探析生態(tài)建筑設(shè)計理念在港口建筑設(shè)計中的運(yùn)用

肖蕾+李煜宇

摘要：本文從生態(tài)建筑設(shè)計理念入手，分析港區(qū)的多種可再生能源，并從利用低技術(shù)、在建筑中引入環(huán)境綠化以及港口建筑的節(jié)能措施等方面探析生態(tài)建筑設(shè)計理念在港口建筑設(shè)計中的具體運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：生態(tài)建筑；設(shè)計理念；港口生態(tài)建筑設(shè)計

前言

在生態(tài)環(huán)境問題趨于演變?yōu)槿蛐詥栴}的今天，人們迫切需要一個健康舒適的工作和生活環(huán)境。生態(tài)建筑就是協(xié)調(diào)好人、建筑和自然生態(tài)環(huán)境三者之間的關(guān)系，使建筑與其所在的自然生態(tài)環(huán)境和諧共生，在盡可能利用建筑物當(dāng)?shù)丨h(huán)境特色的同時注重保護(hù)環(huán)境使之不受破壞，為人們的工作和生活創(chuàng)造健康舒適的溫濕度、潔凈的空氣以及良好的聲光熱環(huán)境。港口是聯(lián)系內(nèi)陸和海洋的一個天然界面，港口建筑常常會成為一個港區(qū)的標(biāo)志和精神風(fēng)貌。本文把生態(tài)建筑設(shè)計理念引入到現(xiàn)代港口建筑設(shè)計中，以供研究探討。

1生態(tài)建筑設(shè)計理念

1.1有機(jī)性

“有機(jī)性”是指自然界的一系列過程是相互聯(lián)系的。生態(tài)建筑是從生態(tài)的角度來看待建筑。生態(tài)建筑設(shè)計應(yīng)充分考慮其所在地區(qū)的氣候條件和地理位置，遵循因地制宜的原則，首選當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的清潔能源，挖掘利用可再生能源替代不可再生能源，合理選用建筑材料，結(jié)合地形條件設(shè)計建筑空間，通過各種設(shè)計手法使建筑成為生態(tài)環(huán)境的有機(jī)組成部分。

1.2多樣性

我國地域廣大海陸兼?zhèn)?，氣候類型?fù)雜多樣，季風(fēng)氣候顯著，這些自然條件使得“多樣性”成為生態(tài)建筑存在與發(fā)展的首要前提。地域文化、地形地貌等方面的多樣性形成了豐富多樣的生態(tài)建筑設(shè)計風(fēng)格與設(shè)計理念。

1.3共生性

共生是指不同單位之間的相互依存關(guān)系，共生性具有復(fù)雜性、包容性、可持續(xù)發(fā)展性等特征。生態(tài)建筑的共生性即建筑與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境融為一體，與生態(tài)環(huán)境建立和諧的關(guān)系，實現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。可持續(xù)的技術(shù)和方法不僅可以節(jié)省能源消耗、有利于城市的環(huán)境保護(hù)，而且可以提高建筑內(nèi)的空氣質(zhì)量、保持建筑內(nèi)良好的聲光熱環(huán)境，從而為人們創(chuàng)建健康舒適的工作與生活環(huán)境。

2港口建筑的可再生能源利用

隨著世界能源危機(jī)日益加劇與全球環(huán)境日益惡化，發(fā)展綠色港口已成為實現(xiàn)港口可持續(xù)發(fā)展的新趨勢。港口建筑的生態(tài)化是綠色港口建設(shè)的重要內(nèi)容之一，如何將生態(tài)建筑設(shè)計理念運(yùn)用在港口建筑設(shè)計中，這是建筑設(shè)計師面臨的責(zé)任與挑戰(zhàn)。港口特定的地理位置注定了它可以利用多種可再生能源，這也為港口生態(tài)建筑設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。

2.1風(fēng)能資源

港區(qū)風(fēng)能資源豐富，可充分利用綠色清潔的自然風(fēng)能資源，促進(jìn)港區(qū)生態(tài)建筑的發(fā)展。風(fēng)能資源利用的主要形式是風(fēng)力發(fā)電，即將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，應(yīng)用于港口建筑物的照明及港區(qū)其它設(shè)施的用電：也可從港口建筑設(shè)計入手，如設(shè)計中注重建筑朝向的選擇，通過一系列設(shè)計手法把自然風(fēng)引入室內(nèi)，不僅可以改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，而且在氣候炎熱的季節(jié)可以通過自然通風(fēng)迅速降低室溫以改善室內(nèi)的熱舒適程度，減少空調(diào)的使用時間，以達(dá)到建筑節(jié)能的目的。

2.2太陽能資源

當(dāng)前，太陽能已經(jīng)逐漸被廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，成為建筑節(jié)能的發(fā)展趨勢之一。港口的日照充足，太陽能資源豐富，適宜發(fā)展太陽能技術(shù)。太陽能技術(shù)即將太陽光通過先進(jìn)技術(shù)利用設(shè)備轉(zhuǎn)化為熱能、電能等其他形式的能源。可充分利用太陽能技術(shù)，為港口建筑供電、供暖、提供冷氣及生活熱水。

2.3海水源熱泵及地源熱泵

海水源熱泵技術(shù)是利用海水作為熱泵的冷熱源進(jìn)行冷熱交換，達(dá)到冬季采暖和夏季制冷的目的。地源熱泵是利用地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常深度小于400米）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。這兩種能源是清潔的可再生能源，這兩種技術(shù)是節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的綠色環(huán)保技術(shù)，可用于港口建筑的采暖與制冷，節(jié)省大量能源，且減少設(shè)備投資。

3生態(tài)建筑設(shè)計理念在港口建筑設(shè)計中的運(yùn)用

3.1利用低技術(shù)建立良好地港口建筑生態(tài)環(huán)境

低技術(shù)主張回歸自然和傳統(tǒng)，充分利用自然資源為人們創(chuàng)造良好的建筑聲光熱環(huán)境，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度，形成高效率、低能耗、可持續(xù)發(fā)展的港口建筑生態(tài)系統(tǒng)。

在設(shè)計之初，綜合分析港口特定的地域和自然氣候條件，根據(jù)當(dāng)?shù)囟募镜闹鲗?dǎo)風(fēng)向、日照時間、建筑間距等因素，選擇合理的建筑朝向，在冬季爭取較多的日照，在夏季避免過多的日照，并形成良好地自然通風(fēng)條件。低技術(shù)在港口建筑設(shè)計中的運(yùn)用之處如：在港區(qū)公共建筑中設(shè)置中庭、太陽房、內(nèi)天井等空間，可間接吸收太陽熱能，有利于冬季提高室內(nèi)溫度：在夏季，可采取多種多樣的遮陽措施來減少直射入室內(nèi)的陽光，并可通過港口建筑門窗和室內(nèi)空間的設(shè)計，形成穿堂風(fēng)，利用室內(nèi)外的風(fēng)壓熱壓差等形成有組織的自然通風(fēng)換氣，來降低室內(nèi)溫度，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

3.2環(huán)境綠化與港口建筑設(shè)計的結(jié)合

在建筑中配置植物是將建筑融入到自然生態(tài)環(huán)境的設(shè)計手法之一，包括垂直綠化、空中花園和屋頂綠化等方式。可在港口建筑的外立面設(shè)置綠化，像是給建筑穿了一件綠色外衣，冬季保溫夏季隔熱，有利于維持室溫：也可在港口建筑內(nèi)設(shè)計過度空間，配置綠植形成空中花園，不僅提高了建筑的綠化面積，改善了建筑微氣候，而且可以使人們在建筑內(nèi)就能感受到綠色植物的生機(jī)盎然，有利于緩解人們工作與生活的壓力：將港口建筑的屋面設(shè)計為種植屋面，對于建筑的夏季隔熱有著顯著效果，可節(jié)省空調(diào)能耗，綠植可吸收太陽輻射，減少屋面對太陽輻射的吸收，還可以降低建筑周圍空氣的溫度且增加空氣的濕度，改善建筑的微氣候。

3.3港口建筑的其它節(jié)能措施

由于港區(qū)的基本風(fēng)壓大，港口建筑物的門窗及玻璃幕墻需要滿足相應(yīng)的抗風(fēng)壓性、氣密性和水密性的要求，以此來減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗。斷橋鋁合金門窗在我國當(dāng)前建筑行業(yè)應(yīng)用廣泛，它具有較強(qiáng)的耐高溫、耐火性、抗腐蝕性，有良好的氣密性和水密性，是一種新型的節(jié)能門窗。中空玻璃的采光性能優(yōu)良，且隔熱、隔音、防霜露。因此在港口建筑門窗的設(shè)計中，采用斷橋鋁合金門窗并選用中空玻璃，可有效的促進(jìn)建筑節(jié)能，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度。

港口建筑的采暖耗能在建筑總能耗中占有相當(dāng)?shù)谋戎?，利用太陽能來給建筑采暖和集中供應(yīng)熱水的技術(shù)近年來在我國發(fā)展較為迅速，節(jié)能的效果也良好。太陽能供熱包括被動太陽輻射供熱和主動太陽輻射供熱。被動太陽輻射采暖適用于在寒冷季節(jié)太陽光照豐富的地區(qū)，把集熱材料布置在太陽光照充足的一側(cè)，使集熱材料充分吸收太陽光，把熱量續(xù)集起來作為建筑采暖能源，包括采暖房式、集熱蓄熱墻式、屋頂集熱蓄熱式等形式。主動太陽輻射供熱是利用太陽能集熱器收集陽光，然后蓄存熱能并使用設(shè)備把熱能傳送至室內(nèi)用于供熱。太陽能熱水器是當(dāng)前把太陽能技術(shù)應(yīng)用于集中熱水供應(yīng)最常見的方式。

通風(fēng)措施的正確選擇是港口建筑節(jié)能的重要內(nèi)容之一。充分利用港區(qū)風(fēng)能資源，利用風(fēng)壓或熱壓在建筑內(nèi)形成自然通風(fēng)，改善室內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量。在大型港口公建中，可采用自然通風(fēng)和機(jī)械輔助式自然通風(fēng)來達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣、降低室內(nèi)溫度并改善室內(nèi)環(huán)境。

4結(jié)語

進(jìn)入新世紀(jì)以來港口經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，生態(tài)性和可持續(xù)發(fā)展性是當(dāng)前港口建筑的發(fā)展趨勢。將生態(tài)學(xué)理論融入港口建筑設(shè)計理念，協(xié)調(diào)人、港口建筑和港區(qū)自然生態(tài)環(huán)境三者之間的關(guān)系，這需要建筑設(shè)計師不斷豐富自身的專業(yè)知識，善于運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計理念，創(chuàng)作出符合時代氣息的港口生態(tài)建筑。