針對建筑設計生態(tài)性之探析

尹興哲　趙　影

摘 要：生態(tài)建筑與現(xiàn)代建筑是兩個不同的概念。現(xiàn)代建筑的設計思想強調(diào)以人為本，強調(diào)科技為人服務，強調(diào)人是自然的主人，強調(diào)征服自然、戰(zhàn)勝自然。現(xiàn)代材料工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、化學工業(yè)、玻璃工業(yè)為現(xiàn)代建筑業(yè)的迅速發(fā)展提供了豐富的物質(zhì)基礎。特別是近代新的結(jié)構(gòu)技術(shù)、智能技術(shù)、照明技術(shù)，使得現(xiàn)代建筑業(yè)超過任何歷史時代，為人類提供更加舒適優(yōu)越的工作環(huán)境和人文環(huán)境。

關(guān)鍵詞：建筑設計；生態(tài)

1 設計是實現(xiàn)生態(tài)建筑的基本技術(shù)策略

從一定意義上講，生態(tài)建筑是一個宏觀的概念，在考慮材料再利用，新能源開發(fā)等很多問題上都不應該停留在個體建筑這個尺度上，應該把它放到整個城市或者一個區(qū)域內(nèi)通盤考慮，也可以把生態(tài)建筑認為是一個技術(shù)的集成體，許多技術(shù)問題，比如能源優(yōu)化問題、污水處理問題，太陽能的采用和處理問題，并不是建筑專業(yè)范圍內(nèi)的問題，需要建筑師和各個專業(yè)的工程師共同合作。從技術(shù)層面上來講，首先規(guī)劃選址合理，減少環(huán)境污染，資源高效循環(huán)利用，降低能源消耗，采用太陽能、風能等等。從過程上來講，提高建筑的保溫隔熱性能，實現(xiàn)建筑防曬，自然采光照明等，這是生態(tài)建筑采用基本的技術(shù)策略。

建筑通風是生態(tài)建筑普遍采用的比較成熟的技術(shù)，自然通風應該取代機械通風和空調(diào)制冷，一方面可以不消耗能源而降溫除濕，另一方面提供新鮮的自然空氣，有利于人的健康。

建筑通風可以分為風壓通風和熱壓通風兩種，要有比較理想的外部風環(huán)境，一般來講風速不小于每秒兩到三米，房間進深大于15米。我國土地資源非常緊張，如果建筑住宅房間進深太大，對土地使用很不利，建筑要面向夏季主導風向，一般房間不大于15米，自然通風還是可以得到比較好的解決。同時要強調(diào)地理空間，建筑物前后包括圍墻和植被都可以改變自然的風向，改變風力。利用這些東西進行自然通風。

自然通風很不穩(wěn)定，在外部不理想的時候用一定的熱壓通風。比如在設計中，在轉(zhuǎn)角的地方設計出入口和玻璃塔，在夏天的時候可以升高，冬天可以降低，周邊玻璃起溫室的作用，對室內(nèi)起保護的作用。

2 建筑立面的生態(tài)設計

建筑能給人們帶來美的感受，這種感受來源于形態(tài)。建筑形態(tài)與語言、符號等本無聯(lián)系，但在如何表達思想、情感這一意義上，建筑卻象語言學一樣，有一種系統(tǒng)化的、可以詮釋某種信息的符號系統(tǒng)，因而形成了建筑的語言符號體系。當代生態(tài)建筑立面更是處處充滿了理性與詩意的生態(tài)語言。

2.1 雙層表皮

雙層圍護結(jié)構(gòu)是當今生態(tài)建筑中所普遍采用的一項措施，被稱為“可呼吸的皮膚”。通常，“雙層表皮”的內(nèi)層是普通意義上的建筑界面，擁有建筑圍護功能以及可正常開啟的窗扇；而外層界面主要起附加作用，如為建筑遮擋不穩(wěn)定的猛烈氣流；兩層界面間安置防止陽光直射的百葉。而內(nèi)、外兩層界面間的空氣又充當了建筑內(nèi)部空間的氣候緩沖區(qū)域，使建筑內(nèi)部擁有更為舒適的氣候環(huán)境。雙層界面在減低建筑能耗、實現(xiàn)建筑生態(tài)化的同時，也創(chuàng)造了一種嶄新的建筑形態(tài)，增加了使用者對建筑空間層次的體驗。如德國埃森的RWE公司塔樓，是一座擁有雙層玻璃表皮的圓柱形建筑。該建筑的內(nèi)外兩層玻璃間距50cm，有利于空氣的流通，并安裝了一套遮陽系統(tǒng)。內(nèi)層玻璃可以自由開啟，外層玻璃阻擋高空的風力，因此其內(nèi)部工作間可以享受自然的空氣卻不必擔心高空猛烈的陣風。這一生態(tài)與詩意構(gòu)想使大樓基本上放棄了昂貴的機械空調(diào)，也節(jié)約了能源。此后還有蓋茨大樓、吉寶歐文化中心等等，更是“雙層表皮”充滿智慧與詩意的完美表現(xiàn)。

2.2 立面復合

建筑外表不再是一張單一的“膜”，建筑立面可利用檐廊、柱廊、構(gòu)件凹凸、構(gòu)架、構(gòu)造墻等多種手法，創(chuàng)造一個開放的、有層次的“立面空間”，該手法不僅“軟化”了建筑立面設計、增加立面的景觀層次、加強了建筑與環(huán)境的對話，更重要的是立面也具有了生態(tài)調(diào)節(jié)、遮陽等多種功能。如清華大學建筑設計研究院辦公樓，在西向建筑主入口處設計了一面大尺度的防曬墻。這面由混凝土制成的防曬墻完全與建筑脫開，在夏季與過渡季節(jié)，可以完全遮擋西曬的直射陽光；防曬墻與建筑主體之間的空隙有利于室內(nèi)空氣的流通(拔風作用)并可保證主體建筑室內(nèi)的均勻天光照明。在冬季，防曬墻能有效地遮擋西北風，從而有效緩解外部氣溫對建筑內(nèi)部的影響。“立面復合”的設計手法和細部處理給人們以諸多新穎的感覺。

2.3 立面綠化

界面綠化是指利用植物的美學、生態(tài)學和能源保護等方面的優(yōu)勢，將植被與建筑的表皮相結(jié)合，進而達到綠化、美化及生態(tài)的目的。從生態(tài)學的角度講，墻面尤其是垂直墻面是建筑實現(xiàn)生態(tài)化的薄弱環(huán)節(jié)。因此，如何解決墻面的保溫隔熱問題，是生態(tài)建筑設計的重要環(huán)節(jié)，毫無疑問，“立面綠化”是有效的途徑之一，綠化猶如為建筑穿上了一層綠色的外套，在夏季能對室內(nèi)空間與建筑外墻起遮陽作用，同時減少外部的熱反射和眩光進入室內(nèi)，在冬季成為建筑的附加保溫層；綠化的立面使建筑擁有看起來更自然的外觀，同時軟化了城市“水泥化”的僵硬形象?！傲⒚婢G化”已成為廣泛使用的建筑生態(tài)化和建筑美化的有效途徑之一。

2.4 可調(diào)界面

依據(jù)環(huán)境可以進行自我調(diào)節(jié)的建筑界面是當代建筑在高技術(shù)條件下實現(xiàn)生態(tài)化、節(jié)能化的新措施。1996年，歐洲的30多位著名建筑師共同簽署了《在建筑和城市規(guī)劃中應用太陽能的歐洲憲章》，其中曾對建筑界面做出過如下的陳述：建筑外墻對光、熱和空氣的穿透性以及墻體本身的通透程度必須是可調(diào)控的，即能夠根據(jù)當?shù)貧夂驐l件的變化作出相應的調(diào)整。法國建筑師讓·努維爾設計的阿拉伯世界研究中心，其建筑立面的設計就是利用照相機光圈可調(diào)原理。努維爾在窗戶上裝入了按照陽光的強度調(diào)節(jié)進光量的裝置，建筑主立面覆以隔柵，形成單元格式立面構(gòu)成，每一個單元格里都清晰可見控制調(diào)節(jié)的電子線路板，充分體現(xiàn)出技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合。關(guān)于這座與眾不同的建筑，努維爾曾這樣說過：“傳統(tǒng)的建筑是以固定的體量作為基礎。這里邊沒有注意到光的首要性--正是光使我們能夠看到建筑；并且它忽視了光的可能性以及它的多樣性，一旦你理解了光是如何的豐富多變，并且感受到它的豐富性，你的建筑語匯就會立刻變得不同，這是許多經(jīng)典建筑所沒有想到的。這樣，一個暫時的建筑變得可能了——不是因為暫時的結(jié)構(gòu)，而是因為光隨時改變著建筑的形態(tài)?！?/p>

2.5 遮陽構(gòu)件

當代的生態(tài)建筑對于遮陽設計非常重視。良好的遮陽設計不僅有助于節(jié)能，符合未來發(fā)展的要求，而且遮陽構(gòu)件還具有使建筑趨于人性化的作用，透過精致的細部設計充分展現(xiàn)材料特性與細膩的尺度，改變?nèi)藗儗τ凇肮I(yè)時代”機械美學冷冰冰、缺乏人性化尺度的看法。當代的建筑遮陽形式有橫向的或縱向的遮陽格片，有可以塑造震撼的室內(nèi)光影效果的布幔遮陽，也有角度自動可調(diào)、遮陽不遮光的百葉窗簾。不同形式的遮陽構(gòu)件適用于不同的地區(qū)和建筑，而且對于建筑立面具有不同程度的裝飾效果。如建筑師諾曼·福斯特設計的弗雷尤斯地方中等職業(yè)學校，建筑在向陽的一側(cè)設計了一組銀色的遮陽板，用來阻擋夏季酷熱的陽光。陽光透過遮陽板的縫隙投下縷縷的光斑，猶如譜寫一曲動人的旋律。曾幾何時，遮陽構(gòu)件已被世界上各個國家各個地區(qū)的建筑師廣泛采用，成為生態(tài)建筑立面典型的形式語言。