生態建筑與建筑生態化的設計與探索

摘要： 文中闡述了生態建筑的基本概念， 建筑生態化的基本特征， 并通過攀枝花市建筑設計案例來分析和探索發展生態建筑的社會條件以及目前生態建筑發展的動態， 并就發展中攀枝花市發展生態建筑提出自己的看法。

關鍵詞： 生態建筑 建筑生態化 可持續發展 建筑設計

1.生態技術和生態建筑

建筑發展的永恒主題是人、建筑、環境， 隨著全球環境的惡化， 生態問題日趨嚴重， 人們越來越關注人類自身的生存方式。特別是1992 年178 個聯合國成員國通過了《里約宣言》， 為促進地球生態系統的恢復， 實現地球的可持續發展起到了導向作用。在這一背景下， 生態技術發揮出越來越重要的作用，并成為各國實現可持續發展的綠色快車和實現保證。生態技術是利用生態學的原理， 從整體出發考慮問題， 注意整個系統的優化， 綜合利用資源和能源， 減少浪費和無謂損耗，以較小的消耗獲得豐厚的目標， 從而獲得資源和能源的合理利用， 促進生態環境的可持續發展。

在建筑領域內， 從德國托馬斯《太陽能在建筑與城市規劃中的應用》一書出版到近年來美國建筑界的綠色建筑運動， 從北京大興義和莊的“新能源村”建設到國外在生態高技術下建造的各種形式的生態建筑， 可以說， 生態建筑的發展在理論上、技術上以及建筑設計的實踐上都取得可喜的成就。生態建筑有時又被稱為“節能建筑”、“綠色建筑”， 嚴格地講都是不全面的?，F代意義上的生態建筑， 是指根據當地自然生態環境， 運用生態學、建筑技術科學的原理， 采用現代科學手段， 合理地安排并組織建筑與其它領域相關因素之間的關系，使其與環境之間成為一個有機組合體的構筑物。

2 .建筑生態化

生態建筑現今注重運用替代能源代替早期僅停留于對氣候、生物反應的關注， 注重建筑生態高技術的研究， 人們對建筑有了更新的認識， 在此基礎上，提出了建筑生態化問題。其是將建筑融入大的生態循環圈， 從整體的角度考慮能源和資源流動， 將建筑建造、建筑設計、建筑使用過程中的消耗、產生納入整個生態系統來考慮， 從而改變資源與能源單向流動的方式， 趨向良性循環的模式。清華大學吳良鏞先生提出的“建立人居環境循環體系”， 將人居環境納入動態的生生不息的循環體系即是對這一思想的提倡。[3]它對建筑的要求不僅僅是建筑的使用過程， 而是建筑的整個生命周期。建筑的生態化， 一般應具備如下的基本特征：第一， 能為人類提供“宜人”的室內空間環境。它包括健康宜人的溫度、濕度， 清潔的空氣， 好的光環境、聲環境以及靈活開敞的空間。第二， 在對自然資源的利用上， 對環境的索取要小。主要指節約土地， 在能源與材料的選擇上貫徹減少使用、重復使用、循環使用以及用可再生資源替代不可再生資源的原則。第三， 對環境的影響要最小， 主要指減少排放和妥善處理有害廢棄物以及減少光污染、聲污染。

3.生態建筑的發展動向

目前， 生態建筑在各地方發展都處于起步階段?？偟膩碚f， 各國建筑師都在潛心研究生態建筑的技術和設計方法， 從建筑設計上看， 主要有兩種傾向。一種是將建筑融入自然。就是把建筑納入與環境相通的循環體系， 從而更經濟有效地使用資源，使建筑成為生態系統的一部分， 盡量減少對自然景觀、山石水體的破壞， 使自然成為建筑的一部分。

圖1.世博會零碳館（主設計師陳碩）：

世博“零碳館”是中國第一座零碳排放的公共建筑。除了利用傳統的太陽能、風能實現能源‘自給自足外，“零碳館”還將取用黃浦江水，利用水源熱泵作為房屋的天然“空調”；用餐后留下的剩飯剩菜，將被降解為生物質能，用于發電。房子朝南的墻壁采用的是鏤空設計，以后會裝上玻璃，自然采光；而房子的北面墻壁則被設計為斜坡狀。在坡頂設置可開啟的太陽能光電板和熱電板，另外還將種上一種名叫景天的半肉質植物，有助于防止冬天室內的熱量散失。（ 圖1.世博會零碳館）

第二種是將自然引入建筑， 運用高科技知識，促進生態建筑化， 人工環境自然化。如馬來西亞楊經文設計的綠色摩天大樓。它在現代都市中引入自然， 再現自然， 運用生態技術， 將植物、水體等自然景觀引入建筑內部。（見圖2，3）

圖2 新加坡展覽塔樓 （網上圖片）

. 圖3馬來西亞米那亞大廈 （網上圖片）

4. 攀枝花市生態建筑的建筑設計

從全球可持續發展的觀點來看， 生態建筑代表了21 世紀的發展方向， 實現建筑的生態化在21 世紀的今天變得尤為重要和迫切，。對攀枝花市這一重工業城市而言，生態建筑的設計探索更為迫切。故本案例為生態技術設計在攀枝花市高層住宅中的運用探索：

4.1對風能的利用：

4.1.1.整體規劃方面：

（圖4設計案例）

本案地處攀枝花市炳三區，主導風向為東南風，在規劃布局方面采用了南部點式和北部板式住宅組合運用的方式，這樣既可以解決在狹窄的進深地段圍合性建筑不會對北向的住宅日照采光上影響。同時散點的點式住宅和北向板式形成了一個恨好的引導風向的組合體，能夠在最大限度上利用風能。

4.1.2.建筑單體方面：

（圖5設計案例）

如圖5所示：板式的內走廊住宅建筑的室內通風效果不好，本案采用挖取的手法在體量上挖取了大面積的通風“通道“，這些通道或為住宅的挑空陽臺，或為公共的活動空間。更重要的是形成了一個良好的通風走廊，解決了建筑的通風問題。

4.2.對生物能的利用

4.2.1.來自住宅西立面和屋頂的熱輻射

攀枝花的西曬和來自屋頂的日照對室內的環境影響很大，本案對西向和屋頂的回應是利用垂直綠化，種植墻面和隔熱材料來最大限度的降低西曬對室內環境的影響。通過植物對熱量的吸收和隔熱材料的雙重效應，最大程度上的降低齊影響。（見圖六）

（圖6設計案例） （圖7設計案例）

4.2.2.來自地面的熱輻射

本案圖七的車庫設計為半地下室，目的是在側面開窗能夠大限度的利用自然通風和采光，但是半地下室帶來了車庫室內地下室集熱量上升的影響。為此，車庫的屋頂得進行覆土種植處理，以降低對半地下室的影響。本案采用綠化坡地的形式逐步提升覆土厚度，在大型停車庫上面的覆土厚度保證達到0.5米以上的覆土厚度，這樣能解決半地下室集熱的問題。

但客觀來講， 生態建筑在攀枝花市推行和發展仍有很多需要解決的問題。首先是對生態環境的認識不夠， “以環境為中心”的設計觀念尚未形成或成為社會的共識； 二是生態建筑本身的經濟合理性問題， 目前由于建筑生態技術和材料嚴重落后于發達國家， 導致建筑單方造價過高從而使建筑業主望而卻步， 開發商也因生態建筑需要更多的前期投入而回收速度緩慢而不愿冒險開發； 三是政府的相關政策尚不到位等。四是在建筑設計中先從中、低技術開始， 如節能技術、通風技術等。

結語：

對于廣大的發展中國家， 發展生態建筑首要解決的是認識問題， 要加大生態環境的教育， 在可持續發展原則上建立一套新的價值體系和行為規范。其次是用國家制度推進生態建筑及其技術的發展， 如推行市場準入制度， 補貼建立示范性的生態住宅小區， 無償推廣實用生態技術等。同時，在建筑領域里，呼吁與環境共呼吸的建筑設計觀， 提倡應用各種建筑生態技術， 發展生態建筑。這不僅有助于改善全球環境品質的推動， 而且有助于提高個人生活的品質。對于發展中國家， 加大生態建筑的研究， 推進建筑的生態化設計，，無論從環境的角度、能源的角度或是建筑設計的角度都將有深遠的現實意義。

參考文獻

【1】李華東.《高技術生態建筑》.天津大學出版社 2002.9

【2】馮頌軍.《綠色生態建筑——21世紀建筑設計發展方向》廣東建材2007年08期

【3】吳良鏞。《廣義建筑學》清華大學出版社 2011.4

【4】賈衡?！度伺c建筑環境》 北京工業大學出版社 2001.8

【5】（英）布萊恩 愛德華茲譯）周玉彭.宋曄皓.《可持續性建筑》.中國建筑工業出版社.2003.1

【6】（西班牙）帕高 阿森西奧（譯）侯正華 宋曄皓.《生態建筑》江蘇科學技術出版社2001. 【7】綠色建筑評價標準（S）GB/T 50378-2006，

【8】民用建筑綠色設計規范（S）JGJ/T229-2010，

作者簡介：

李仁偉，男.，四川省大竹縣人，出生于1974年12月，在攀枝花學院從事教學、建筑設計、景觀規劃等工作。