可持续发展的城市生态建筑设计

植鸿

中图分类号：TU2 文献标识码： A 文章编号：

摘要：本文笔者结合多年的工作经验，主要对可持续发展的生态建筑设计的相关问题进行了粗略探讨，供参考。

关键词：生态建筑设计；原则；实施性

Abstract: in this paper the author combined with years of the worked experience, mainly to the sustainable development of ecological architecture design related problems on the rough discuss, for reference.

Keywords: ecological architecture design; Principle; Implementation of

人类本身就是自然系统的一部分, 外部客观环境支撑着人类各个方面的发展和流通,两者之问息息相关。在城市发展和建设过程中,首先要考虑的就应是生态问题,并高于经济发展和社会发展的地位。坚持可持续发展战略,合理利用有限资源,满足当前需要又不削弱子孙后代满足其需要能力的发展。城市建筑及其形成的群落区域环境在人类对自然环境的影响方面起着极为重要的作用。由于不可再生能源的紧缺,以及由于利用这些能源造成的环境问题, 提醒我们在未来的城市建筑及区域群方面是“在有限资源”的条件下进行设计的。因此,符合可持续发展原理的设计需要对有限资源和能源的使用效率以及能源相互转化、对人类健康、对物质材料的选择和使用等方面进行综合考虑,从而使其满足科学发展观的要求。

近几年所提出的有关生态建筑及生态城市的建设发展理论,均是以自然生态原则为依据,进行探索人、建筑、自然环境之间关系的。创造最为理想、舒适且可持续发展的生态建筑框架式建筑设计是未来发展的必然趋势。

1、城市生态建筑设计应符合“整合设计”要求

(1)要用一种宏观整体的方式去观察构成城市生命支撑系统的每一种事物。不仅要观察建筑、各建筑周边环境、城市区域性建筑群,而且要观察食物、能量、废弃物、区域性气候以及其它所有构成这一系统的事物。

(2) 整合设计的目的在于创造合理的有生命的场所或聚居地,所以需要比照健康的自然系统特征。注重效率和简单正是自然系统固有的特征之一, 而且自然系统中的众多特征是在相互联系或缺一不可的条件下,才能维持系统正常运作。作为城市生态建筑设计而言,就是要将人、建筑、自然环境、配套的人造自然环境看作—个城市生态系统来进行设计和规划,优化各环节,提高各环节的效率和性能,最大限度地提升城市生态系统内部的整合优势。

(3) 城市生态建筑设计中的整合重在设计过程。在设计城市、城镇、建筑时, 从对自然系统的类比中借鉴生物学和生态学中的经验,将其应用于城市生态建筑环境之中。例如,与利用各种工业化生产出来的建筑材料,玻璃、钢材、或混凝土等建造出的建筑相比,我们在生态建筑角度方面更倾向于利用自然材料, 石块或没有加工的木材建造的建筑接近自然建筑。但是更为重要的是设计过程的类比,因为利用自然材料还牵涉到“不可再生资源”的消耗问题。

(4)城市生态建筑设计要考虑自然整合系统的过程。①能量和物质的流动是通过一个封闭的环和多渠道网络进行。就像生态系统中的食物链所代表的那样:能量和物质经过多种不同的状态,从最初太阳能,到不同的种群体内,经过生物降解回到无机状态,然后通过光合作用重新进入循环圈。若在城市生态建筑环境设计过程中,有意识地采用此概念,是有极大好处的。②通过增加小的增量来释放系统中的能量,从而维持系统内部的平衡与稳定。③各个自然系统的边界相互交织在一起,构成一个网络,并且可以相互渗透,能量和物质不会流失。④自然整合系统中的信息储存分散在基因储存器中。正是由于这些信息促进了系统的分化,使其不会停留在原有的层次和水平上。在人类社会中,信息储存在文化模式中,即建筑环境、交流方式和社会结构等。分析人类社会中的信息储存状态对于城市生态建筑设计有重要的导向作用。利用自然整合系统的过程及系统中能量和物质流动模式来展开城市生态建筑的设计。

2、城市生态建筑设计应符合的原则

生态建筑设计涉及的面很广,是多学科、多工种的交汇,是一项综合性的城市系统工程设计,需要整个社会元素的重视和参与。它是将人类社会与自然系统之间的平衡互动作为发展基础, 将重新界定人作为个体和人为环境在世界中的位置”。城市生态建筑的设计与发展, 不是靠几位设计师就可以实现的,更不是短时间内就能完成的, 它代表着未来城市建筑环境的建设趋势。生态指的是人与自然的关系,那么城市生态建筑设计就是要处理

好人、城市建筑和自然三者之间的关系。城市生态建筑设计既要为人创造一个舒适的局部环境,比如健康舒适的温度、湿度、良好的通风环境、清洁的空气、合理的光环境和声环境及具有长效多用途的开敞空间等,又要保护好外部的客观大环境———自然环境,也就是要对自然环境索取的能量和物质要少,而且对自然环境的负面影响小。归结城市生态建筑设计中的原则有以下几个方面。

(1)在城市建设中,对自然资源尤其是不可再生资源要采用“少费多用”的原则。在能源和物质材料的选择上,贯彻减少使用、重复使用、循环使用的思想。用可再生资源替代不可再生资源,包括节约土地等。

(2)减少城市中产生的固体垃圾、污水、有害气体的排放,将妥善处理有害废弃物并入城市生态建筑设计中,同时减少光污染、声污染等等。

(3)对于局部环境空间的生态设计,则体现在建筑建造成本以及使用寿命方面。着眼于未来的城市生态建筑的设计与发展,主要表现在以下五点。①尽可能的利用太阳能、风能等可再生资源,节约能量,降低总能耗;②注重自然通风、自然采光与遮阳在城市建筑中的使用;③采用多空间层次的绿化方式来改善城市区域性气候; ④为增强空间适应性和互动性,采用大跨度轻型结构;⑤在城市生态建筑设计中要考虑系统内部有关水的循环利用,垃圾分类、处理以及充分利用建

筑废弃物等。

以上各个方面需要结构、设备、园林、建筑物理、建筑材料等相关子系统对于城市生态建筑设计的通力协作才能完成。这其中最重要的是设计构思,必须以生态的、整合的观念为出发点进行构架。在进行设计时必须要以科学发展观为指导,关注人类自身的发展,同时也要尊重自然规律, 决不能以牺牲地区环境质量和未来生存发展所需的生态资源为代价,也决不能为求得局部的利益和发展而向“后代借资源”。

城市生态建筑设计应注重把握和运用自然生态的特点和规律,贯彻整体优先的原则。设计创造一个人造环境与自然环境和谐统一,可持续发展的未来城市建筑环境新格局。

3、城市生态建筑设计的可实施性

人类的价值系统决定了, 在评估一种新思想或新技术的合理性和可实施性时, 重点考虑的是短期效益是否明显高于传统模式的效益。如果短期效益不理想,即使长期效益好,已很难被采纳实施,这同样是影响推广实施生态建筑方案的矛盾所在。

从经济学角度来分析, 城市生态建筑设计和建设需要大量的前期费用作支撑,研究期、利益收效期相对缓慢的一类项目。用于生态设施方面的投资所带来的收益大多是回馈给了建筑使用者和社会,并不一定能够使开发商受益。并且在很长的一个成熟期以后,才能体现出城市生态建筑的价值, 这是导致决策者和开发商望而却步的主要原因。要改变这一现象,促进城市生态建筑及城市生态系统的发展,就要加强其在经济上的可实施性, 在可持续发展原则的基础上建立一套新的价值观和行为规范。例如,政府出台一些立法和税收方面的扶持政策,使得采用节能没备与材料、无公害材料以及各种节约资源的措施成为城市建设中的必须,从而提高城市生态建筑的可实施性。

随着我国生态观念的逐步增强“, 可持续发展”和“科学发展观”将指导着我们进行城市生态建筑的设计和建设。人类健康和生态效益必将成为相互融合的关注焦点,通过平衡、和谐的设计,提倡和宣扬温和的建筑艺术设计,最终达到人类与自然的健康、和谐、统一。