基于可持續發展的生態民居建筑設計研究

摘要：隨著節能減排、綠色環保、生態和諧等觀念的不斷深入人心，民居建筑設計中融入節能環保生態的觀念，發展生態建筑已經成為建筑界的一個新的設計方向。生態民居不僅對居住者的身理和心理健康產生直接影響，同時對社區的健康發展以及城市的整體人文環境、居住環境意義深遠。將建筑設計和生態設計統一在可持續發展的基礎上，結合現代科技和建筑結構設計理論，通過在建筑與生態間尋找平衡點，為可持續發展的生態民居設計提供新的視角和方法。

關鍵字：建筑設計；生態民居；可持續發展

1 引言

隨著節能減排、綠色環保、生態和諧等觀念的不斷深入人心，民居建筑設計中融入節能環保生態的觀念，發展生態建筑已經成為建筑界的一個新的設計方向。生態民居不僅對居住者的身理和心理健康產生直接影響，同時對社區的健康發展以及城市的整體人文環境、居住環境意義深遠。將建筑設計和生態設計統一在可持續發展的基礎上，結合現代科技和建筑結構設計理論，通過在建筑與生態間尋找平衡點，為可持續發展的生態民居設計提供新的視角和方法。

2 生態住宅建筑設計的原則和意義

所謂生態民居建筑設計，就是綜合運用現代建筑技術、人工環境學、生態學等現代技術手段、理論和方法，將現代住宅打造成一個小型的生態系統，為其中的居住者提供一個舒適、健康、環保、高效、美觀的居住環境的一種設計實踐活動。生態型住宅建筑設計不僅僅是提高綠化水平，而是一種既有利于居住又對周圍環境的和諧無害的一種理念和設計思想，該設計融建筑設計、生態設計、人文設計于一體，將生態元素、藝術元素、人文元素加入到建筑中，設計出符合實用性、美學、藝術性和生態美的和諧生態居所。使住宅不僅能給人們帶來視覺震驚同時還具有持久的物質美感和良好的實用性，因此，現代生態民居建筑設計是現代建筑設計更高層次發展。

2.1 生態民居建筑設計應遵循的設計原則

生態民居設計的出發點是生態環保、節能減排，因此，在設計過程中，整體思路和設計的出發點都與傳統的住宅設計有著本質的區別，生態民居建筑在設計中需要遵循以下原則：首先，要充分尊重自然環境，注重人類與自然環境的天人合一；其次，合理的使用材料和能源，采取有效的技術手段節約，避免浪費。包括太陽能的使用，通風設計、隔熱材料使用以及合理利用氣候條件等；第三，再設計中崇尚以人為本的設計理念，充分考慮人的舒適度和實用性等因素；最后，考慮生態建筑的地方性，與各地的地方文化、民俗、地理環境、氣候等有機結合，提高建筑的可持續性。

2.2 生態民居中的生態材料的選用

在生態民居的設計和建設過程中，材料的選擇是最能體現生態性的角度和方面。好的技術、新的設計和思想需要環保高效的材料的支撐和配合。首先，生態住宅的設計需要基于可再生可重復利用的生態材料和資源；其次，要大量使用新型清潔材料，避免產生建筑垃圾，減低垃圾難降解的材料對環境的污染和影響；第三，提高材料的復用率，加快材料的標準化、模塊化通用性建設，使材料可以拆裝反復循環使用，降低了材料的消耗，同時減低了成本又環保；最后，要推廣多種材料的綜合使用，發揮不同材料的物理特性優勢，有效提高材料的利用效率。

3 典型的基于可持續發展的生態民居建筑剖析

3.1 福建土樓

福建土樓遵循了天人合一的東方哲學理念和風水建筑規劃說，就地取材，用最平常的土料筑成高大的樓堡，體現了客家人匠心獨運的建筑智慧和人居理念。土樓的選址或依山就勢、或沿循溪流，形式優美奇特，建筑材料就地取自大自然，荒廢時又回歸大自然，是早期環保節能型生態建筑的經典。這種節約型和節能型的建筑與規劃模式，面對現代化的沖擊，對今人仍具有不可忽視的魅力和啟示價值。土樓兼有防盜、防震、防獸、防火、防潮、冬暖夏涼等優異性能。它外堡壘式威嚴外觀表現出強烈的防衛性，而土樓內部空間則是用纖細的木構件組成，并且居住空間對內院開敞，采用標準的小開間，從而讓人感到親切。經千年一直造福于閩南客家民眾的福建土樓，并沒有損耗賴以生存的生態平衡。

3.2 日本津田町住宅

津田町住宅是為四代同堂家庭建造的一幢三層住宅。建筑外部結構是由外側隔熱的鋼筋混凝土墻建成，內部及屋頂由木材建成。這棟住宅通過空氣循環從屋頂集熱，陽光通過建筑頂部的窗口直接將熱能傳遞至墻體，該系統還在進一步改善，預計將強化屋頂的隔熱性，儲存雨水用于沖刷廁所，將垃圾制成肥料用于園藝。

3.3日本新宿NS大廈

該項目是提出“零能源集群概念”至今，第一例零能源項目。該項目的第一要點是大環境，對能源的需求降到最低，減少挖土量與對植被的破壞。第二將整個建筑埋入地下、將建筑與外界隔斷，避免受太陽光以及暴風雪的影響。第三點，引入周邊可利用的能源條件，將附近一河流引入建筑內部，恒溫水流的循環被設計為輻射性的空調系統，最后排放回河流。并且，地下的溫泉水可解決大樓所需的部分熱量。 第四點，新風采集來自地下夏天利用土地對其進行降溫，冬季則聚熱空氣。建筑內部還設有雪窖，收集本地區冬季的豐富冰雪，以解決機房所需的冷氣。通過這么多的努力，整個建筑的能耗降低了75%，其余25%依靠可再生能源。

3.4 日本比尼庇護所

這是一種使建筑材料膨脹，并將圓形屋頂支撐抬高的方法。比尼庇護所的原理是把一 個房子簡單地分成 8個部分，每個部分單獨制造。這些部分都可以制成平板的形狀，接下來就是空氣泵的事情了。將整個框架用空氣泵支撐起來只需要大約一個小時，只需要在搭建地點確定整體的結構就可以了。整個過程只需要3個工人。 比尼庇護所還是一套整體可循環使用系統，能夠隨時將房屋拆除和重新搭建。這樣的建筑還可以不斷改進。在日本，這一切已經開始得以實現：僅僅是一個機器人就獨立在日本名古屋建造了一幢21層高的樓房，而且在建造過程中，除了電腦工程師外，沒有一個泥瓦匠參與工作。

4基于可持續發展的生態民居建筑設計的發展方向

生態住宅是目前建筑設計的熱門，未來的生態住宅設計主要從以下幾個方面體現可持續發展的觀念和思路。首先是在建筑設計時選用生態型材料，在保證材料對環境、對業主無害的前提下，最大限度的選用可充分回收利用的材料，對不能回收利用的部分，再滿足設計要求的同時要考慮建筑壽命到期材料的處置工藝，以降低建筑對環境的影響；其次，在設計時要考慮建筑的壽命，盡量采用可拆卸和易組裝的材料和設計方式；第三，將生態民居的觀念進一步向上向下延伸，實現生態民居建筑的產業化，保證生態民居需要材料的提供和使用后材料的回收再利用產業化，讓更多的人接受綠色環保生態的生態民居，擁有一個更加輕松愉快的生活空間，一個可循環利用的生活空間；最后，通過生態建筑助力生態城市，生態民居設計要融入生態城市建設當中，在滿足居住舒適性、安全性、便利性的同時，讓每一棟生態民居都符合生態城市規劃的要求，讓建筑設計從傳統高消耗型發展模式轉向高效綠色型發展模式，由單個生態民居建設向集中統一建設轉變，讓生態民居設計成為世界民居建筑設計的必然趨勢。

4 結論

生態建筑經過數十年的實踐，逐漸形成了一些重要的設計思想、原則、方法。從本質上講，生態建筑設計是一種由生態倫理觀、生態美學觀共同駕馭的建筑發展觀。本文在分析生態民居建筑設計的基礎上，對目前世界上典型的生態民居建筑設計進行了深入剖析，進一步明確了可持續發展的思路和觀念對生態民居設計的影響，對建筑空間表現、構筑和循環利用的指導意義，其結果對生態民居設計的推廣和生態城市的建設具有十分重要的指導和現實意義。

參考文獻：

[1]武思標，徐濤.淺談可持續發展的生態建筑[J].山西建筑，2009，35(1):28-29.

[2]吳耀興，康文星.生態建筑發展的措施研究[J].山西建筑，2008，34(25).

[3]聶蘭生，鄒穎，舒平著，<<21世紀中國大城市居住形態解析>>天津大學出版社.2004.

[4]陳星，宋桂杰.德國與中國在生態建筑發展中的比較[J].工業建筑，2009，39(4):38-40.