趙天林(遼寧省建筑設計研究院,沈陽 110015)
現代生態建筑設計原則與方法研究
趙天林
(遼寧省建筑設計研究院,沈陽 110015)
最近十年間,隨著我國建筑行業的飛速發展,傳統建筑設計理念已經無法滿足消費者不斷變化的需求。現如今,建筑物除了要滿足基本的使用功能之外,還要體現出生可持續發展價值,因此建筑的生態價值逐漸成為社會開始關注的問題之一。本文在查閱相關文獻的基礎上,結合實際工作經驗,從生態建筑的含義與特點入手,就生態建筑的設計原則與方法等問題進行論述,為我國生態建筑設計與實施提供參考建議。
生態建;設計原則;實施方法
目前,全世界正處于從傳統建筑到生態建筑的轉變時期。生態建筑的設計理念不僅迎合了全球倡導的環保意識,還通過建一整套完成生態運行系統推動了建筑設計理念的升級。雖然在最近的十余年間,我國建筑行業發展勢頭喜人,但是在高速發展的背后還暗藏著諸多問題,例如建筑與生態環境之間是否“和諧統一”,以及建筑是否擁有可持續發展潛力等問題,所以如何將生態理念、環境科學以及建筑學融為一體,構建適合我國國情的生態建筑設計原則與方法,將成為我國生態建筑發展的基石。
2.1 生態建筑的含義
生態建筑是指:通過將環境科學和建筑學兩大學科完美融合,進而創造出強調人、自然與建筑三者之間和諧共處的建筑。生態建筑倡導環境保護以及能源的可持續利用。因此,設計是生態建筑的基礎,它包含了對建筑周邊自然資源進行認真的調研,以及對建筑規劃等問題的充分考慮。所以生態建筑設計,必須將自然資源融入建筑,并使之產生生態效應,使建筑和周圍的自然環境融為一體,形成一個完整的生態系統,最大限度地發揮系統功能。
2.2 生態建筑的特點
生態建筑最主要的特點有兩個,第一點是自然資源的合理利用。在建筑設計之初,對項目周邊自然資源要充分考慮并加以利用,例如:建筑的朝向需考慮太陽能技術的合理使用。第二點是合理利用氣候。項目所在城市的氣候特點應充分考慮,例如:在雨水較多的城市要考慮建筑排水設計,這樣不僅可以延長建筑的使用壽命,還可以有效利用與水資源進行景區灌溉。
3.1 遵循保護自然環境的設計原則
與傳統建筑規劃與設計相比,生態建筑的設理念在滿足建筑基本功能的前提下,最大限度的保護了環境,以及合理利用自然資源。倡導“建筑與環境的和諧”是生態建筑設計的基本守則,在設計過程中應注意盡量不要破壞原有的生態系統,因為生態環境的建立過程非常緩慢也極其復雜,在適度開發土地資源的基礎上,對周圍環境熱、光、水、視線、建筑風、陰影影響等問題都要做全盤考慮,最大限度節約建筑用地。
3.2 遵循利用生態資源的設計原則
合理使用了建筑周邊的生態資源是生態建筑與傳統建筑最大的區別之一,也是建筑設計的亮點之一。在建筑的設計之初,建筑用地周邊有哪些生態資源可以利用是設計者需要仔細琢磨的問題。建筑物周邊的生態資源包括:地表情況、植被情況等,在多方面因素綜合考慮后,出臺最終設計方案。除此之外,生態建筑在遵循因地制宜的基礎上,還應該結合建筑所在區域的氣候特點,最大限度的利用自然界的光照條件以及氣候條件,實現建筑物的自然通風和自然采光,有效減少建筑能耗。
3.3 遵循可持續發展的設計原則
建筑的可持續發展是生態建筑設計的又一重要原則。現如今由于建筑功能的不斷更新,許多老式建筑由于缺少對建筑可持續發展的考慮,早早進行拆遷,這是我國建筑資源浪費的表現。新式生態建筑必須通過合理的設計為建筑的可延展性提供便利,進而適應建筑領域的快速發展。
4.1 讓建筑與自然環境融為一體的方法
在了解了生態建筑的一些基本常識后,下面來談一下對生態建筑設計的有效實施,將自然元素引入建筑中是生態建筑設計中最重要的環節。
(1)在建筑規劃之初,首先設計者要考慮建筑的朝向與外形結構,在迎合審美的基礎上,最大限度地保證自然采光系數,這樣不僅可以節約能源,還可以為建筑物內外提供高品質的自然光。(2)建立自然空氣循環系統,在建筑規劃之初設計者必須考慮給建筑預留適當的開口位置,這樣建筑物可以利用自然風,使室內外空氣不斷流通,以便創造良好的生活和工作環境。除此之外,在大進深的建筑中可以考慮設置風塔等設置創造自然通風系統。(3)建立立體式綠化系統,水榭設計不僅能滿足人們對景觀的欣賞,還可以實現將水池、噴水等親水設施的水資源引入建筑周邊的植被作為澆灌用水,這樣可以實現水資源的多次利用,有效降低環境溫度調節了氣候。
4.2 實現建筑節能環保的方法
關于建筑的節能問題,生態建筑強調從建筑外墻結構的保溫、隔熱上入手,如果建筑只能使用常規能源時,應考慮對能源系統進行優化,總體上來應該遵照減少對常規能源的依賴,從而減少對環境造成污染。其次,對新能源的利用程度是生態建筑是否符合“生態”原則的直接體現。能源選擇的問題上應重點考慮太陽能、地熱能、風能、廢熱資源等綠色能源,新能源的利用也應該采取因地制宜的原則,靈活機智地選擇適合區域特點的能源系統。
4.3 實現生態建筑可持續發展的方法
建筑的生命力是建筑可持續發展的主要問題,生態建筑在設計之初,要體現足夠的重塑性,必須滿足日后新技術的使用要求,因此在建筑結構的設計要有更大的彈性空間。
(1)樓體的可生長性:包括基礎的儲備、樓板對荷載的預考慮、周邊環境的生長預留地等。(2)預留的管道空間:包括水、電、通訊的發展空間;設備豎井、機房、面積、層高、荷載等設計留有發展余地。(3)使用耐久性強的建筑材料,使用便于對建筑保養、修繕、更新的設計。
我國生態建筑設計理念剛剛起步,其具體實施還很不成熟。生態建筑的成熟與發展是一項漫長的系統性工程,應該從材料的再利用、新能源的開發、周圍自然資源的合理等環節綜合考慮。所以只有不斷加強項目管理,并將生態建筑設計與城市總體規劃相結合才能真正發揮生態建筑的優勢。
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