當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)中的生態(tài)理念與手法初探

文/賈松林 沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司 遼寧沈陽(yáng) 110000

1、引言

20世紀(jì)60年代，建筑師保羅·索勒里創(chuàng)建了城市生態(tài)學(xué)理論，把生態(tài)學(xué)和建筑學(xué)合并而成為一體，意為生態(tài)建筑學(xué)，并在《生態(tài)建筑學(xué)：人類(lèi)理想中的城市》中提出了生態(tài)建筑學(xué)的理論。1969年美國(guó)著名景觀(guān)建筑師麥克哈格所著《結(jié)合自然的設(shè)計(jì)》的出版，標(biāo)志著生態(tài)建筑學(xué)的誕生。

2、生態(tài)建筑的兩種傾向

在注重環(huán)境生態(tài)的建筑中，大致可以分為如下兩種傾向：

一種傾向是針對(duì)技術(shù)發(fā)展所造成的人與自然相疏離的狀況而產(chǎn)生的自然主義設(shè)計(jì)思想，可稱(chēng)為綠色建筑的探索。這類(lèi)建筑借助綠化或覆土等手段，將自然移植到建筑環(huán)境中，加強(qiáng)建筑中人與自然的親和關(guān)系，使建筑本身成為自然景觀(guān)的組成部分。

另一種傾向是利用高科技手段去解決環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題。認(rèn)為人類(lèi)想要徹底解決環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題，最終還得依靠科技本身的進(jìn)一步發(fā)展。因此，一些掌握高科技手段的建筑師，懷著滿(mǎn)腔熱情，設(shè)計(jì)了一系列以高科技手段解決節(jié)能、采光、環(huán)境凈化和資源的再利用問(wèn)題的建筑。

3、生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的基本原則

生態(tài)建筑設(shè)計(jì)是將建筑這一人工物置于自然環(huán)境中時(shí)，組成建筑與生態(tài)環(huán)境之間互相作用的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)充分考慮其對(duì)自然環(huán)境的適應(yīng)和影響，以及建筑與自然環(huán)境之間物質(zhì)能量的交換。在進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)考慮如下：

3.1 總體的綜合的設(shè)計(jì)觀(guān)念

建筑設(shè)計(jì)中綜合考慮各種因素——物理的、化學(xué)的、生態(tài)的、社會(huì)的環(huán)境，以滿(mǎn)足人的身體和心理、精神方面的各種需要。設(shè)計(jì)中的環(huán)境綜合考慮將不僅包括室內(nèi)空氣質(zhì)量，也包括熱舒適度、良好的光照、聲學(xué)環(huán)境及空間大小、關(guān)系等。人類(lèi)對(duì)建筑的滿(mǎn)意度越高，那么建筑的改動(dòng)越少，使用的時(shí)間也越長(zhǎng)，避免附加的建設(shè)活動(dòng)。建筑設(shè)計(jì)和室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量問(wèn)題必須在整個(gè)設(shè)計(jì)、建造、使用、拆除過(guò)程中都要考慮。

3.2 充分重視現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和分析

在設(shè)計(jì)過(guò)程中的初期要對(duì)用地資源進(jìn)行仔細(xì)的評(píng)估，了解光照條件、風(fēng)玫瑰、微氣候環(huán)境、排水模式、土壤成分、植被、水資源等情況，讓這些信息來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)。環(huán)境敏感的設(shè)計(jì)目光應(yīng)超越用地紅線(xiàn)，從更廣的范圍來(lái)評(píng)估工程對(duì)周?chē)h(huán)境的影響；同時(shí)盡可能考慮建筑對(duì)用地附近一定范圍內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)、野生動(dòng)物棲息環(huán)境等的影響。建筑所在場(chǎng)地的地形、植被、水體、景觀(guān)等自然要素是構(gòu)成自然生態(tài)系統(tǒng)與場(chǎng)地特質(zhì)的組成部分，特定的地形地貌本身就是一種自然風(fēng)景資源，這一點(diǎn)今天已被愈來(lái)愈多的人所認(rèn)識(shí)。

3.3 將“綠色”作為重要的設(shè)計(jì)目標(biāo)

考慮在建筑中使用高效率的熱絕緣措施，高性能的窗戶(hù)、緊湊的維護(hù)結(jié)構(gòu)等確定合理的層高和建筑尺度，簡(jiǎn)化建筑不必要的形體變化以盡量減少建筑對(duì)材料和能源的消耗。充分利用和保護(hù)用地上的植被，也是進(jìn)行“綠色”設(shè)計(jì)的方法。建筑周?chē)臉?shù)木或其他植被可以有效地降低建筑室內(nèi)的熱負(fù)荷。灌木籬墻、樹(shù)林等可以阻擋冬天的風(fēng)，或在夏季降低進(jìn)入建筑內(nèi)部的空氣的溫度。高效率地用水，低維護(hù)費(fèi)用的造景設(shè)計(jì)，也是進(jìn)行“綠色”設(shè)計(jì)的方法。造景設(shè)計(jì)中使用耐旱植物、本地植被，耐久性好的地面鋪裝材料都有助于減少維護(hù)管理費(fèi)用和能源消耗。另外，積極主動(dòng)地嘗試去被動(dòng)或太陽(yáng)能，自然光照明，自然通風(fēng)等，可再生能源的利用，也是進(jìn)行“綠色”設(shè)計(jì)的方法。

4、生態(tài)建筑的分析

4.1 雙層外墻系統(tǒng)

它能提供一種“空氣流動(dòng)的密封”，同時(shí)又具有良好的熱絕緣性能。其工作原理是空間腔里較低的氣壓把部分廢氣從房間抽出，并且吸收太陽(yáng)輻射熱后變暖、自然地上升，從而帶走廢氣和太陽(yáng)輻射熱。在技術(shù)上，主要發(fā)展了“可呼吸的外墻”來(lái)平衡熱絕緣要求和日照、自然通風(fēng)間的相互矛盾，通過(guò)控制和利用日照以及室內(nèi)外空氣的流通，以滿(mǎn)足節(jié)能策略對(duì)建筑自然通風(fēng)和有效地利用日照的要求。

4.2 建筑“腔體”

建筑“腔體”的運(yùn)用，在生態(tài)建筑中起著能量循環(huán)和微氣候的調(diào)節(jié)作用。建筑大廳精妙地與自然進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換，維持著室內(nèi)環(huán)境的高舒適性。夏季利用“煙囪效應(yīng)”來(lái)降溫。在冬季可關(guān)閉腔體頂部的窗戶(hù)，則形成一個(gè)溫暖的緩沖層，能充分吸收太陽(yáng)輻射熱形成“溫室效應(yīng)”。至于氣候適宜時(shí)，建筑可根據(jù)需要自由地選擇開(kāi)窗與否。這種表皮與腔體協(xié)同作用的機(jī)制，通過(guò)對(duì)建筑形體空間的有機(jī)處理，取得了合乎邏輯的生態(tài)效果。

4.3 特朗布壁

特朗布壁它利用熱虹吸管溫差環(huán)流原理，使用自然的熱空氣或水來(lái)進(jìn)行熱量循環(huán)，從而降低供暖系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。最古老的太陽(yáng)熱吸收外墻是利用厚厚的熱惰性材料來(lái)維持室內(nèi)的溫度，如氣候炎熱的沙漠地帶的建筑使用的土墻。而特朗布壁吸收了這些傳統(tǒng)的手法，同時(shí)具備了更輕盈的形象和更高的熱效率以及更主動(dòng)地適應(yīng)氣候變化的能力。在天氣較冷的時(shí)候，熱惰性墻體可以利用它自身收集太陽(yáng)輻射熱量的能力為室內(nèi)供暖。新鮮空氣從外墻底部進(jìn)入空氣腔中，被熱惰性材料吸收的太陽(yáng)輻射熱加熱后進(jìn)入室內(nèi)，使熱空氣在屋內(nèi)循環(huán)傳播。在炎熱的氣候條件下，特朗布壁則通過(guò)使空氣直接上升并排到室外來(lái)防止熱量進(jìn)入室內(nèi)。這時(shí)墻體從北面汲取較冷的空氣進(jìn)入室內(nèi)，達(dá)到自然降溫的效果。

4.4 綠化設(shè)計(jì)

建筑周?chē)木G化在夏季可以有效降低地表溫度，從而為室內(nèi)的自然通風(fēng)提供可能；植被可以吸收二氧化碳而提高空氣中的氧含量，是室內(nèi)空氣質(zhì)量的最佳保證。一般來(lái)講，建筑的綠化可以分為周邊環(huán)境綠化、墻面綠化、室內(nèi)綠化、屋頂綠化等幾類(lèi)。

結(jié)語(yǔ)：

生態(tài)設(shè)計(jì)思想不僅是一種風(fēng)格和手法，它還深刻地反映了當(dāng)代人的哲學(xué)思考，表現(xiàn)了一種強(qiáng)烈的反思意識(shí)。因此，生態(tài)建筑所涉及的不僅僅是藝術(shù)問(wèn)題，而是更深層次的文化問(wèn)題、哲學(xué)問(wèn)題和倫理問(wèn)題。生態(tài)建筑表現(xiàn)出來(lái)的是對(duì)宇宙和人類(lèi)的終極關(guān)懷和憂(yōu)患意識(shí)。

[1]陳波，包志毅，生態(tài)恢復(fù)設(shè)計(jì)在城市景觀(guān)規(guī)劃中的應(yīng)用，中國(guó)園林，2003.

[2]周曦，李湛東，生態(tài)設(shè)計(jì)新論——對(duì)生態(tài)設(shè)計(jì)的反思和再認(rèn)識(shí)，南京：東南大學(xué)出版社，2003.

[3]王向榮，林菁，歐洲新景觀(guān)，南京：東南大學(xué)出版社，2003.