生態建筑設計研究

【摘 要】本文作者結合實際工作經驗，分析了我國生態建筑發展存在的問題，對生態建筑設計進行了分析探討，

【關鍵詞】生態建筑；設計；研究

生態建筑必將成為21世紀最具有代表性和時代感的建筑形式之一。當今的建筑設計的很多設計都已推廣并應用了生態學原理，我國的建筑師有勇氣，也有能力設計出和我國國情相適應的生態建筑，并致力于人、社會和自然的人類居住環境及綠色建筑空間的設計和開發。生態化的思想是人類的取向和必然選擇，城市和建筑設計的生態化是歷史發展的必然趨勢。一方面它契合了“可持續發展”的全球共識；另一方面，它為城市設計和建筑設計發展開辟了一條新途徑。生態建筑理論的發展將導致建筑科學技術內容的極大豐富與建筑藝術創造的相應發展，推動整個建筑學不斷向前發展。

隨著全球環境、資源等問題的日益突顯，人類逐漸認識到自身作為自然系統的重要組成部分，與其所生存的環境休戚相關。在城市發展和建設過程中，必須優先考慮生態問題，并應將其置于和經濟、社會發展同等重要的位置。當前生態建筑作為一種探索和策略越來越被人們所重視，也逐漸成為新建筑試驗的一個主要方向。概括來講，生態建筑主要有低技術生態、高技術生態及適宜性技術生態三個方面，雖然三者均以保護生態環境為目標，但所采取的策略或理念不盡相同。建筑業的迅速發展使人們的生活質量得到提升，同時也裝點了城市環境。然而所有建筑的建設和使用都是以消耗很多的能源及材料作為代價的。鑒于此，一些責任心很強的建筑師開始了建筑可持續發展問題的探索和研究，并提出了現代建筑的一個新概念———生態建筑。生態建筑就是通過生態學的方法、原理，將社會、自然、建筑、人的協調發展作為目標，適度地對自然進行改造及利用，營造與人類的生存發展相符的生態建筑環境，把建筑環境看作一個有機的、具備一定功能和結構的整體系統。

1、我國生態建筑發展存在的問題

1.1 缺乏對生態建筑的正確理解

生態建筑的概念國內外學術界有許多不同的解釋，但核心的內容是根據當地的自然環境，運用建筑學、生態學的基本原理，合理安排組織建筑與其他相關因素的關系，使建筑物與其周圍環境成為一個有機的結合體，同時具有良好的室內氣候條件和建筑物的自我調節能力，并具有節地、節水、節能、減少污染、延長建筑壽命、改善生態環境等優點。但是有人認為只要將建筑物周圍加一些綠化就是生態建筑，在建筑物內部點綴一些植物就是生態建筑，建筑物單純的節能就是生態建筑，還有人認為建筑的平面將來有重新劃分的可能就是生態建筑等等。但這些觀點只停留在生態建筑的表面，對生態建筑的理解是不全面的。

1.2 缺乏對農村生態建筑的系統研究

我國作為發展中國家生態建筑的系統研究不平衡，其中城鄉的差別較大。目前各個學科研究的重點大多局限在比較發達的城市，缺乏對農村居住環境的系統研究，特別是東北地區。大部分的研究都從本學科（生態學、環境學、城市規劃學、建筑學、農業建筑學、能源學）的專業角度出發，雖然研究的內容較為豐富，但是各個學科之間沒有很好的結合起來進行深入的研究，特別是如何在特定地區將人居環境與植物環境工程結合起來是函待解決的課題。

1.3 缺乏生態建筑的廣泛實踐

目前，我國建筑界發表了許多關于生態建筑的論文，這些論文對于宣傳可持續發展的思想、推動生態建筑的發展起到了一定的積極作用，但絕大多數的論文都停留在關于生態建筑設計的理論框架、設計原則及生態學理論對建筑學的指導、國外先進生態建筑的經驗介紹，缺乏實際工程實踐模式、計算機模擬、環境效果的測試分析。

2、生態建筑設計

生態高技建筑就是和周邊的生態環境共同發展的高技術建筑，其具有可持續性，是能夠積極主動且有效地解決現在的生態危機，并逐漸成為未來高技術建筑的主導。生態高技建筑的設計，對建筑師的綜合素質要求很高，需要建筑師熟悉被動式生態設計手法，對相關領域的最新生態型技術的發展方向有大致的了解，并按照地域的自然生態環境特征，積極推廣和使用高新技術，優化配置建筑的物理性質（光線控制、通風控制、溫濕度控制以及建筑新材料特性等），正確處理建筑與其周邊環境之間的聯系，使其發展為一個有機、統一的整體。

2.1 引入綠色植物創造宜人景觀

根據建筑構造技術以及先進的電腦操控技術，生態高技建筑內部也可以擁有綠色生態體系，使建筑內部的室內氣候條件良好，增強生物氣候調節能力，營造田園般的宜人建筑。坐落在法蘭克福的商業銀行總部大廈是諾曼.福斯特事務所的作品，該建筑屬于超高層集中式辦公建筑，在其設計中適當引入了自然景觀，有全世界第一座“生態型”超高層建筑的稱號。福斯特的設計中包括9 個高度為14.03m 的花園，沿 9 層高的中央通風大廳盤旋而上，花園外側面是雙層玻璃幕墻，都是電控調節的，花園完全面對大廳敞開，花草、植物全部種在規劃好的位置，這樣就將自然景觀“移植”進建筑內部的各個辦公室，是建筑物又有了陽光和自然風，營造出舒適、愉悅的辦公環境。

2.2 提倡盡量采用自然采光

光線主要通過屋頂進入室內，因此，屋頂形式采用了多種光線收集和反射構件。比如戴姆勒.克萊斯勒汽車公司新設計中心，它是出于建筑師皮亞諾之手，由七個或長或短的扇形體量交疊，將屋頂的交界處設計為傾斜的天窗，以利于室內采光。另外，比較新穎的采光設計還有柏林國會大廈改建的穹頂。大部分光線通過中庭進入中高層建筑，很多生態高技建筑也采用了中庭的設計來采光。光線通過中庭進入到建筑中，再利用陽光收集和反射裝置進入到建筑內部。和中庭相連的房間能減少一半的熱量流失，還可以降低制冷能耗。

2.3 最大限度獲得自然通風

生態高技建筑師盡量通過熱壓、風壓、機械輔助等方式獲得自然通風。在基寶文化中心的設計中，皮亞諾完成了一套被動通風系統的設計，并取得了很好的效果。因為當地常年多風，氣候潮濕炎熱。所以通過自然通風來降低濕度和溫度的設計與當地的氣候和生態環境相吻合，并成為了一項核心技術。其原理是運用雙層結構，使空氣能夠在垂直表面和弓形表面之間自由對流，建筑外殼上的開口用來吸納海風，或引導建筑所需的對流。根據不同的風向及風速對百葉窗的開合做出調整，配以方向不同的百葉實現對室內氣流的控制。

此外，生態高技建筑師在生態建筑中還采用了新的能源和材料，如太陽能光電材料、新型玻璃和低輻射中空玻璃等，大幅度減少了建筑能耗。

3、結束語

作為從事建筑行業的設計師，我們應該不斷完善自己的作品，推廣采用新技術、新材料成果，這是我們的職責所在，同時，我們還應該引導人們進入一種更加健康、更加無害、更加生態化、更加有利于可持續發展的建筑模式，進而改善我們的生存環境，這是我們的社會責任；只有這樣才是一名合格的設計師，才能設計出合格的產品。

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