當代建筑設計中的生態理念與手法初探

賈松林

【摘要】用生態學原理和方法，以人、建筑、自然和社會協調發展為目標，有節制地利用和改造自然，尋求最適合人類生存和發展的生態建筑。

【關鍵詞】創造力；觀念；整體；片斷

1、引言

20世紀60年代，建筑師保羅·索勒里創建了城市生態學理論，把生態學和建筑學合并而成為一體，意為生態建筑學，并在《生態建筑學：人類理想中的城市》中提出了生態建筑學的理論。1969年美國著名景觀建筑師麥克哈格所著《結合自然的設計》的出版，標志著生態建筑學的誕生。

2、生態建筑的兩種傾向

在注重環境生態的建筑中，大致可以分為如下兩種傾向：

一種傾向是針對技術發展所造成的人與自然相疏離的狀況而產生的自然主義設計思想，可稱為綠色建筑的探索。這類建筑借助綠化或覆土等手段，將自然移植到建筑環境中，加強建筑中人與自然的親和關系，使建筑本身成為自然景觀的組成部分。

另一種傾向是利用高科技手段去解決環境和生態問題。認為人類想要徹底解決環境和生態問題，最終還得依靠科技本身的進一步發展。因此，一些掌握高科技手段的建筑師，懷著滿腔熱情，設計了一系列以高科技手段解決節能、采光、環境凈化和資源的再利用問題的建筑。

3、生態建筑設計的基本原則

生態建筑設計是將建筑這一人工物置于自然環境中時，組成建筑與生態環境之間互相作用的生態系統，應充分考慮其對自然環境的適應和影響，以及建筑與自然環境之間物質能量的交換。在進行設計應考慮如下：

3.1總體的綜合的設計觀念

建筑設計中綜合考慮各種因素——物理的、化學的、生態的、社會的環境，以滿足人的身體和心理、精神方面的各種需要。設計中的環境綜合考慮將不僅包括室內空氣質量，也包括熱舒適度、良好的光照、聲學環境及空間大小、關系等。人類對建筑的滿意度越高，那么建筑的改動越少，使用的時間也越長，避免附加的建設活動。建筑設計和室內環境質量問題必須在整個設計、建造、使用、拆除過程中都要考慮。

3.2充分重視現場調查和分析

在設計過程中的初期要對用地資源進行仔細的評估，了解光照條件、風玫瑰、微氣候環境、排水模式、土壤成分、植被、水資源等情況，讓這些信息來指導設計。環境敏感的設計目光應超越用地紅線，從更廣的范圍來評估工程對周圍環境的影響；同時盡可能考慮建筑對用地附近一定范圍內的生態系統、野生動物棲息環境等的影響。建筑所在場地的地形、植被、水體、景觀等自然要素是構成自然生態系統與場地特質的組成部分，特定的地形地貌本身就是一種自然風景資源，這一點今天已被愈來愈多的人所認識。

3.3將“綠色”作為重要的設計目標

考慮在建筑中使用高效率的熱絕緣措施，高性能的窗戶、緊湊的維護結構等確定合理的層高和建筑尺度，簡化建筑不必要的形體變化以盡量減少建筑對材料和能源的消耗。充分利用和保護用地上的植被，也是進行“綠色”設計的方法。建筑周圍的樹木或其他植被可以有效地降低建筑室內的熱負荷。灌木籬墻、樹林等可以阻擋冬天的風，或在夏季降低進入建筑內部的空氣的溫度。高效率地用水，低維護費用的造景設計，也是進行“綠色”設計的方法。造景設計中使用耐旱植物、本地植被，耐久性好的地面鋪裝材料都有助于減少維護管理費用和能源消耗。另外，積極主動地嘗試去被動或太陽能，自然光照明，自然通風等，可再生能源的利用，也是進行“綠色”設計的方法。

4、生態建筑的分析

4.1雙層外墻系統

它能提供一種“空氣流動的密封”，同時又具有良好的熱絕緣性能。其工作原理是空間腔里較低的氣壓把部分廢氣從房間抽出，并且吸收太陽輻射熱后變暖、自然地上升，從而帶走廢氣和太陽輻射熱。在技術上，主要發展了“可呼吸的外墻”來平衡熱絕緣要求和日照、自然通風間的相互矛盾，通過控制和利用日照以及室內外空氣的流通，以滿足節能策略對建筑自然通風和有效地利用日照的要求。

4.2建筑“腔體”

建筑“腔體”的運用，在生態建筑中起著能量循環和微氣候的調節作用。建筑大廳精妙地與自然進行著物質和能量的交換，維持著室內環境的高舒適性。夏季利用“煙囪效應”來降溫。在冬季可關閉腔體頂部的窗戶，則形成一個溫暖的緩沖層，能充分吸收太陽輻射熱形成“溫室效應”。至于氣候適宜時，建筑可根據需要自由地選擇開窗與否。這種表皮與腔體協同作用的機制，通過對建筑形體空間的有機處理，取得了合乎邏輯的生態效果。

4.3特朗布壁

特朗布壁它利用熱虹吸管溫差環流原理，使用自然的熱空氣或水來進行熱量循環，從而降低供暖系統的負擔。最古老的太陽熱吸收外墻是利用厚厚的熱惰性材料來維持室內的溫度，如氣候炎熱的沙漠地帶的建筑使用的土墻。而特朗布壁吸收了這些傳統的手法，同時具備了更輕盈的形象和更高的熱效率以及更主動地適應氣候變化的能力。在天氣較冷的時候，熱惰性墻體可以利用它自身收集太陽輻射熱量的能力為室內供暖。新鮮空氣從外墻底部進入空氣腔中，被熱惰性材料吸收的太陽輻射熱加熱后進入室內，使熱空氣在屋內循環傳播。在炎熱的氣候條件下，特朗布壁則通過使空氣直接上升并排到室外來防止熱量進入室內。這時墻體從北面汲取較冷的空氣進入室內，達到自然降溫的效果。

4.4綠化設計

建筑周圍的綠化在夏季可以有效降低地表溫度，從而為室內的自然通風提供可能；植被可以吸收二氧化碳而提高空氣中的氧含量，是室內空氣質量的最佳保證。一般來講，建筑的綠化可以分為周邊環境綠化、墻面綠化、室內綠化、屋頂綠化等幾類。

結語：

生態設計思想不僅是一種風格和手法，它還深刻地反映了當代人的哲學思考，表現了一種強烈的反思意識。因此，生態建筑所涉及的不僅僅是藝術問題，而是更深層次的文化問題、哲學問題和倫理問題。生態建筑表現出來的是對宇宙和人類的終極關懷和憂患意識。

參考文獻：

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