建筑設(shè)計(jì)發(fā)展方向——生態(tài)建筑設(shè)計(jì)

陳　鐵

摘 要：建筑領(lǐng)域中的“生態(tài)建筑運(yùn)動”正是在這一背景下蓬勃興起的。“生態(tài)建筑”、“綠色建筑”、“可持續(xù)發(fā)展的建筑設(shè)計(jì)”等概念在建筑界不僅成為一種時尚,而且確實(shí)已成為建筑學(xué)科發(fā)展的前沿,也是人類理智和文明的升華。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則；生態(tài)建筑；可持續(xù)發(fā)展

引言

人類對地球生命支撐系統(tǒng)的影響規(guī)模和速度隨著人類無節(jié)制的征服和掠奪自然的擴(kuò)張行為而不斷擴(kuò)大。當(dāng)今世界，人口空前膨脹，自然資源枯竭，生態(tài)失去平衡，環(huán)境的污染日益惡化，人類生存和發(fā)展與全球的環(huán)境問題迫在眉睫，在嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)面前，人們不得不重新審視和評判現(xiàn)時正奉為信條的城市發(fā)展觀和價值系統(tǒng)。

為了建筑、城市、景觀環(huán)境的“可持續(xù)”，建筑學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、景觀建筑學(xué)學(xué)科開始了可持續(xù)人類聚居環(huán)境建設(shè)的思考。許多有識之士逐漸認(rèn)識到人類本身是自然系統(tǒng)的一部分，它與其支撐的環(huán)境休戚相關(guān)。在城市發(fā)展和建設(shè)過程中，必須優(yōu)先考慮生態(tài)問題，并將其置于與經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展同等重要的地位上；同時，還要進(jìn)一步高瞻遠(yuǎn)矚，通盤考慮有限資源的合理利用問題，即今天的發(fā)展應(yīng)該是“滿足當(dāng)前的需要又不削弱子孫后代滿足其需要能力的發(fā)展”。這就是1992年聯(lián)合國環(huán)境和發(fā)展大會“里約熱內(nèi)盧宣言”提出的可持續(xù)發(fā)展思想的基本內(nèi)涵，它是人類社會的共同選擇，也是一切行為的準(zhǔn)則。建筑及其建成環(huán)境在人類對自然環(huán)境的影響方面扮演著重要角色，因此，符合可持續(xù)發(fā)展原理的設(shè)計(jì)需要對資源和能源的使用效率、對健康的影響、對材料的選擇等方面進(jìn)行綜合思考，從而使其滿足可持續(xù)發(fā)展原則的要求。

近幾年，社會各界都提出了生態(tài)建筑及生態(tài)城市的建設(shè)理論，就是以自然生態(tài)原則為依據(jù)，探索人、建筑、自然三者之間的關(guān)系，為人類塑造一個最為舒適合理且可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境理論。生態(tài)建筑是21世紀(jì)建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的方向。

1 生態(tài)建筑的特征

1．1 節(jié)能和利用再生資源

節(jié)能的技術(shù)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(fēng)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(shè)計(jì)中結(jié)合不同的氣候特點(diǎn)，依據(jù)太陽的運(yùn)行規(guī)律和風(fēng)的形成規(guī)律，利用太陽光和通風(fēng)等節(jié)能措施達(dá)到減少能耗，應(yīng)用材料的蓄熱和絕熱性能，提高維護(hù)結(jié)構(gòu)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(shè)施來防止夏季過熱，最終提高室內(nèi)環(huán)境的舒適性。

1．2 材料的再生利用

使用再生或可循環(huán)利用的材料和資源。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。

1．3 減少廢物排放

避免向外界環(huán)境排放有毒有害的污染物，通過各種手段在排放之前進(jìn)行無害化處理。

1．4 環(huán)境與文化屬性

廣義范圍內(nèi)的生態(tài)建筑和可持續(xù)發(fā)展建筑還涉及環(huán)境和文化領(lǐng)域。

2 生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)原則

生態(tài)建筑歷經(jīng)數(shù)十年的實(shí)踐，逐漸形成了一些重要的設(shè)計(jì)思想、原則、方法。從本質(zhì)上講，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)是一種由生態(tài)倫理觀、生態(tài)美學(xué)觀共同駕馭的城市建筑發(fā)展觀。在實(shí)踐中的生態(tài)城市設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：

2．1 注意與自然環(huán)境的結(jié)合和協(xié)作，使人的行為與自然環(huán)境的發(fā)展取得同等地位，這是生態(tài)設(shè)計(jì)的最基本內(nèi)涵。它首先要求建筑師調(diào)整自己的心態(tài)，正確地認(rèn)識到建筑作品僅僅是環(huán)境中的一分子，以一種謙遜的姿態(tài)處理與環(huán)境的關(guān)系，給予自然環(huán)境以更多的關(guān)心。

2．2 善于因地制宜地利用一切可以利用的因素和高效地利用自然資源。今后城市的發(fā)展，勢必在有限的土地資源內(nèi)展開，為了節(jié)省有限的土地，必須建立高效的空間體系，如在地面上建立親和大自然、充滿人情味的低層高密度建筑；利用生態(tài)技術(shù)建立起巨構(gòu)城市，向地上空間要效益；充分開展城市地下空問的綜合利用研究等，使城市地面、地下、空中連接為有機(jī)協(xié)調(diào)的立體網(wǎng)絡(luò)。其次是建筑節(jié)能和生態(tài)平衡，也就是減少各種資源和材料的消耗，如太陽能的利用和建筑保溫材料就是針對這方面研究的。

2．3 減少人工層次，更加注意自然環(huán)境設(shè)計(jì)。

要對自然生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)和規(guī)律加強(qiáng)重視，確定“整體優(yōu)先”和“生態(tài)優(yōu)先”的原則，減少人工層次，加強(qiáng)自然環(huán)境的利用，使人工環(huán)境和自然環(huán)境有機(jī)交融。

2．4 注重生態(tài)建筑的地方性。任何一個區(qū)域規(guī)劃、城市建設(shè)或者單體建筑項(xiàng)目，都必須建立在對特定地方條件的分析和評價的基礎(chǔ)之上，其中包括地域氣候特征、地理因素、地方文化與風(fēng)俗、建筑肌理特征、有利于環(huán)境持續(xù)性的各種能源分布，如地方建筑材料的利用強(qiáng)度和持久性，以及當(dāng)?shù)氐母鞣N限制條件等等。

2．5 具有足夠的彈性，以包容未來科技的應(yīng)用與發(fā)展。可持續(xù)的概念是一種動態(tài)的思想，體現(xiàn)在生態(tài)建筑中就是建筑應(yīng)具有足夠的彈性，以適應(yīng)未來的發(fā)展。這就體現(xiàn)在對建筑結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)備等靈活性的要求上。

3 生態(tài)環(huán)境與建筑概念設(shè)計(jì)

3．1 與自然環(huán)境共生

保護(hù)全球生態(tài)系統(tǒng)，保持建筑周邊環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的平衡。充分利用陽光、太陽能；充分利用風(fēng)能；有效地使用水資源；利用其他無害自然資源。保護(hù)自然，利用自然。

建筑設(shè)計(jì)對應(yīng)的方法：考慮周圍環(huán)境如熱、光、水、視線、風(fēng)、陰影的影響；綠化布置與周邊綠化體系形成系統(tǒng)化網(wǎng)絡(luò)化關(guān)系；利用外窗自然采光；建筑物留有適當(dāng)?shù)目砷_口位置，以充分利用自然通風(fēng)；充分考慮綠化配置，軟化人工建筑環(huán)境；引用水池、噴水等設(shè)施降低環(huán)境溫度，調(diào)節(jié)小氣候；利用太陽能、風(fēng)力發(fā)電；充分利用并收集雨水；利用河水、海水。

3．2 建筑節(jié)能及環(huán)境新技術(shù)的利用

減低能耗、采用環(huán)境親和材料和無污染化施工措施: 采用高效節(jié)約化和循環(huán)使用能源；采用無污染、可循環(huán)利用的材料；采用減低環(huán)境影響的施工方法。

建筑設(shè)計(jì)的對應(yīng)方法: 根據(jù)日照強(qiáng)度自動調(diào)節(jié)室內(nèi)照明系統(tǒng)和蓄熱系統(tǒng)；對二次能源的利用；采用適當(dāng)?shù)乃畨骸⑺疁亍⑴艧峄厥占肮?jié)水系統(tǒng)；使用耐久性強(qiáng)、易于分別回收再利用的材料；提倡使用經(jīng)無害加工處理的再生材料；對自然材料的使用強(qiáng)度以不破壞其自然再生系統(tǒng)為前提；提倡工廠化生產(chǎn)，減少現(xiàn)場作業(yè)量，提高材料使用與施工效率；設(shè)計(jì)便于保養(yǎng)、修繕、更新的建筑。

3．3 舒適健康的室內(nèi)環(huán)境與融入歷史與城域的人文環(huán)境

創(chuàng)造健康、舒適的環(huán)境，繼承歷史、融入城市、活化地域。

建筑設(shè)計(jì)的對應(yīng)方法：使用對人體健康無害的材料、減少VOC (揮發(fā)性有機(jī)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(huán)境除菌、除塵、除異處理；對環(huán)境溫濕度的自動控制；建筑防噪聲干擾、吸聲材料的運(yùn)用；對古建筑的妥善保存；對擁有歷史風(fēng)貌的城市景觀的保護(hù)；對傳統(tǒng)民居的積極保護(hù)和再生，并運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)使其保持與環(huán)境的協(xié)調(diào)適應(yīng)；以保持城市的恒久魅力與活力。

4 促進(jìn)生態(tài)建筑的經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理性

人們在衡量一種新思想或技術(shù)的合理性時往往重視其短期效益是否明顯高于傳統(tǒng)思想或技術(shù)的效益，如果其短期效益不被看好，縱使它有更好的長期效益，也很難為人們所接受，這可能成為在可持續(xù)發(fā)展原則基礎(chǔ)上推廣生態(tài)建筑的一道門檻。在經(jīng)濟(jì)方面，生態(tài)建筑是需要更多前期費(fèi)用而利益目標(biāo)速度又相對較為緩慢的一類項(xiàng)目。更主要的是，用于生態(tài)設(shè)施方面投資所帶來的回報(bào)最終并不是一定能夠裝進(jìn)開發(fā)商的口袋，而更多為使用者和社會所分享，并且若干年后，才能體現(xiàn)出節(jié)約能源的價值大于生態(tài)建設(shè)投資的價值，這可能使決策者與開發(fā)商望而卻步。要徹底解決這一問題，就應(yīng)當(dāng)在可持續(xù)發(fā)展原則基礎(chǔ)上建立一套新的價值觀和行為規(guī)范。例如，使采用節(jié)能設(shè)備與材料、無公害材料及各種節(jié)約資源的措施成為設(shè)計(jì)中的必須，并通過政府在立法、稅收等方面的政策調(diào)整，加強(qiáng)生態(tài)建筑在經(jīng)濟(jì)上的可行性，從而促進(jìn)生態(tài)建筑的推廣。

結(jié)語

生態(tài)建筑在我國的發(fā)展已經(jīng)引起建筑師和開發(fā)商越來越多的注意，無論是在辦公樓等公共建筑還是住宅小區(qū)建設(shè)中，建筑師都熱衷于采取一些符合生態(tài)建筑的措施，達(dá)到節(jié)能、節(jié)水、減少廢棄物和減低污染物排放的目的。可見，生態(tài)建筑在我國的發(fā)展有相當(dāng)廣闊的前景，這對于一個人口眾多、人均資源占有量相對較低的國家，是具有現(xiàn)實(shí)意義的。

生態(tài)建筑作為一個新興事物，值得探討之處尚多，今后的研究與探索之路也漫長而艱辛，但是隨著工業(yè)時代向信息時代的邁進(jìn)，隨著機(jī)器文明向生態(tài)文明的轉(zhuǎn)變，可持續(xù)發(fā)展將成為21世紀(jì)的主旋律。生態(tài)建筑理論的發(fā)展將導(dǎo)致建筑科學(xué)技術(shù)內(nèi)容的不斷豐富與建筑藝術(shù)創(chuàng)造的相應(yīng)發(fā)展，并將推動整個建筑學(xué)不斷向前發(fā)展。通過對生態(tài)環(huán)境與設(shè)計(jì)的基本概念、理論和方法的論述，向建筑師給出一個關(guān)于生態(tài)環(huán)境與生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的基本理論構(gòu)架。使人們對生態(tài)環(huán)境以及對應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)有一個初步的了解和認(rèn)識。