淺析生態(tài)建筑設(shè)計與節(jié)能建筑設(shè)計的異同

高震

摘 要：闡明“節(jié)能建筑”與“生態(tài)建筑”的概念，分析異同之處，其中兩者的共同之處都是以節(jié)能為基礎(chǔ)，不同之處則是兩者的側(cè)重點不同。“生態(tài)建筑”更加側(cè)重生態(tài)環(huán)?？沙掷m(xù)性，“節(jié)能建筑”更加側(cè)重系統(tǒng)性節(jié)能。通過以上分析，希望設(shè)計者從事“節(jié)能建筑”與“生態(tài)建筑”設(shè)計時，在面對不同條件、不同要求時有一定側(cè)重傾向。

關(guān)鍵詞：生態(tài)建筑；建筑設(shè)計；節(jié)能建筑

中圖分類號：TU210.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）02-0101-03

0 引言

截止到2021年末，我國城市城區(qū)人口已達(dá)到5.59億人，同比增長4.03%，我國城市建成區(qū)面積達(dá)6.24萬km2，同比增長2.80%。

面對資源浪費問題我國采取了積極應(yīng)對措施。20世紀(jì)80年代頒布了 JGJ26-86《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》，21世紀(jì)初將生態(tài)建筑的概念引入我國，隨后編制一系列的指導(dǎo)政策和標(biāo)準(zhǔn)，如：《溫和地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》、《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等[1]。由此可見，我國為了應(yīng)對全球能源、資源、環(huán)境危機(jī)，一直做著不懈努力，而節(jié)能建筑、生態(tài)建筑的研究也在不斷擴(kuò)充、發(fā)展。

1 生態(tài)建筑及節(jié)能建筑概念

1.1 生態(tài)建筑的概念

構(gòu)建生態(tài)建筑需要使建筑和自然和諧統(tǒng)一，做到可持續(xù)性發(fā)展。但這并不意味著在建筑內(nèi)，需要對花草樹木等諸多元素進(jìn)行體現(xiàn)，也不應(yīng)當(dāng)將各項花草樹木的數(shù)量，作為生態(tài)建筑在實際構(gòu)建過程當(dāng)中衡量的標(biāo)準(zhǔn)。生態(tài)建筑合理地利用自然資源，通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計確保建筑內(nèi)外一體化，使人們獲得更加舒適可靠的居住空間。

生態(tài)建筑設(shè)計理念中有3方面的要求需要落實[2]：①需要遵循可持續(xù)性發(fā)展的要求。在建造生態(tài)建筑以使人們居住環(huán)境得到提升的要求予以滿足的同時，需要對環(huán)境可能產(chǎn)生各類負(fù)面影響進(jìn)行詳細(xì)分析，對節(jié)能環(huán)保的功能進(jìn)行詳細(xì)分析。②生態(tài)建筑在建設(shè)中，要充分體現(xiàn)建筑設(shè)計以人為本的理念，應(yīng)用回歸自然等理念。建筑物的建設(shè)需要體現(xiàn)出為人而建，需要對人的需求予以滿足，以人的舒適度作為考量的標(biāo)準(zhǔn)之一，確保建筑能夠真正發(fā)揮作用。③從建筑環(huán)境規(guī)劃角度樹立生態(tài)建筑觀念，使建筑與整體自然環(huán)境相適應(yīng)。

建筑的產(chǎn)生及演變受經(jīng)濟(jì)條件、自然環(huán)境以及文化、經(jīng)濟(jì)、社會等諸多因素影響。在觀察各類建筑群時，可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)建筑形式在建設(shè)中會體現(xiàn)出對環(huán)境的適應(yīng)性。

在規(guī)劃過程中，建筑設(shè)計需要將生態(tài)學(xué)原理作為重要指導(dǎo)，以環(huán)境科學(xué)對復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)開展詳細(xì)分析，并對生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的各類關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷優(yōu)化，改善功能，保證自然平衡，使得各項資源得到綜合性的保護(hù)，使人與自然能夠真正做到協(xié)調(diào)性發(fā)展[3]。

1.2 節(jié)能建筑的概念

節(jié)能建筑是在建筑設(shè)計過程中，對朝向、間距進(jìn)行合理規(guī)劃后，對各類資源進(jìn)行有效應(yīng)用。比如，通過風(fēng)能、太陽能等節(jié)能設(shè)置，應(yīng)用各類清潔能源，由此使資源消耗量大幅度降低。

節(jié)能建筑對環(huán)境有著極為嚴(yán)格的要求，各個地區(qū)的自然環(huán)境會對節(jié)能建筑的實際類型產(chǎn)生影響。比如，部分地區(qū)全年平均光照時長較長，則此地區(qū)在節(jié)能建筑建設(shè)中可考慮對太陽能進(jìn)行應(yīng)用。而部分地區(qū)風(fēng)能較為充足，則可考慮對風(fēng)能進(jìn)行應(yīng)用。但節(jié)能建筑在實際建設(shè)過程中，同樣要節(jié)約土地資源，合理使用建筑材料，對建筑與環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行考量，以防在建筑設(shè)計中違背節(jié)能環(huán)保的初衷。

2 生態(tài)建筑與節(jié)能建筑的相同之處

2.1 政策鼓勵支持

1994 年，國務(wù)院發(fā)表了《中國 21 世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書》，首次提出將促進(jìn)科技發(fā)展與人類建筑的可持續(xù)發(fā)展作為追求的目標(biāo)。

1998年，頒布《中華人民共和國節(jié)約能源法》，對節(jié)能環(huán)保工作提出了較為明確的要求，后續(xù)也陸續(xù)地推出了各種類型的生態(tài)建筑及節(jié)能建筑的法律法規(guī)。兩種建筑形式在同樣的規(guī)定之下得到了進(jìn)一步的發(fā)展[4]。

2013 年，發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了《綠色建筑行動方案》，指出開展綠色建筑行動，以綠色、循環(huán)、低碳理念指導(dǎo)城鄉(xiāng)建設(shè)，提高建筑的安全性、舒適性和健康性，對于生態(tài)生態(tài)建筑建設(shè)的推廣發(fā)展工作提高到國家層面。

2016年頒布《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》提出總體改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)生產(chǎn)方式和生活方式綠色化提出總體改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)生產(chǎn)方式和生活方式綠色化及低碳化的指導(dǎo)思想。

2019年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布公告，批準(zhǔn)新版《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》為國家標(biāo)準(zhǔn)，在原先的定義上更加強調(diào)綠色建筑居住主體的感受，在一定程度上指明了現(xiàn)階段綠色建筑的發(fā)展方向。

自2006年形成綠色建筑認(rèn)證體系——“中國綠色建筑三星認(rèn)證”，至今全國累計有近1.4萬個建筑項目獲得綠色建筑評價標(biāo)識。

2.2 二者均以節(jié)能作為基礎(chǔ)

節(jié)能建筑強調(diào)對于自然界中的相關(guān)能源進(jìn)行應(yīng)用，以此使節(jié)能減排的效果大幅提升。生態(tài)建筑主要在于使建筑及自然環(huán)境更加和諧統(tǒng)一。從節(jié)能減排層面進(jìn)行分析，二者具有著高度的相似性：一方面，對新能源和太陽能進(jìn)行綜合性的應(yīng)用，通過使用各類主動式建筑設(shè)備，對于諸多清潔能源進(jìn)行合理應(yīng)用，降低電器使用率，達(dá)成節(jié)能減排。另一方面，在建筑設(shè)計中適宜當(dāng)?shù)貧夂驐l件因地制宜，依據(jù)功能需求選擇合理的規(guī)劃布局、平面形式、立體造型，做到被動式節(jié)能。在建設(shè)施工、建材選擇上就地取材合理利用資源，降低資源消耗，盡可能利用可再生資源以達(dá)到節(jié)約資源的效果。

3 生態(tài)建筑以及節(jié)能建筑的差異

3.1 針對的重點具有一定的差異

生態(tài)建筑的重點側(cè)重于環(huán)保，生態(tài)建筑也可稱為綠色建筑或可持續(xù)性發(fā)展建筑。生態(tài)建筑在實際構(gòu)建的過程中，以節(jié)能為基礎(chǔ)，保證人類社會與自然環(huán)境之間的平衡和諧發(fā)展，體現(xiàn)出生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的特點。可持續(xù)理念包含可持續(xù)性社會、經(jīng)濟(jì)以及可持續(xù)技術(shù)等諸多角度的內(nèi)容，由此使得建筑人以及環(huán)境形成整體。在生態(tài)建筑中，同樣需要重視建筑需要融入到環(huán)境之內(nèi)，并以此適應(yīng)環(huán)境，不可對環(huán)境進(jìn)行改變，使環(huán)境適應(yīng)相應(yīng)的建筑[5]。

節(jié)能建筑在實際構(gòu)建過程中，會將節(jié)能作為實際的重點進(jìn)行研究。節(jié)能建筑模式會根據(jù)建筑的朝向、分區(qū)以及間距等諸多特點，對于風(fēng)能、太陽能等各種類型的自然能源進(jìn)行有效利用，并且在此過程中結(jié)合各類設(shè)備，確保自然能源能夠以更加高效的方式得到利用。

節(jié)能建筑在實際構(gòu)建過程中，會存在以下6個較為明顯的特征：①使得資源消耗量大幅度減少。此類建筑在實際構(gòu)建過程中，會進(jìn)一步增加對自然資源的使用，使得其他資源消耗量大幅度的降低。②建筑材料自身的性能及品質(zhì)更為優(yōu)秀。節(jié)能建筑在實際構(gòu)建過程中，若想使其節(jié)能的基本功能得以實現(xiàn)，需要更具耐久性能、更高強度且更為優(yōu)異的環(huán)保防水施工材料。③節(jié)能建筑在實際構(gòu)建過程中，其自身綜合性能相對較高。④節(jié)能建筑在構(gòu)建中會對環(huán)境產(chǎn)生極小的污染。主要原因在于節(jié)能建筑在施工過程中，應(yīng)用的各類材料污染性與普通建筑材料相比較低，并且在建筑過程中進(jìn)一步使用各類清潔能源，使節(jié)能減排的效果得到有效的提升。⑤節(jié)能建筑使用壽命會大幅度的延長。⑥節(jié)能建筑在施工過程中所用的各類材料主要為環(huán)保節(jié)能型材料，因此各種施工材料在使用過程當(dāng)中均可以做到回收與再利用。

3.2 興起及發(fā)展過程存在一定差異

在實際構(gòu)建過程中，節(jié)能建筑出現(xiàn)的時間相對較長。生態(tài)建筑在實際構(gòu)建過程中出現(xiàn)時間相對較晚，生態(tài)建筑發(fā)展也存在一定的滯后性。

在改革開放初期，我國經(jīng)濟(jì)處于復(fù)蘇階段，此時建筑行業(yè)雖然得到了一定程度的發(fā)展，但由于社會條件產(chǎn)生的制約，發(fā)展較為緩慢。

在改革開放10年后，經(jīng)濟(jì)情況得到了一定程度的改善，建筑行業(yè)取得了諸多進(jìn)步，同時對各類較為優(yōu)異的節(jié)能建筑理念進(jìn)行應(yīng)用，而相應(yīng)的理念也在建筑中得到了切實的落實。

在改革開放20年后，建筑行業(yè)在發(fā)展中提出生態(tài)建筑相關(guān)概念，生態(tài)建筑將節(jié)能建筑作為基礎(chǔ)，獲得了更為廣闊的發(fā)展及成長空間。

另外，生態(tài)建筑在發(fā)展過程中，與我國的可持續(xù)性發(fā)展理念高度貼合，其目前的發(fā)展已經(jīng)超過了優(yōu)先發(fā)展的節(jié)能建筑，成為我國建筑行業(yè)內(nèi)極為重要的技術(shù)之一。

3.3 總體要求存在一定的差異

生態(tài)建筑的特點主要可從以下3個方面體現(xiàn)：①對位置進(jìn)行合理的選擇。在對生態(tài)建筑進(jìn)行建設(shè)過程中，需要對環(huán)境進(jìn)行綜合性的考察，對于植被、風(fēng)向進(jìn)行應(yīng)用，以此確定建筑內(nèi)部空間的設(shè)置、朝向等諸多內(nèi)容，使自然環(huán)境能夠獲得更加合理的應(yīng)用。此類建筑能夠在夏季起到更為突出的節(jié)電作用。②對建筑材料存在一定的要求。生態(tài)建筑構(gòu)建過程中需要盡可能選擇耗材相對較少且不會對環(huán)境產(chǎn)生污染的各種建材，需要對二次利用的實際需求予以滿足。③生態(tài)建筑建設(shè)更加重視高循環(huán)，因此需要選擇可再生資源，并在實際建設(shè)中進(jìn)一步對風(fēng)能、太陽能等諸多清潔能源進(jìn)行使用。

節(jié)能建筑具有的特點，具體可從以下3個角度概括：①對建筑設(shè)計存在要求。建筑在設(shè)計過程中，需要做到坐北朝南，以此確保建筑內(nèi)部的光照時間得到延長，盡可能降低采暖能源消耗，這在北方具有著更加明顯的作用。②建筑墻體需要起到更為優(yōu)異的板面效果。墻體厚度需要得到充分的保證，并且墻體需要在外包裹相應(yīng)的保溫層，使節(jié)能效果得到大幅度的強化。③對節(jié)水同樣具有一定要求，會在各類用水位置對接水設(shè)施進(jìn)行安裝，使用各種節(jié)水設(shè)備，以此對水資源進(jìn)行合理的控制。

3.4 實施策略差異

為生態(tài)建筑提高可再生資源的利用率，實現(xiàn)建筑的低耗能設(shè)計，要盡量利用太陽能、風(fēng)等清潔能源，可以利用主動式節(jié)能設(shè)備對建筑進(jìn)行采暖、制冷、供電，滿足人們生活所需，既生態(tài)環(huán)保又經(jīng)濟(jì)有效，如地源熱泵技術(shù)、太陽能光電系統(tǒng)、能源回收系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等。節(jié)能幕墻系統(tǒng)是一種先進(jìn)的生態(tài)節(jié)能技術(shù)，通過合理的設(shè)置使室內(nèi)達(dá)到比較舒適的物理環(huán)境。具體可根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ夂蚍謪^(qū)進(jìn)行設(shè)計，如采取雙層幕墻，可以有效調(diào)節(jié)冬夏的室溫。通過建筑綠化來實現(xiàn)建筑的自我調(diào)節(jié)，如對建筑墻體和屋頂進(jìn)行綠化，通過綠植的蒸騰作用對建筑室內(nèi)進(jìn)行降溫，達(dá)到減少空調(diào)能源消耗的效果，同時可以美化周圍環(huán)境、凈化空氣，調(diào)節(jié)建筑周圍小氣候。

節(jié)能建筑注重節(jié)能材料的選擇和應(yīng)用。如建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)上采用聚氨酯保溫建筑墻體，其導(dǎo)熱系數(shù)是EPS板的一半，可有效保持室內(nèi)溫度。如運用節(jié)能玻璃，可大大降低因輻射而造成的室內(nèi)熱能向室外的傳遞，達(dá)到理想的節(jié)能效果。將水資源的循環(huán)利用，如雨水回收系統(tǒng)，以及中水回收系統(tǒng)，來滿足日常植物澆灌、洗車等生活用水需求，充分利用水資源，提高水資源的利用率。加強采光通風(fēng)設(shè)計，通過合理的建筑布局，使室內(nèi)主要空間冬季得到更好的日照和夏季良好的通風(fēng)。也可采取反射光板實現(xiàn)室內(nèi)難以采光區(qū)域的照明，保障基本室內(nèi)光線照明，從而減少人工照明達(dá)到節(jié)電的效果。

4 結(jié)語

生態(tài)建筑設(shè)計以及節(jié)能設(shè)計理念在應(yīng)用過程中，能夠使人與自然達(dá)到和諧統(tǒng)一，能夠使人們的居住質(zhì)量有所提升，使當(dāng)前現(xiàn)代社會發(fā)展獲得重要的基礎(chǔ)設(shè)施保障。另外，兩種建設(shè)模式在實際構(gòu)建過程中能夠保護(hù)環(huán)境，與可持續(xù)發(fā)展的理念具有高度切合性。建筑企業(yè)在發(fā)展中需要結(jié)合二者的異同之處，對相應(yīng)的建筑模式進(jìn)行合理應(yīng)用，通過更加科學(xué)的方式開展建筑設(shè)計，使建筑行業(yè)得到高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] GB/T 51350-2019，近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] 張?zhí)┯?新型城市住宅建筑節(jié)能與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2021，46（7）：35-39.

[3] 王文蒨.淺論生態(tài)節(jié)能環(huán)保理念在居民小區(qū)建筑設(shè)計中的運用[J].中外建筑，2019（6）：53-55.

[4] 伍文軍.茶生態(tài)視域下建筑暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化策略研究與分析[J].福建茶葉，2021，43（1）：41-43.

[5] 代春泉，邢光雪，韓飛.無源式建筑外窗節(jié)能機(jī)理及其工程應(yīng)用研究——以中德生態(tài)園被動房體驗中心為例[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2019，40（8）：111-115.