生态环境是人类生存最基本的支撑,地区的生态要素就是建筑设计建造运营的基础。建筑诞生的几千年以来,生态因素是物质的,同时也是精神的。从单纯的关注建筑的外观形式,转而重视了建筑环境的生态命题,从单纯的强调用建筑学的知识处理狭义的环境,到自觉的利用综合交叉的学科去处理广义的人居环境的问题。绿色建筑、生态建筑、自然建筑也为建筑师关注的新的特点。

(作者单位:河北涉县崇利制钢有限公司)