建筑學(xué)設(shè)計(jì)中的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展研究

郭勁松

華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司安徽分公司 安徽 合肥 230088

1 建筑學(xué)設(shè)計(jì)中的生態(tài)意識(shí)概述

1.1 概念

所謂生態(tài)建筑，是指在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，最大限度地利用自然資源，以創(chuàng)造一種人性化、有益身心健康的建筑形式。在建設(shè)的生態(tài)規(guī)劃階段，重要的是遵循建筑與自然和諧發(fā)展的中心理念。在做具體的設(shè)計(jì)工作時(shí)，通常會(huì)應(yīng)用于多個(gè)學(xué)科。通過(guò)將各類學(xué)科有機(jī)結(jié)合，不僅可以保證良好的建筑通風(fēng)，還可以改善居民生活體驗(yàn)，也能達(dá)到智能控制的目的。與過(guò)去不同，建筑設(shè)計(jì)中的生態(tài)意識(shí)包括將建筑視為一個(gè)獨(dú)立完整的生態(tài)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要充分考慮不同類型材料因素的影響，以便將它們?nèi)谌肴粘５牟牧涎h(huán)中。保持相對(duì)穩(wěn)定和平衡的狀態(tài)。在綠色建筑項(xiàng)目中，這種設(shè)計(jì)理念可以最大限度地減少建筑對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。目前，由于經(jīng)濟(jì)因素，有一些表現(xiàn)環(huán)境意識(shí)可以納入建筑設(shè)計(jì)過(guò)程，但大多數(shù)傳統(tǒng)建筑不符合綠色建筑的基本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段，中國(guó)大部分建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇上都以生態(tài)建筑為基礎(chǔ)。在規(guī)劃時(shí)，可以通過(guò)選擇施工場(chǎng)地和材料來(lái)加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)效果。

1.2 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的基本特性

對(duì)于建筑環(huán)境科學(xué)而言，生態(tài)建筑是環(huán)境建筑中最重要、最基本的要素，是一個(gè)創(chuàng)造性的過(guò)程。在當(dāng)前情況下，每個(gè)架構(gòu)都應(yīng)該遵循以下步驟：首先定義計(jì)劃，然后調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)要求，最后進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)劃。盡管上述步驟與綠色設(shè)計(jì)流程不兼容，仍然可以通過(guò)上述步驟實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)。但需要注意的是，所有綠色建筑工作都是可持續(xù)的。此外，隨著時(shí)間的推移，建筑物的環(huán)境設(shè)計(jì)可以確保該項(xiàng)目的良好發(fā)展。需要在設(shè)計(jì)過(guò)程的每個(gè)階段完成預(yù)定義的符號(hào)。環(huán)境建筑可以限定為以下三個(gè)階段：第一階段是獲取信息的層次，即獲取相關(guān)材料的過(guò)程；第二階段是建設(shè)規(guī)劃階段，需要確定建筑設(shè)計(jì)的具體方向；最后一步是信息檢索的層次。如果從空間的大小來(lái)研究建筑的生態(tài)結(jié)構(gòu)，就證明它是中間的。作為綠色建筑設(shè)計(jì)最重要的要求和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，綠色建筑設(shè)計(jì)不僅具有傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，而且具有細(xì)節(jié)性和復(fù)雜性。此外，從技術(shù)角度研究綠色建筑設(shè)計(jì)往往需要使用綠色或綠色技術(shù)，可以有效提高建筑的穩(wěn)定性[1]。

1.3 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)基本原則

在設(shè)計(jì)綠色建筑時(shí)，我們必須認(rèn)真理解這兩個(gè)原則：第一是環(huán)保原則；二是人性化的環(huán)保。資源平衡是綠色建筑計(jì)劃的主要目標(biāo)。最重要的是，可以以較小的投資獲得最大的收益，從而提高對(duì)環(huán)境的保護(hù)水平。根據(jù)目前生效的綠色建筑規(guī)范和法規(guī)，并非所有國(guó)家都制定了安全、材料和出口標(biāo)準(zhǔn)。盡管近年來(lái)開發(fā)了一種改進(jìn)的綠色鄉(xiāng)村系統(tǒng)，但綠色混凝土的應(yīng)用仍被用于許多重要目的。人體生物學(xué)上沒(méi)有難度標(biāo)記，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中更難以準(zhǔn)確控制指標(biāo)。此外，在為綠色建筑項(xiàng)目選址時(shí)，必須以人們遵循的理論為基礎(chǔ)，通過(guò)科學(xué)圖紙，利用該地區(qū)不同的環(huán)境條件來(lái)展示完整的建筑系統(tǒng)環(huán)境條件。環(huán)境建設(shè)的基石也是可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題。因此，在設(shè)計(jì)綠色建筑時(shí)，要說(shuō)明初衷，認(rèn)真考慮各種影響因素，盡可能節(jié)約設(shè)備成本，注意平衡。打造使用壽命，提升建筑與環(huán)境的平衡。

2 建筑學(xué)設(shè)計(jì)融入生態(tài)意識(shí)的重要性

在公眾眼中，建筑只是一堆鋼筋混凝土，并沒(méi)有什么與眾不同之處。事實(shí)上，建筑與藝術(shù)、美學(xué)、生態(tài)學(xué)、材料科學(xué)和環(huán)境科學(xué)有著密切的聯(lián)系。設(shè)計(jì)建筑物時(shí)需要考慮許多與之相關(guān)的因素。首先，它與設(shè)計(jì)師的風(fēng)格密切相關(guān)，每個(gè)設(shè)計(jì)師都有特定的風(fēng)格。從建筑物的結(jié)構(gòu)到使用的材料，可以檢查設(shè)計(jì)師使用或經(jīng)常使用的技術(shù)。它與周圍環(huán)境緊密相連，因?yàn)榻ㄖ仨氁虻刂埔说匾?guī)劃和建造，不能與周圍環(huán)境分離。最好與環(huán)境和氛圍融為一體，以反映該地區(qū)的文化或自然景觀。與建筑主題密不可分，主題反映了建筑功能最明顯、最直接的方面。突出的主題特色可以給人留下深刻的建筑印象。同時(shí)，更離不開生態(tài)環(huán)境保護(hù)。生態(tài)環(huán)境保護(hù)是社會(huì)的目標(biāo)和發(fā)展的前提。創(chuàng)造值得居住的建筑，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，也是建筑學(xué)的中心思想。脫離現(xiàn)實(shí)，奢靡奢華的建筑不僅使建筑設(shè)計(jì)倒退，而且影響了該地區(qū)的自然和社會(huì)環(huán)境。只有在建筑設(shè)計(jì)中充分考慮到健康、環(huán)保和生態(tài)的基本理念，建筑才能適合未來(lái)規(guī)劃并得到可持續(xù)性發(fā)展。因此，我們需要研究將生態(tài)意識(shí)融入建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題[2]。

3 我國(guó)建筑生態(tài)設(shè)計(jì)的特征和不足

建筑生態(tài)設(shè)計(jì)要滿足可持續(xù)發(fā)展這一目標(biāo)，建筑生態(tài)設(shè)計(jì)既滿足一般建筑設(shè)計(jì)解題特征，其發(fā)展還有一定的復(fù)雜性。建筑生態(tài)設(shè)計(jì)從技術(shù)層面來(lái)看，一般運(yùn)用生態(tài)技術(shù)，常劃分為硬性、軟性兩類，目標(biāo)是為了提升建筑自我調(diào)節(jié)水準(zhǔn)。當(dāng)前，我國(guó)生態(tài)建筑不足也較為明顯，具體有如下幾個(gè)方面。

3.1 對(duì)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)不足

目前，世界各國(guó)尚未形成生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的整體概念，但主要以因地制宜的原則，加入建筑、材料科學(xué)、環(huán)保、藝術(shù)等。多學(xué)科組織建筑結(jié)構(gòu)和分布是有意義的，以便建筑可以融入周圍環(huán)境，為人類生產(chǎn)、居住和辦公提供舒適的環(huán)境。然而，從實(shí)際情況來(lái)看，仍然有很多建筑師并不真正了解什么是生態(tài)設(shè)計(jì)，也不了解與自然和諧相處的中心理念。他們簡(jiǎn)單地將生態(tài)環(huán)境保護(hù)等同于對(duì)設(shè)計(jì)的盲目添加，將綠色植被或建筑節(jié)能意識(shí)作為環(huán)境設(shè)計(jì)目標(biāo)。因此，要實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的目標(biāo)，首先要從建筑師入手，改變對(duì)建筑設(shè)計(jì)師片面的認(rèn)識(shí)，糾正對(duì)建筑生態(tài)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，放眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，而不是狹隘生態(tài)設(shè)計(jì)的表面。

3.2 沒(méi)有形成全面系統(tǒng)的實(shí)踐

從全國(guó)來(lái)看，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)更注重建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)意識(shí)。例如，北京、上海、廣州等一線城市的許多建筑都具有內(nèi)在的環(huán)保意識(shí)，但在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的西南偏遠(yuǎn)山區(qū)或農(nóng)村，系統(tǒng)的規(guī)劃和研究尚未形成生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)。因此，中國(guó)城鄉(xiāng)對(duì)綠色建筑系統(tǒng)的研究存在重大差異。此外，生態(tài)設(shè)計(jì)的研究人員通常在他們的研究中承擔(dān)單一的專業(yè)。他們對(duì)每個(gè)主題都有豐富的研究，但在廣度上沒(méi)有太多的研究數(shù)據(jù)，這也常常導(dǎo)致許多細(xì)節(jié)方面考慮不詳，或根本就沒(méi)有考慮到。不過(guò)，隨著黨和國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)保的重視，許多建筑師也真正把生態(tài)環(huán)保運(yùn)用到自己的建筑設(shè)計(jì)和實(shí)際施工中去，并取得了很好的效果[3]。

3.3 相關(guān)理論研究較少

不難看出，在建筑行業(yè)，大家的主要關(guān)注點(diǎn)都是降低施工成本，提高施工質(zhì)量。建筑生態(tài)設(shè)計(jì)的理論研究并不多。在實(shí)踐中，該應(yīng)用程序沒(méi)有提供任何指導(dǎo)，也缺乏實(shí)際的構(gòu)建和設(shè)計(jì)實(shí)踐，這迫切需要我們建筑設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用更多的綠色思維來(lái)設(shè)計(jì)出真正的綠色建筑。

當(dāng)前，各個(gè)國(guó)家就建筑生態(tài)設(shè)計(jì)沒(méi)有形成統(tǒng)一的概念，可大多數(shù)都遵循因地制宜的原則，充分發(fā)揮建筑學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科的優(yōu)勢(shì)合理設(shè)計(jì)，使得建筑和周遭環(huán)境相輔相成適宜人們居住。當(dāng)前，很多的建筑設(shè)計(jì)人員覺(jué)得生態(tài)設(shè)計(jì)就是將建筑周遭加大綠植面積，或是在建筑內(nèi)部加種綠植，或者將建筑節(jié)能想法運(yùn)用于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)等等。所以，為實(shí)現(xiàn)建筑生態(tài)設(shè)計(jì)目的，建筑設(shè)計(jì)人員需提升個(gè)人對(duì)于建筑生態(tài)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，要意識(shí)到建筑生態(tài)設(shè)計(jì)更深層次的意思，而不能僅僅停留在表層理解。如今，我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，城鄉(xiāng)生態(tài)建筑系統(tǒng)研究有著一定的區(qū)別和不同。

4 建筑學(xué)生態(tài)設(shè)計(jì)舉措

4.1 科學(xué)選址

項(xiàng)目建設(shè)前，有關(guān)單位需做科學(xué)規(guī)劃，把建筑特征和周遭環(huán)境相結(jié)合，且做科學(xué)測(cè)評(píng)生態(tài)系統(tǒng)，使用各種辦法加以改善，以達(dá)到建筑和周遭環(huán)境的統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性。設(shè)計(jì)期間，需要詳細(xì)了解建設(shè)地的自然環(huán)境，還需要正確認(rèn)識(shí)到建筑社會(huì)環(huán)境問(wèn)題。需要合理剖析建筑對(duì)環(huán)境造成的影響，且需注意環(huán)境對(duì)于建筑的影響。建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要將現(xiàn)場(chǎng)勘查工作落實(shí)到位，掌握建設(shè)地的地理位置、氣候、溫度、地質(zhì)等方面情況，采用科學(xué)方式判斷建筑和環(huán)境的相互作用與生態(tài)環(huán)境建設(shè)有無(wú)沖突之處[4]。

依據(jù)生態(tài)學(xué)原理，生態(tài)系統(tǒng)并非穩(wěn)定不變的，生態(tài)系統(tǒng)有一定的自我調(diào)節(jié)能力，是一種動(dòng)態(tài)平衡，可這個(gè)平衡狀態(tài)并非一成不變的，并非永久的。也正因如此，我們需要嚴(yán)把平衡狀態(tài)的平衡臨界點(diǎn)，使用各種辦法提升生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量，使得建筑能夠符合生態(tài)環(huán)境建設(shè)的要求，并且在建筑生態(tài)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)科學(xué)選址。

4.2 尊重個(gè)性，因地制宜

人類生存是無(wú)法離開大自然的供給，所以人們?cè)谏鐣?huì)發(fā)展期間，需尊重自然。就我國(guó)目前發(fā)展來(lái)看，如果想要在一個(gè)很短的期限內(nèi)達(dá)成綠色建筑目標(biāo)很難實(shí)現(xiàn)，可是若能尊重個(gè)性，因地制宜就能很好地緩解這一狀況。所謂的因地制宜就是要依托自然環(huán)境，在考慮到當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因素基礎(chǔ)上進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)方式能夠減少環(huán)境的破壞，還能夠讓環(huán)境更好地為人們服務(wù)。也正因如此，建筑項(xiàng)目建設(shè)前，相關(guān)單位需熟知建設(shè)地和周遭自然環(huán)境，在充分發(fā)揮自然環(huán)境優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，確保項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。例如，旅游業(yè)周圍的建筑既能夠充分利用生態(tài)環(huán)境，獲取更多的經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)收益，還能夠大大降低人們生活給景區(qū)帶來(lái)的負(fù)面作用。此外，大功率使用能源功能性建筑設(shè)計(jì)也要遵循因地制宜原則。把這類建筑的建設(shè)地選在資源儲(chǔ)備量、種類較為豐富的區(qū)域，使用風(fēng)能等可再生能源，充分發(fā)揮了生態(tài)建筑的優(yōu)勢(shì)?？墒俏覀儽仨氉⒁獾?，高污染化工類建筑需將建筑地選在離人群、水源、自然資源較遠(yuǎn)的區(qū)域，以降低污染給環(huán)境造成的不利影響，且生產(chǎn)期間需做好排放物的處理工作，排放物經(jīng)處理滿足排放要求后才能排放。總體來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目施工期間需要考慮到項(xiàng)目特征和環(huán)境因素，遵循因地制宜這一原則，以實(shí)現(xiàn)建筑和生態(tài)環(huán)境的共贏，促使二者能夠良性發(fā)展[5]。

4.3 使用綠色化建筑設(shè)計(jì)

綠色建筑是指建筑使用期間降低能源的耗用、環(huán)境污染及生態(tài)破壞，且給人們營(yíng)造良好的宜居環(huán)境。建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，綠色建筑展現(xiàn)了生態(tài)意識(shí)，也促進(jìn)了建筑生態(tài)設(shè)計(jì)和綠色化建筑的發(fā)展。本文說(shuō)的綠色化這一名詞所指較為寬泛，涵蓋了建筑環(huán)境綠色化、建筑設(shè)計(jì)綠色化、建筑材料綠色化、建筑功能綠色化等內(nèi)容。設(shè)計(jì)期間需考慮到項(xiàng)目建設(shè)地的自然、社會(huì)環(huán)境，提升當(dāng)?shù)刈匀毁Y源的利用率，優(yōu)先當(dāng)?shù)厝〔?，降低運(yùn)輸造成資源消耗。另外，工作期間需確保建筑和生活聯(lián)系緊密，發(fā)揮最大效用。建筑環(huán)境建設(shè)一般包括兩方面內(nèi)容，一為室內(nèi)裝潢設(shè)計(jì)；二為室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境協(xié)調(diào)性。室內(nèi)環(huán)境是人們居住的地方，需具備藝術(shù)性和觀賞性，使得人們獲得更為愉快的心情。室外環(huán)境則要考慮建筑和環(huán)境是否和諧，以符合綠色化建筑設(shè)計(jì)的要求。

5 建筑設(shè)計(jì)生態(tài)化的發(fā)展趨勢(shì)

就我國(guó)目前的科學(xué)技術(shù)水平和建筑學(xué)生態(tài)設(shè)計(jì)來(lái)看，我國(guó)建筑設(shè)計(jì)生態(tài)學(xué)發(fā)展方向如下：①建筑設(shè)計(jì)所用資源生態(tài)化。建筑行業(yè)更多的太陽(yáng)能、電能運(yùn)用，這些資源生態(tài)化也促使了我國(guó)建筑行業(yè)生態(tài)化發(fā)展。②建筑生態(tài)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)生態(tài)化。當(dāng)前，建筑領(lǐng)域，建筑結(jié)構(gòu)變化快，推動(dòng)了建筑設(shè)計(jì)的變化。建筑生態(tài)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)生態(tài)化發(fā)展促使了建設(shè)用原料、設(shè)施的優(yōu)化提升，例如當(dāng)前建筑行業(yè)用到的拉索結(jié)構(gòu)就是結(jié)構(gòu)生態(tài)化發(fā)展的成果。此外，建設(shè)期間，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)生態(tài)化可確保建設(shè)資金的注入。提升建筑物物理性能，能夠明顯提高建筑物的使用年限。③建筑生態(tài)設(shè)計(jì)綠色生態(tài)化。為降低資源的浪費(fèi)，綠色生態(tài)化是生態(tài)建筑發(fā)展的必然階段，能夠給人們提供更為適宜的居住環(huán)境[6]。

6 結(jié)束語(yǔ)

人們隨著生活水平的提升，生態(tài)意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)烈，人們的思想隨著社會(huì)的發(fā)展而改變，這樣的轉(zhuǎn)變展現(xiàn)在眾多方面。以后的世界只會(huì)越發(fā)重視生態(tài)和環(huán)保，為實(shí)現(xiàn)人和自然和諧相處可持續(xù)發(fā)展這一目標(biāo)，建筑設(shè)計(jì)也要加大節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)和諧的力度，從而在一定程度上提升人們的生活水平，使房屋建筑更適宜人們的居住。