探析生态建筑设计的运用和发展

王世文

摘要：20世纪60年代建筑师保罗.索勒瑞提出“生态建筑”这一概念至今，其内涵在不断扩展和延伸。现在，普遍认为，生态建筑设计的基本原则就是运用生态学原理和方法,有节制地利用和改造自然。寻求最适合人类生存和发展的可持续支撑环境；把建筑环境设计作为一个有机的，具有结构和功能的整体系统来维护。

关键词：生态；建筑；设计

Abstract: Nineteen sixties the architect Paul Soler point out “Ecological architecture", put forward the concept of up to now, its connotation is in continuous expansion and extension. To find the most suitable for human survival and sustainable development support environment; the building environment design as an organic, with the structure and function of the whole system to maintain.

Key words: ecological building; design

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）05-0020-02

一、绿色生态建筑的创造在建筑设计中要贯彻绿色生态技术，这是当今发展的趋势，并应用“以人为本”的设计理念，在建筑中引入“阳光”、“绿化”、“空气”，也就是在建筑室内要具有自然采光和自然通风。创造“健康建筑”，因此在方形平面设计中，把建筑的主体设计成“工”字形，南北两向为带有单边走道的使用区域，高层建筑的垂直交通核设置在“工”形平面中间的连接部位，东西两向的开口部位每层设置绿化平台，且每三层设大型观景平台，由观景平台把“工”形的开口补齐，使建筑平面呈方形，观景平台为嵌入式的半开敞空间，充满着阳光、空气和绿化生态，给南北向的使用区有足够的自然采光和通风，这也是近年来国家实行“节能环保”的有效措施。人们一走出封闭的交通核立即看到自然和阳光，增添了人和绿色生态的亲和力。层层的绿化平台和每三层的大型观景平台为商务办公人员、酒店游客创造一个人性化的共享交融空间，在这舒畅、愜意的开放空间里人们可以互相交流和交往，这是现代化建筑的一个重要标志。

二、建筑中生态设计的运用 要实现住宅设计生态化，应考虑3个方面的因素：住宅住区规划、建筑单体设计、建筑物内的环境控制系统设计。从住区风环境、自然通风绿化、水景设计和防止住区热岛现象、日照遮阳与采光外围护结构布置、噪声和污染的防止和控制等与建筑设计相关的几个方面，分别阐述生态建筑理论在住宅建筑设计中的运用。 1、住区风环境设计 建筑物布局不合理。会导致住区局部气候恶化。规划师和建筑师已经认识到风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而，可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段。当建筑师们在对建筑住区进行规划时，更为常见的做法是过多地把设计重点集中在建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上，而很少或仅仅凭经验考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上，良好的室外风环境，不仅意味着在冬季风速太大时不会出现人们举步维艰的情况，还应该在炎热夏季保持室内自然通风。从这一点上来说，在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。在实际的规划设计中，要获得良好的住区风环境，了解小区内气流流动情况，是建筑师在设计初期所必须做到的。

2、自然通风 在住宅建筑中，自然通风是最经济和有效的环境调节手段，而建筑物的平面布局、立面设计与三维空间布置等，都对自然通风的效果有重要的影响。充分考虑这一影响而进行建筑设计能有效地解决住宅中热舒适性和空气质量问题，而且在不增加住户投资的情况下，就能营造一个健康、舒适的居室环境。 3、绿化、水景设计和防止住区“热岛”现象 住区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关系，同时还和住区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响，住区室外气温有可能出现“热岛”现象。合理的建筑设计和布局，选择高效美观的绿化形式(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)及水景设置，可有效地降低“热岛”效应，获得清新宜人的室内外环境。特别值得指出的是，建设生态住区不等于简单地提高绿化面积，如果住区绿化仅仅使用大规模草地而不考虑与林地、水景设施以及自然通风等手段有效地结合起来，不仅不能充分发挥绿化在改善室内外热环境方面的巨大作用，还会把大量的金钱浪费在草地的浇灌上，可谓得不偿失。在绿化系统设计中如何改善住区室外环境，除了避免以上误区外，还应做好以下2个方面的工作：①合理选择和搭配绿化植物和水景设置，并与整个小区的热环境设计协调起来，除了给人以观赏的美感外，还应充分发挥植物、水在降低“热岛”作用、改善住区微气候方面的作用；②设计中要以人为本，如果绿化设计的最后结果是把人和绿色隔绝开来，仅仅“可以远观而谢绝入内”是不可取的。 4、日照、遮阳与采光 夏天阳光的直射和热辐射是影响居室热环境的一个重要因素，同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳是指运用建筑的外形设计、悬挑和凸凹变化而形成建筑围护结构，使室内实际接受的阳光直射和辐射热量减少。比较好的方法是根据当地地理与气侯条件，通过精确计算，对住区的建筑布局以及单体住宅的相对关系，进行建筑群日照、遮阳以及自然采光分析，检验是否满足日照和遮阳的要求。 5、外围护结构布置 这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置，体型系数这一概念并不能充分反映外围护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上，对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗，由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同，外表面的对流换热系数也相差很大，日间接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别，夜间背景辐射状况也不相同。 6、噪声和污染的防止和控制 住区规划应有效地设计防噪系统，如将住区和主要交通干线相隔绝，防止主要交通干线的噪音传过来。污染控制问题也需重视，建筑物内部空气质量不好，一定是与室外空气污染有关，而通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动，可以改善室内空气品质。在设计初期，技术人员就应该深入现场进行调研和测试，检验当地的噪声或污染是否符合标准，如果不能满足要求，一定要采取相应的补救措施。如果居室噪声超标，可考虑采用错开设计的双层玻璃窗，既能有效降低噪声，又不影响自然通风。

三、生态建筑设计的发展从全球可持续发展的观点来看，生态建筑代表了21世纪的发展方向，实现建筑的生态化在21世纪的今天变得尤为重要和迫切，尤其对于发展中国家而言更为迫切。客观来讲，生态建筑在发展中国家推行和发展仍有很多需要解决的问题。首先是对生态环境的认识不够，“以环境为中心”的设计观念尚未形成或成为社会的共识；二是生态建筑本身的经济合理性问题，目前由于建筑生态技术和材料严重落后于发达国家，导致建筑单方造价过高从而使建筑业主望而却步，开发商也因生态建筑需要更多的前期投入而回收速度缓慢而不愿冒险开发；三是各国政府的相关政策尚不到位等。对于广大的发展中国家，发展生态建筑首要解决的是认识问题，要加大生态环境的教育，在可持续发展原则上建立一套新的价值体系和行为规范。其次是国家用制度推进生态建筑及其技术的发展，如推行市场准入制度，补贴建立示范性的生态住宅小区，无偿推广实用生态技术等。四是在建筑设计中先从中、低技术开始，如节能技术、通风技术等。四、结束语

在建筑领域里，我们呼吁与环境共呼吸的建筑设计观，提倡各种建筑生态技术的应用，发展生态建筑。这不仅有助于推动全球环境品质的改善，而且有助于个人生活品质的提高。对于发展中国家，加大生态建筑的研究，推进建筑的生态化，无论从环境的角度、能源的角度或是建筑设计的角度都将有深远的现实意义。