淺談生態建筑的理念與生態建筑設計

葛　華

通過對生態環境與設計的基本概念、理論和方法的論述，向建筑師給出一個關于建筑設計與生態環境的基本理論構架。使人們對生態環境以及對應的建筑設計有一個初步的了解和認識。

【關鍵詞】生態學 生態建筑 生態環境

“工業革命以后，人類利用自然、改造自然，取得了驕人的成績，也付出了高昂的代價：人口爆炸、農田被吞噬、空氣、水和土地資源日見退化，環境禍患正威脅人類。”“人類尚未揭開地球生態系統的謎底，生態危機卻到了千鈞一發的關頭。

用歷史的眼光看，我們并不擁有自身所居住的世界，僅僅是從子孫處借得，暫為保管罷了。我們把怎樣的城市和鄉村交給他們？建筑師如何通過人居環境建設為人類的生存和繁衍做出自身的貢獻？”這都是擺在建筑師面前的重大課題，在我國這一問題更加迫切。

一、從生態學的角度認識建筑系統

建筑系統是建筑師主要關注的問題，生態系統環境是生態學家主要關注的問題。分析比較建筑師和生態學家對兩種概念的不同認識，有助于把握注重生態的建筑設計所應該解決的基本問題，以及可能采取的相應的設計策略。

如果從生態學的角度理解建筑，生態學家不僅將建筑系統視為地球生態系統中各種不同的能量和物質材料的臨時的組織形式，而且需要確定建筑系統全壽命過程的各個環節中，與生態系統環境之間的相互作用：不僅包括組成建筑系統的各個建筑元素的安裝和制造，還包括建筑系統的使用、建筑元素的棄置和重新利用等。因此，注重生態的建筑設計具有以下兩個特點：

第一，將建筑的全壽命過程看成是一種與能量和物質材料支配相關的過程。建筑師將地球上的能量和物質材料（生物和非生物組成部分）組裝成臨時的形式，經過一段時間的使用最后拆除。拆除之后的各種建筑元素要么重新在其他的建筑中利用；要么被自然生態環境所吸收。

第二，是一種對建筑系統的預期性研究。建筑師應認識到建筑系統在全壽命過程，會對地球資源和生態系統產生不利的影響。建筑師必須全面考慮其中的各種不利影響，以消除和減少

這些負面影響，以此作為建筑設計任務的重要組成部分。

二、建立整體生態建筑觀

借助于系統思想和生態系統的理論和概念，整體生態建筑觀具有以下四個方面的內容：

1.整體生態建筑觀將建筑系統看成是一個開放系統，是地球生物圈中能量和物質材料流動的一個環節。

2.整體生態建筑觀整體、全面地審視建筑系統與周圍自然生態系統環境之間的相互影響作用，認為建筑系統與周圍生態系統環境之間存在著隨時間維度變化的相互作用，即體現出時間因素的影響。

3.整體生態建筑觀認為建筑系統與周圍生態系統環境之間存在著隨空間維度變化的相互作用，即體現出空間因素的影響。

4.整體生態建筑觀認為建筑系統自身的設計及其對周圍生態系統的影響，受到地球資源有限性的制約。

三、生態建筑的特征

生態建筑具有以下四個方面的特征：

1.節能和利用再生資源。節能的技術原理是通過蓄熱等措施減少能源消耗，提高能源的使用效率，并充分利用可再生的自然資源，包括太陽能、風能、水利能、海洋能、生物能等，減少對于不可再生資源，例如石油和煤炭等的依賴。在建筑設計中結合不同的氣候特點，依據太陽的運行規律和風的形成規律，利用太陽光和通風，被動節能措施來達到減少能耗，應用材料的蓄熱和絕熱功能，提高維護結構的保溫和隔熱性能，利用太陽能冬季取暖，夏季降溫，通過遮陽設施來防止夏季過熱，最終提高室內環境的舒適性。

2.材料再生利用。使用再生或可循環利用材料和資源。例如在建筑的建造過程中使用再生的建筑材料，減少建筑垃圾。

3.減少廢物排放。避免向外界環境排放有毒有害的污染物，通過各種手段在排放之前進行降解或做無害化處理。

4.廣義范圍內的生態建筑和可持續發展建筑還涉及環境和文化領域。

四、生態環境與建筑概念設計

1.與自然環境共生

保護自然利用自然的措施：保護全球生態系統，保持建筑周邊環境生態系統的平衡。充分利用陽光、太陽能；充分利用風能；有效使用水資源；利用其他無害資源。

建筑設計對應方法：考慮周圍環境熱、光、水、視線、建筑風、陰影影響，綠化布置與周邊綠化體系形成系統化網絡化關系。利用外窗自然采光；建筑物留有適當的可開口位置，以充分利用自然通風；充分考慮綠化配置，軟化人工建筑環境；引用水池、噴水等親水設施降低環境溫度，調節小氣候；利用太陽能、風力發電；收集雨水充分利用；河水、海水利用。

2.建筑節能及環境新技術的利用

減低能耗、采用環境親和材料和無污染化施工措施：對能源的使用高效節約化和循環使用；采用無污染、可循環利用的材料；采用減低環境影響的施工方法。

建筑設計的對應方法：根據日照強度自動調節室內照明系統和蓄熱系統；對二次能源的利用；采用適當的水壓、水溫、排熱回收及節水系統；使用耐久性強、易于分別回收再利用的材料；提倡使用經無害加工處理的再生材料；對自然材料的使用強度以不破壞其自然再生系統為前提；提倡工廠化生產，減少現場作業量，提高材料使用與施工效率；設計便于保養、修繕、更新的建筑。

3.舒適健康的室內環境與融入歷史與城域的人文環境

創造健康、舒適的環境，繼承歷史、融入城市、活化地域。

建筑設計的對應方法：（1）使用對人體健康無害的材料、減少VOC（揮發性有機材料）的使用；對危害人體健康的有害輻射、電波、氣體等有效抑制；空氣環境除菌、除塵、除異處理。（2）對環境溫濕度的自動控制；建筑防噪聲干擾、吸聲材料的運用。（3）對古建筑的妥善保存；對擁有歷史風貌的城市景觀的保護；對傳統民居的積極保存和再生，并運用現代技術使其保持與環境的協調適應；以保持城市的恒久魅力與活力。

生態建筑在我國的發展已經引起建筑師和開發商越來越多的興趣，無論是在辦公樓等公共建筑還是住宅小區建設中，建筑師都熱衷于引入一些符合生態建筑的措施，達到節能、節水、減少廢棄物和減低污染物排放的目的。可見，生態建筑在我國的發展有相當廣闊的前景，這對于一個人口眾多、人均資源占有量相對較底的國家，是具有現實意義的。生態建筑在我國的發展前景廣闊，建筑師任重道遠。