生態(tài)建筑設(shè)計(jì)

張力

摘要：我國(guó)正在實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)將可持續(xù)發(fā)展觀念融入到社會(huì)的建設(shè)中，是以后建筑的主流發(fā)展方向。本文從生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)理念，生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和生態(tài)建筑常用技術(shù)三個(gè)方面來探討生態(tài)建筑設(shè)計(jì)。強(qiáng)調(diào)了生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的以人為本、節(jié)能高效、綠色友好等原則；并簡(jiǎn)單談及了一些目前生態(tài)建筑常用的新興建材。總結(jié)了目前生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的常用策略，主要為對(duì)可再生自然資源的回收利用，使用新型環(huán)保材料，建筑廢物的處理系統(tǒng)等。

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

1引言

我國(guó)提出可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略以來，生態(tài)建筑行業(yè)正在我國(guó)蓬勃發(fā)展，這是對(duì)傳統(tǒng)建筑行業(yè)進(jìn)行綠色節(jié)能環(huán)保轉(zhuǎn)型的一個(gè)方向。從建筑設(shè)計(jì)的角度上看，建筑綠色環(huán)保轉(zhuǎn)型的方向除了生態(tài)建筑設(shè)計(jì)以外，還有仿生設(shè)計(jì)，生態(tài)仿生建筑設(shè)計(jì)等。接下來，本文選取生態(tài)建筑這個(gè)方向進(jìn)行探討。

2生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)理念

1992年，聯(lián)合國(guó)環(huán)境和發(fā)展大會(huì)在里約熱內(nèi)盧舉行，會(huì)上提出可持續(xù)性發(fā)展觀點(diǎn)。此后可持續(xù)性發(fā)展觀點(diǎn)滲透到社會(huì)建設(shè)各個(gè)方面，生態(tài)建筑的理念也越來越被人重視。生態(tài)建筑就是把人和環(huán)境看成是一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)，要求人和自然和諧相處，這樣整個(gè)系統(tǒng)才能可持續(xù)性的發(fā)展下去。具體到自然資源表現(xiàn)為在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須要符合環(huán)境指標(biāo)要求，考慮資源的回收利用，綠色處理生活廢棄物；在建材的使用上要考慮材料是否可拆卸，降解性如何，產(chǎn)生的毒副作用是否達(dá)到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)等因素；實(shí)現(xiàn)改善人類生活空間、保護(hù)自然資源和促進(jìn)社會(huì)綜合效益三者并重。

區(qū)別于傳統(tǒng)建筑理念，生態(tài)建筑是讓建筑與環(huán)境共生，追求建筑內(nèi)的小環(huán)境和建筑外的大環(huán)境的和諧統(tǒng)一，旨在讓建筑和周圍環(huán)境形成良性循環(huán)。生態(tài)建筑是建筑設(shè)計(jì)的更高層次，需要依靠掌握新興技術(shù)和現(xiàn)代信息來實(shí)現(xiàn)，本文主要探討生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的一些常用技術(shù)策略。

3生態(tài)建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)

3.1以人為核心

人才是建筑的最終使用者，我們建造建筑物，目的是為人服務(wù)，因此人才是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的核心。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮到使用者的特點(diǎn)，注重便捷性、舒適性、人性化。讓建筑物更好地為人們服務(wù)。

3.2環(huán)境互動(dòng)性

在進(jìn)行生態(tài)建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到建筑周圍的環(huán)境，要善于利用當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源條件、氣候條件、社會(huì)條件，對(duì)天時(shí)地利等多方面因素進(jìn)行綜合，考慮最大實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)這個(gè)小環(huán)境和建筑外這個(gè)大環(huán)境的和諧共處。

3.3節(jié)能是重中之重

聯(lián)合國(guó)之所以提出可持續(xù)性發(fā)展觀念，其根源在于目前地球上的資源緊缺，大自然已經(jīng)負(fù)載不了人類的生存發(fā)展消耗，由此，許多綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)才應(yīng)運(yùn)而生，而生態(tài)建筑設(shè)計(jì)正是其中的一個(gè)重要方面。所以在進(jìn)行生態(tài)建筑設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師不要忘記這個(gè)初衷，將環(huán)保節(jié)能的新興技術(shù)運(yùn)用在建筑設(shè)計(jì)中，提高整體建筑的節(jié)能效率。

4生態(tài)建筑設(shè)計(jì)常用技術(shù)

4.1自然資源的循環(huán)利用

要善于收集利用太陽能、雨水、水能、地?zé)崮堋L(fēng)能等可再生能源。太陽能、水能、地?zé)崮苁谴笞匀毁?zèng)與我們的財(cái)富，使用起來幾乎不產(chǎn)生廢物垃圾。保定市是太陽能產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先者，保定市的沿路街燈都是采用太陽能板，在白天的時(shí)候收集太陽能，到了晚上再把它釋放出來，點(diǎn)亮街道。太陽能熱水器也是一個(gè)很好的例子，太陽能熱水器通過將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能給水加熱，讓居民無需用電或者天然氣就能用上熱水。建筑中除了需要有加溫的裝置以外，還需要有降溫的裝置。這時(shí)候收集的雨水就派上用場(chǎng)，“生物皮膚”（ⅨoSkin）——水冷幕墻系統(tǒng)——贏得了2014年高層建筑與城市人居大會(huì)（CTBUH）的高層建筑創(chuàng)新獎(jiǎng)。水冷幕墻系統(tǒng)通過水的蒸發(fā)吸收熱量，降低建筑物以及周圍環(huán)境的熱量，從而減輕城市熱島效應(yīng)。收集來的雨水還可以用于土地的灌溉，清洗街道，大量降低城市灰塵量。只有善用自然資源，將自然資源回收利用，才可以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。

4.2興新材料的利用

4.2.1透明熱阻材料（TIM）組合墻。

這是一種透明的絕熱塑料，它可以與外墻復(fù)合成墻，透明且隔熱。

4.2.2玻璃材料

隨著現(xiàn)代技藝的不斷提高，在玻璃制造領(lǐng)域陸續(xù)出現(xiàn)了吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃、電敏感玻璃、調(diào)光玻璃、電磁波屏蔽玻璃等。可將它們組合制作成復(fù)合材料，達(dá)到生態(tài)建筑更高的保溫和采光要求。

4.2.3太陽能光電材料

在建筑中用太陽能電池發(fā)電為建筑提供能源，由太陽能光資源提供燃料，既無污染，無噪音，又來源廣泛。這類的光電材料主要包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料。

4.2.4新型建筑材料及其制品

板材有磚、塊、板，如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質(zhì)板材、復(fù)合板材等。墻體材料有混凝土空心砌塊、紙面石膏板、纖維水泥夾心板等。

4.2.5新型保溫隔熱材料

有膨脹珍珠巖、礦物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纖維、硅酸鈣絕熱制品等。

4.2.6新型防水密封材料

瀝青油氈（含改瀝青油氈）、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類產(chǎn)品。

現(xiàn)在新興的建筑材料有很多，而且都是有綠色建材的概念。新型裝飾裝修材料，品種已達(dá)4000多種。這些新興建筑材料的興起，有助于設(shè)計(jì)師更好的進(jìn)行生態(tài)建筑設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該著重考慮建材的生態(tài)性能。例如，在生態(tài)建筑中采用光電材料，能夠令生態(tài)建筑根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)弱的不同調(diào)節(jié)陽光的攝入量，同時(shí)利用光照進(jìn)行發(fā)電，在實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑智能采光的同時(shí)，也降低了生態(tài)建筑對(duì)能源的消耗，為使用者創(chuàng)造出健康舒適節(jié)能環(huán)保的生活環(huán)境與工作環(huán)境。

4.3提高生態(tài)建筑的自身節(jié)能效果

在建筑物的使用過程中需要大量耗能，建筑物內(nèi)部的通風(fēng)、降溫、取暖、采光等過程均需要大量能源來維持建筑物正常運(yùn)行，這些也是建筑物耗能最多的部分。生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分利用環(huán)境中的有力條件，提高自然采光在建筑物采光中所占的比重，并使用恰當(dāng)?shù)膰o(hù)結(jié)構(gòu)，如保溫材料、節(jié)能門窗、遮陽擋板及雙層通風(fēng)玻璃幕墻等，實(shí)現(xiàn)建筑物的自然降溫與保暖，并利用風(fēng)力和風(fēng)向的特點(diǎn)，降低建筑物通風(fēng)過程對(duì)機(jī)械的依靠。此外，將綠色植物加入建筑設(shè)計(jì)中，發(fā)揮植物本身的天然生態(tài)屬性，來降溫增濕、調(diào)節(jié)建筑物周圍的小環(huán)境，也是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)之一。

4.4建筑廢物及生活廢物的處理

在進(jìn)行生態(tài)建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到設(shè)計(jì)廢物處理回收系統(tǒng)，用于收集垃圾和分類垃圾。有機(jī)固體垃圾，可以采用微生物菌種處理，無機(jī)固體垃圾可以進(jìn)行混凝土回收利用。對(duì)于生活中產(chǎn)生的污水可以進(jìn)行分質(zhì)處理與回用技術(shù)，常用的有中水回收技術(shù)。只有將建筑廢物和生活廢物的去處安排好了，才可以真正意義上的實(shí)現(xiàn)對(duì)自然的減負(fù)，使人與自然和諧相處。

4.5環(huán)境優(yōu)化

建筑環(huán)境分為建筑物內(nèi)環(huán)境和建筑外環(huán)境。建筑物內(nèi)環(huán)境要符合人性化特點(diǎn)，具備簡(jiǎn)便性生活舒適性，建筑內(nèi)環(huán)境的優(yōu)化可以分為光環(huán)境優(yōu)化、聲環(huán)境優(yōu)化、空氣環(huán)境優(yōu)化和電磁環(huán)境優(yōu)化。進(jìn)行這些優(yōu)化常用的手段有：使用具備自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的燈具、對(duì)噪音設(shè)備進(jìn)行降噪和隔音處理、安裝有害氣體檢測(cè)設(shè)備、對(duì)屋內(nèi)空氣進(jìn)行個(gè)性化通風(fēng)、使用磁檢測(cè)技術(shù)。建筑外環(huán)境的優(yōu)化可分為空氣環(huán)境優(yōu)化和周邊綠色環(huán)境優(yōu)化兩方面。主要采用水體微生物控制、徑流控制、固土護(hù)坡措施的方式來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

5總結(jié)

人從自然中來，最終還是要回歸自然。無論人的改造自然能力進(jìn)化的多么強(qiáng)大，人都不可能脫離自然存在。近幾十年來日益嚴(yán)重的環(huán)境問題正是提醒著人們這一點(diǎn)。生態(tài)建筑是人們找到的一個(gè)人類與自然和諧共處的出路，在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的過程中，既要兼顧到人對(duì)建筑物的要求又要兼顧到自然環(huán)境對(duì)于建筑物的要求。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)師需要利用優(yōu)良的建筑結(jié)構(gòu)和先進(jìn)成熟的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，綜合多方面因素的考慮，統(tǒng)籌兼顧，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的目標(biāo)。