關(guān)于未來建筑設(shè)計(jì)生態(tài)化發(fā)展趨勢(shì)的探討

王景亮

無錫市悅輝房地產(chǎn)發(fā)展有限公司 江蘇 無錫 214028

前言

工業(yè)化的發(fā)展需要科學(xué)技術(shù)的支持。社會(huì)經(jīng)濟(jì)雖然呈現(xiàn)出繁榮的趨勢(shì)，但在工業(yè)發(fā)展的過程中，也對(duì)自然環(huán)境造成了一定程度的破壞。最后，它制約著人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。然而，在建筑業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新過程中，也出現(xiàn)了現(xiàn)代建筑技術(shù)、設(shè)備和材料，極大地提高了現(xiàn)代建筑的水平。為生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)和生態(tài)建筑的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)[1]。

1 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)、內(nèi)容與特點(diǎn)

1.1 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)與綠色建筑

所謂生態(tài)建筑就是結(jié)合以人為本的設(shè)計(jì)理論，從人、建筑、自然三者構(gòu)成的整體環(huán)境出發(fā)。生態(tài)建筑，要求設(shè)計(jì)出與自然生態(tài)和諧共存的建筑，使建筑不再與自然割裂分離，而是與自然、與生態(tài)形成一種和平共處的平衡狀態(tài)。倘若將建筑比作一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，那么生態(tài)建筑設(shè)計(jì)就是生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建，在這一構(gòu)建過程中，要充分運(yùn)用科學(xué)理論，將建筑內(nèi)以及建筑以外的物態(tài)因素進(jìn)行合理組織，確保在建筑這一生態(tài)系統(tǒng)中，其所涉及的物質(zhì)能源能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用，生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)，不僅能夠高效利用資源，為人們打造一個(gè)舒適的生活環(huán)境，而且能夠降低消耗，減少廢棄物的產(chǎn)生，減少污染物的排放，最終實(shí)現(xiàn)人與環(huán)境、人與自然的和諧共生。

所謂綠色建筑就是以建設(shè)生態(tài)宜居建筑為著力點(diǎn)，統(tǒng)籌推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推動(dòng)城市基礎(chǔ)設(shè)施向綠色、環(huán)保方向延伸，進(jìn)一步挖掘建筑投資增長點(diǎn)。開展建筑人居環(huán)境整治行動(dòng)，著力推進(jìn)城鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)一體化。綠色建筑體現(xiàn)著這樣的特點(diǎn)，它沒有易燃易爆危險(xiǎn)源的威脅，無電磁輻射、含氡土壤等危害。建筑場(chǎng)地內(nèi)不應(yīng)有排放超標(biāo)的污染源。

1.2 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)基本內(nèi)容

一是在建筑設(shè)計(jì)中盡量使用可循環(huán)再造及環(huán)保的物料，以減少建筑廢物。例如，使用環(huán)保管道。二是立足節(jié)能視角，對(duì)再生資源充分加以利用。節(jié)能是生態(tài)建筑的顯著特點(diǎn)之一，節(jié)能通常指對(duì)能源加以節(jié)約，降低能耗，但從其深層含義理解，節(jié)能還意味著對(duì)能源使用率的不斷增加。這就要求在設(shè)計(jì)生態(tài)建筑時(shí)，應(yīng)對(duì)可再生資源予以青睞，譬如太陽能、風(fēng)能、水能、生物能等。提高對(duì)可再生能源的利用，可以減少對(duì)不可再生能源的消耗，讓建筑設(shè)計(jì)不再依賴這類能源，同時(shí)在結(jié)合節(jié)能措施的情況下，還可對(duì)能源消耗予以降低，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、減少損耗的效果。譬如太陽能常用于提升建筑結(jié)構(gòu)的保溫效果方面，通過掌握建筑所在地太陽的運(yùn)行規(guī)律，選用具有良好蓄熱性能的材料，對(duì)太陽能進(jìn)行存儲(chǔ)以達(dá)到保溫效果。三是要立足生活環(huán)境對(duì)人類健康的影響，通過生態(tài)建筑設(shè)計(jì)，盡可能降低有害物質(zhì)的排放。對(duì)有毒有害的建筑材料一律禁用，在無法避免的情況下，應(yīng)充分利用科學(xué)手段，加以無害化處理，確保排放物無毒無害，保障人們室內(nèi)外的生活環(huán)境健康、舒適。

1.3 生態(tài)建筑的特點(diǎn)

一是減少廢氣排放到環(huán)境中；通過各種措施使廢氣在排放前排放到環(huán)境中，減少有害物質(zhì)的排放。二是加大對(duì)能源的節(jié)約力度，進(jìn)一步擴(kuò)大再生資源在利用率占比的比重；生態(tài)建筑需建立在生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)之上，要從建筑所在地的自然環(huán)境特征出發(fā)，充分利用其所擁有的可再生資源，降低不可再生能源在建筑中的使用占比，對(duì)使用效率進(jìn)一步提升。例如利用太陽能燒水，減少對(duì)電能、煤氣或天然氣的使用[2]。

2 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)方面存在問題分析

2.1 多數(shù)人對(duì)生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)不夠重視

生態(tài)建筑是當(dāng)代社會(huì)的必然選擇，但也有許多企業(yè)不重視生態(tài)建筑的建設(shè)，而且由于地方政府不重視，導(dǎo)致城市在規(guī)劃過程中沒有生態(tài)建筑。足見，提高政府和企業(yè)對(duì)生態(tài)建筑的重視程度，對(duì)于城市環(huán)境的改善至關(guān)重要，政府應(yīng)充分意識(shí)到生態(tài)建筑對(duì)城市建設(shè)的益處，而企業(yè)也應(yīng)正確看待生態(tài)建筑，其不僅僅能起到改善城市環(huán)境，實(shí)現(xiàn)企業(yè)社會(huì)責(zé)任，同時(shí)能夠有效降低建筑成本，有助于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和工作效率的提升。

2.2 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念的理解不夠到位

當(dāng)今社會(huì)的快速發(fā)展，提高了人們的物質(zhì)生活水平，同時(shí)也極大地破壞了環(huán)境，帶來了大量的污染，而生態(tài)建筑的提出，對(duì)改變這一不好的現(xiàn)象是極為有價(jià)值的。早在半個(gè)世紀(jì)以前，生態(tài)建筑理念就已然產(chǎn)生，但卻是近幾年內(nèi)才被付諸建筑實(shí)踐活動(dòng)當(dāng)中。因此，對(duì)于生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的核心所在，仍有大量的設(shè)計(jì)者未能真正了解和掌握，也就無法設(shè)計(jì)出真正意義上的生態(tài)建筑，構(gòu)建建筑內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)也只是空談，只有對(duì)其核心概念追本溯源，方能掌握設(shè)計(jì)要領(lǐng)[3]。

3 生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)手法

3.1 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的原則

生態(tài)建筑要立足建筑所在地的生態(tài)環(huán)境，包括地形條件、地貌特征以及現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)等，在滿足美觀性和實(shí)用性的基礎(chǔ)上，充分考慮能源的節(jié)約，譬如水資源的節(jié)約利用，打造舒適良好的生活環(huán)境。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)構(gòu)建建筑生態(tài)系統(tǒng)，將建筑融入生態(tài)環(huán)境當(dāng)中，形成良性人工生態(tài)循環(huán)體系，實(shí)現(xiàn)二者的和諧共存。

3.2 生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)的手法

對(duì)于生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)，無論是在設(shè)計(jì)階段、選材環(huán)節(jié)，還是運(yùn)營階段，以至建筑物使用壽命的完結(jié)，高效理念都自始至終貫穿其中。從本質(zhì)來看，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)就是充分運(yùn)用自然的方式，為人們打造擁有較高舒適度的建筑環(huán)境，從設(shè)計(jì)伊始起，生態(tài)理念就是所有設(shè)計(jì)活動(dòng)開展的中心思想。下面是目前發(fā)展較為完善、應(yīng)用較為普遍的若干設(shè)計(jì)手法[4]。

（1）建筑中的節(jié)約方面

第一，節(jié)約建材原料，包括建筑材料、水、熱電、通訊設(shè)備、建筑裝飾材料等，這里只為節(jié)省結(jié)構(gòu)材料而加以闡述。作為目前運(yùn)用范圍最廣、節(jié)約效果最佳的大空間膜結(jié)構(gòu)，得到了建筑業(yè)界的一致認(rèn)可，其改變了建筑圍欄與結(jié)構(gòu)分割的情況，將二者化零為整，最大的激發(fā)了材料的承載力，是一種預(yù)應(yīng)力空門整體結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)不僅解放了柱子占用的空間，使建筑空間得以擴(kuò)大，且實(shí)現(xiàn)了空間靈活運(yùn)用，建筑物不僅擁有自然美觀性，而且還將空間的飄逸性與結(jié)構(gòu)的剛勁完美結(jié)合在一起。第二，將能源節(jié)約貫穿建筑物始末。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約，就必須從選材著手降低能耗，而再生能源的運(yùn)用對(duì)于建筑運(yùn)營過程中能耗的節(jié)約大有裨益。在充分運(yùn)用構(gòu)造方法，結(jié)合生態(tài)設(shè)計(jì)情況下，將自然通風(fēng)、采供、隔熱等極限發(fā)揮，并合理運(yùn)用太陽能源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能耗降低，減少不必要的設(shè)備配置，在現(xiàn)有的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)手法中，該法運(yùn)用十分廣泛。作為典型的節(jié)能建筑，太陽能建筑使用廣泛，且多以被動(dòng)式設(shè)計(jì)手法見長。

（2）建筑方案方面

首先，要處理好它的審美本質(zhì)和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)。其次，對(duì)于協(xié)調(diào)好建筑物與所處環(huán)境之間的關(guān)系，確保二者平衡、協(xié)調(diào)共存也十分必要。一般來講，追求設(shè)計(jì)的個(gè)性化是每個(gè)建筑師設(shè)計(jì)方案的核心，但在追求建筑個(gè)性化的同時(shí)，也應(yīng)充分考慮到建筑與周邊環(huán)境的協(xié)同性，應(yīng)結(jié)合共性和個(gè)性，從兩個(gè)角度出發(fā)和考慮，在實(shí)現(xiàn)建筑物個(gè)性的同時(shí)，確保建筑物符合城市建設(shè)和發(fā)展的定位，確保其與所處周邊的人文環(huán)境和社會(huì)環(huán)境和諧融洽。再次，優(yōu)秀的建筑方案除了依賴建筑師新穎的設(shè)計(jì)外，還離不開技術(shù)咨詢專家提供的技術(shù)支持。技術(shù)咨詢專家能夠運(yùn)用其技術(shù)手段，從科學(xué)的角度對(duì)建筑運(yùn)營過程中有關(guān)能耗的部分，譬如采光、照明、自然通風(fēng)以及建筑物的保溫性能等，進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)與安排，技術(shù)咨詢專家與建筑師共同設(shè)計(jì)，才能將設(shè)計(jì)創(chuàng)意通過科學(xué)手法落到實(shí)處，才能真正實(shí)現(xiàn)建筑的美觀性與節(jié)能性，實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)[5]。

4 建筑設(shè)計(jì)生態(tài)化的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 探索和運(yùn)用新的生態(tài)技術(shù)，加快建筑的生態(tài)化

建筑學(xué)的發(fā)展主要包括這樣幾個(gè)階段：第一階段是從無機(jī)物向有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變，其演化的內(nèi)在原因是原子與分子之間的物理相互作用；第二階段，現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，為人們創(chuàng)造出更加舒適、便利的生活環(huán)境，但對(duì)自然環(huán)境造成的損害也十分醒目。為了保障人類生存所依賴的自然環(huán)境得以持續(xù)健康的發(fā)展，技術(shù)發(fā)展逐漸呈現(xiàn)生態(tài)化發(fā)展趨勢(shì)。注重建筑與自然生態(tài)環(huán)境和諧共生的建筑師們，將生態(tài)技術(shù)引入到當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，試圖將建筑融入自然環(huán)境系統(tǒng)當(dāng)中，使其不再獨(dú)立、生硬的開鑿自然環(huán)境，而是與環(huán)境共生，追求環(huán)境能源的循環(huán)利用、實(shí)現(xiàn)環(huán)境材料的交換平衡，對(duì)建筑自身實(shí)現(xiàn)自我控制，推動(dòng)建筑的進(jìn)化與發(fā)展。

4.2 在能源利用方面的發(fā)展趨勢(shì)

首先，使用永久、未耗盡的能源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)帷⒊毕?、核能等。要?shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，不僅僅是要求在建造建筑時(shí)，要盡可能地降低能耗，還要求建筑在使用過程中，對(duì)能源的利用率達(dá)到最佳，避免產(chǎn)生不必要的消耗。就目前而言，我國能源消耗仍處于使用率低的水平，節(jié)約能源仍是當(dāng)前能源使用的重中之重。就建筑能耗而言，占比較大的能耗主要為空調(diào)系統(tǒng)，針對(duì)這一現(xiàn)象，國家應(yīng)積極引導(dǎo)發(fā)展節(jié)能建筑，平衡資源的消耗與再生[6]。

4.3 物質(zhì)材料的運(yùn)用方面的發(fā)展趨勢(shì)

必須運(yùn)用建筑材料的5r原則。5r是指以r開頭的五個(gè)英語單詞，reuse(再利用，使再生)，revalue(再思考，再認(rèn)識(shí))，renew（更新、改造），reduce(減少)，recycle(反復(fù)使用)。其次，必須是使用地方性資源，體現(xiàn)本土的概念。5r建材，是指從建材伊始狀態(tài)到終了狀態(tài)都可與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)共存的生態(tài)建材，不僅能夠?qū)⒛芎慕档阶畹?，而且使用過程中所產(chǎn)生的污染也是微乎其微，在使用性能和循環(huán)再利用方面也能到達(dá)較高的水平。針對(duì)當(dāng)代建筑物重復(fù)使用率低的情況，在建筑設(shè)計(jì)建造時(shí)，也應(yīng)加以重視。建筑作為建筑師的設(shè)計(jì)品，其外觀的獨(dú)特和美觀，一直都是建筑師設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和核心，不惜犧牲廣泛適用性而實(shí)現(xiàn)美觀的情況時(shí)有發(fā)生，最終導(dǎo)致多數(shù)已完成的建筑物，在多種原因作用下被拆遷或重建。因此，建筑師在設(shè)計(jì)建筑師，應(yīng)立足大環(huán)境，從建筑物所處區(qū)域的地理、人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等方面，把握大環(huán)境、大方向，以保障建筑物的廣泛適用性，確保完成后的建筑物擁有較高的再利用率，將建筑與自然緊密融合，而不是割裂開來，不僅能夠增加建筑物的實(shí)際使用時(shí)間，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升，而且也符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。

5 建筑設(shè)計(jì)生態(tài)

5.1 環(huán)境屬性與科研機(jī)制的有機(jī)融合

在生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)內(nèi)容中，涉及經(jīng)濟(jì)資源的利用，其中最重要的是土地利用問題。在進(jìn)行生態(tài)建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要重視地下空間的開發(fā)與運(yùn)用，將環(huán)境優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最佳，確保環(huán)境效益得到最大提升。此外，對(duì)生態(tài)建筑科研機(jī)制應(yīng)不斷加以發(fā)展和完善，為生態(tài)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供理論支持，在提升科研技術(shù)科學(xué)性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)有效性，為生態(tài)建筑未來的發(fā)展打造夯實(shí)的科研基礎(chǔ)[7]。

6 結(jié)束語

我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的代價(jià)是環(huán)境的污染和破壞，而現(xiàn)代人的生活水平卻越來越高，對(duì)生活環(huán)境的要求也越來越高，希望環(huán)境更加綠色，更好地保護(hù)環(huán)境?；诖?，在不斷滿足人們需求的生活標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，更應(yīng)注重生態(tài)環(huán)境自身的發(fā)展，確保其能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)性發(fā)展，這就更加需要發(fā)展科學(xué)合理的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)。只有將生態(tài)理念應(yīng)用到建筑中，才能使人們的生活更加綠色和環(huán)保。因此，在建筑建設(shè)過程中，要把生態(tài)理念運(yùn)用到建筑中，同時(shí)必須有具體的措施來實(shí)現(xiàn)，并改善生態(tài)建筑存在的問題，以保證生態(tài)建筑的發(fā)展。