關(guān)于生態(tài)建筑設(shè)計的探討

劉笑三

摘要：在建筑界，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)建筑被廣泛的討論。本文就生態(tài)建筑的特點、設(shè)計原則和方法進行了初步的探討。并簡要闡述這些設(shè)計策略是如何與最終的建筑形態(tài)有機結(jié)合到一起的，從而增進對可持續(xù)性與生態(tài)建筑設(shè)計實踐的認識。

關(guān)鍵詞：建筑 生態(tài)設(shè)計 原則 方法

0 引言

生態(tài)建筑是指建筑設(shè)計、建造、使用中充分考慮環(huán)境保護的要求，把建筑物與種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、能源、環(huán)保、美學(xué)、高新技術(shù)等緊密地結(jié)合起來，在有效滿足各種使用功能的同時，能夠有益于使用者的身心健康，并創(chuàng)造符合環(huán)境保護要求的工作和生活空間。建筑的可持續(xù)發(fā)展主要是指當(dāng)考慮環(huán)境、城市與建筑問題的時候，應(yīng)當(dāng)將我們這一代的眼前利益與整個人類的長遠利益結(jié)合起來，將一個地區(qū)的局部利益與整個世界的整體利益結(jié)合起來，公正合理地分享我們這個地球上有限的資源。同時我們還應(yīng)當(dāng)最大限度地杜絕資源浪費和環(huán)境污染，這樣才有可能為后人留下一片靜謐而富腴的樂土，使人類能夠長久地生存下去。

1 生態(tài)建筑的特點

生態(tài)建筑的概念主要包括兩個方面，第一，提供有益健康的建成環(huán)境，并為使用者提供高質(zhì)量的生存活動的小環(huán)境；第二，減少能耗，保護環(huán)境，尊重自然。生態(tài)建筑，是根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)自然環(huán)境，運用生態(tài)學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)的基本原理、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段等，合理地安排并組織建筑與其他相關(guān)因素之間的關(guān)系，使建筑與環(huán)境之間成為一個有機的結(jié)合體，同時并具有良好的室內(nèi)氣候條件和較強的生物氣候調(diào)節(jié)能力，以滿足人們生活、工作所需的工作環(huán)境，使人、建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間形成一個良性循環(huán)系統(tǒng)。它具有節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、改善生態(tài)環(huán)境、減少環(huán)境污染、延長建筑物壽命等諸多好處，可以使經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益得到很好的統(tǒng)一。生態(tài)建筑實際上是指這樣的一種實踐：它既利用天然條件與人工手段創(chuàng)造良好的富于生氣的環(huán)境，而同時又要控制和減少人類對于自然資源的使用，實現(xiàn)向自然索取與回報之間的平衡。研究生態(tài)建筑的目的就在于處理好人、建筑和自然三者之間的關(guān)系，它既要為人創(chuàng)造一個舒適的空間小環(huán)境，同時又要保護好周圍的大環(huán)境(自然環(huán)境)。具體來說，小環(huán)境的創(chuàng)造包括：健康宜人的溫度、濕度，清潔的空氣，好的光環(huán)境、聲環(huán)境以及具有長效多適的靈活開敞的空間等等。對大環(huán)境的保護主要反映在兩方面，即對自然界的索取要少，對自然環(huán)境的負面影響要小。因此，高科技與生態(tài)的結(jié)合，代表了新世紀建筑發(fā)展的必然趨勢。

2 生態(tài)建筑設(shè)計的原則

綠色建筑的原則：資源經(jīng)濟和較低費用原則，全壽命設(shè)計原則，宜人性設(shè)計原則，靈活性原則，傳統(tǒng)特色與現(xiàn)代技術(shù)相統(tǒng)一的原則，建筑理論與環(huán)境科學(xué)相融合的原則。生態(tài)建筑設(shè)計的基本原則是基于建筑在人類與自然界之間的中介地位，主要體現(xiàn)在4個方面：對自然生態(tài)環(huán)境的保護，盡量減少對生物圈的破壞；對使用者的關(guān)心；對于溝通人類與自然環(huán)境創(chuàng)造條件；面向未來發(fā)展的足夠彈性。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計往往注重建筑的位置、功能、形態(tài)，而忽略他們與設(shè)計元素、能源、資源、使用過程中的能耗、廢棄物的回收利用等關(guān)系。生態(tài)的建筑設(shè)計是在適當(dāng)?shù)臅r間、適當(dāng)?shù)臈l件下利用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，發(fā)展保護環(huán)境、節(jié)約資源的物質(zhì)空間。根據(jù)各地不同的地形、地貌和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，考慮節(jié)能節(jié)水、方便美觀、適用等因素，為人們提供良好的生活環(huán)境。營造良好的建筑生態(tài)系統(tǒng)，將建筑設(shè)計成為和諧、良性循環(huán)的人工生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)的建筑設(shè)計體現(xiàn)在建筑規(guī)劃與設(shè)計、設(shè)備技術(shù)設(shè)計、施工安裝等階段，不同的階段各有側(cè)重，而建筑規(guī)劃與設(shè)計階段是構(gòu)造建筑系統(tǒng)活動的第一步，是將生態(tài)的觀點融入建筑系統(tǒng)的關(guān)鍵。

3 生態(tài)建筑設(shè)計的要求

3.1 基地環(huán)境的整體規(guī)劃。建筑規(guī)劃設(shè)計從整體角度把握人類生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以生態(tài)為基礎(chǔ)進行整體規(guī)劃和生態(tài)規(guī)劃，合理利用土地，有效協(xié)調(diào)經(jīng)濟、社會和生態(tài)之間的關(guān)系。根據(jù)自然的本質(zhì)屬性，組織各功能分區(qū)，使建筑群的能流、物流暢通無阻；從建筑物朝向、間距、形體、綠化配置、能源的循環(huán)利用等方面考慮，建筑規(guī)劃要走中小型化、花園化、智能化為一體的道路，提高綠地面積比例，降低能耗量；建筑整體規(guī)劃應(yīng)體現(xiàn)建造場地、植被的一體化；減少對資源的干擾和污染；建筑及裝飾材料的選擇應(yīng)考慮對能源消耗和對空氣、水污染的影響；全方位考慮建筑綠化，沿街綠化、樓間綠化、樓旁綠化、綠化建筑，形成多品種、多層次、立體的、廣泛綠化環(huán)境，改善建筑小氣候，使人類貼近自然。在生態(tài)的建筑規(guī)劃設(shè)計中要把具體建筑看成是城市建筑大系統(tǒng)的一部分，與城市建筑大系統(tǒng)相聯(lián)系，使建筑內(nèi)部難以消化的廢物成為其它元素的資源。

3.2 建筑設(shè)計人員要把建筑視為一個微型生態(tài)系統(tǒng)，通過生態(tài)設(shè)計充分有效利用太陽能、風(fēng)能等自然能量，考慮建筑空間的形體與自然空間的聯(lián)系，采暖、通風(fēng)、照明、電氣等方面的高效與協(xié)調(diào)等，降低建筑系統(tǒng)對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響。建筑方案應(yīng)充分利用太陽光、陰影，選擇合理的建筑朝向和建筑型體；營造良好的局部建筑小氣候，室內(nèi)空間與室外空間相結(jié)合，加強人與自然的聯(lián)系；建筑空間多樣化、科學(xué)化，加大使用功能的靈活性和空間的可變性，留有變化余地，經(jīng)過改造和裝飾可以再生使用。

3.3 可再生能源的循環(huán)利用。建筑外表面應(yīng)考慮圍護結(jié)構(gòu)的熱效率；設(shè)計規(guī)模恰當(dāng)有效的供熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)；充分有效地利用各種可選擇的再生能源，形成與建筑空間使用配套的能源綜合開發(fā)利用系統(tǒng)，建筑生活垃圾綜合處理；從節(jié)能出發(fā)做好照明、器具設(shè)備和電氣負荷的最優(yōu)化設(shè)計；考慮建筑空間的建筑材料中易揮發(fā)的有機成分，盡量減少微生物生長的機會，提供新鮮的空氣，創(chuàng)造易于接近日光和公共適宜的環(huán)境，同時要考慮室內(nèi)空間維修和清潔材料揮發(fā)的化學(xué)成分對人體的影響；建筑構(gòu)造使用可循環(huán)或帶有可循環(huán)材料(如鋼材、鋁材等)的產(chǎn)品，考慮建筑構(gòu)件和建筑設(shè)備的再利用，盡可能減少建筑垃圾；為建筑物主人使用可循環(huán)設(shè)施提供方便，通過中水的再利用和節(jié)水裝置，使生活污水排放量降到最低；建筑屋頂、地面、門窗要進行隔熱處理；廣泛應(yīng)用建筑采暖節(jié)能、制冷節(jié)能、通風(fēng)節(jié)能、照明節(jié)能等建筑節(jié)能技術(shù)。

3.4 水資源的合理利用。雨水的收集和污水的處理回收利用是建筑節(jié)水的有效措施，通過低技術(shù)的建筑處理及后續(xù)工種的配合，收集的雨水可用于澆灌，用于景觀水景，改善了建筑的生態(tài)環(huán)境。污水的回收利用是建筑內(nèi)的洗漱污水經(jīng)有特殊設(shè)備的凈化處理后，再用于沖廁，或者澆灌等。人工濕地污水處理系統(tǒng)和雨水收集利用及灌溉技術(shù)的應(yīng)用，使水資源利用最大化。系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行，且節(jié)省投資，運行費用低。在保溫隔熱的處理上，建筑外墻外保溫的處理，玻璃采用LOW-E玻璃等K值小的節(jié)能玻璃，可以減少建筑外圍護結(jié)構(gòu)的能量交換，這樣在建筑運行中節(jié)省了很大的能源消耗，同時在建筑屋頂處使用人工覆土可以減小屋頂?shù)臒釗p失；屋頂種植綠色植被既增加了綠化面積又改善了生態(tài)環(huán)境。

總之，生態(tài)建筑是可持續(xù)發(fā)展思想指導(dǎo)下的產(chǎn)物，它強調(diào)建筑設(shè)計與生態(tài)相結(jié)合，豐富和發(fā)展了傳統(tǒng)建筑的設(shè)計理論和設(shè)計實踐，是建筑與環(huán)境保護的完美結(jié)合?；趯ㄖ目沙掷m(xù)性與生態(tài)的考慮，將城市景觀環(huán)境建筑與技術(shù)有機的結(jié)合在一起，創(chuàng)造出新的建筑形態(tài)與環(huán)境，我國資源短缺，生態(tài)建筑擁有廣闊的市場前景。