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摘要：該文論述了生態(tài)建筑的發(fā)展，分析了生態(tài)建筑的特征及其對(duì)設(shè)計(jì)的基本要求，以期引起人們對(duì)生態(tài)建筑的關(guān)注。

關(guān)鍵詞:生態(tài)建筑、建筑設(shè)計(jì)、生態(tài)學(xué)

20世紀(jì)80年代初出現(xiàn)的能源危機(jī)之后，全球范圍之內(nèi)的保護(hù)生態(tài)環(huán)境、建設(shè)綠色家園的呼聲日益高漲。人們開(kāi)始對(duì)自然觀和價(jià)值觀進(jìn)行深刻反思和變革,包括許多建筑師和規(guī)劃師,探索在建筑設(shè)計(jì)中使建筑環(huán)境與自然環(huán)境進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,整體地思考建筑、生態(tài)、社會(huì)、環(huán)境等問(wèn)題。20世紀(jì)60年代,意大利建筑師保羅•索勒瑞把生態(tài)學(xué)（Ecology）和建筑學(xué)(Architecture)合并成Arcology,提出了“生態(tài)建筑學(xué)”的概念。1969年,美國(guó)景觀建筑師麥克哈格的著作《設(shè)計(jì)結(jié)合自然》的出版,標(biāo)志著生態(tài)建筑學(xué)的正式誕生。

一生態(tài)建筑的含義

生態(tài)建筑學(xué)它使人們對(duì)生態(tài)環(huán)境與建筑生態(tài)的認(rèn)識(shí)提高到了一個(gè)新的水平，它是立足于生態(tài)學(xué)原理上的建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)理論和方法。所謂生態(tài)建筑就是根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境運(yùn)用生態(tài)學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)的基本原理、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段等，合理安排并組織建筑與其他相關(guān)因素之間的關(guān)系，使其建筑與環(huán)境之間成為一個(gè)有機(jī)的結(jié)合體。同時(shí)并有良好的室內(nèi)氣候條件和較強(qiáng)的生物氣候調(diào)節(jié)能力。以滿(mǎn)足人們生活、工作所需的舒適環(huán)境，使人、建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間形成一個(gè)良性循環(huán)系統(tǒng)。它具有節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、改善生態(tài)環(huán)境、減小環(huán)境污染、延長(zhǎng)建筑物壽命等諸多好處。建筑生態(tài)設(shè)計(jì)力求在人、建筑、自然之間建構(gòu)和諧的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)人與自然的良性循環(huán)。生態(tài)建筑的創(chuàng)作受到技術(shù)性和藝術(shù)性的雙重影響，所以要根據(jù)生態(tài)建筑的內(nèi)在邏輯，發(fā)揮地方技術(shù)、材料的美學(xué)特性，關(guān)注地方文化傳統(tǒng)，創(chuàng)造獨(dú)特的建筑藝術(shù)形象，實(shí)現(xiàn)功能實(shí)用性、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)持續(xù)性、社會(huì)文化性的結(jié)合。

二生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)原則

生態(tài)建筑歷經(jīng)數(shù)十年的實(shí)踐，逐漸形成了一些重要的設(shè)計(jì)思想、原則、方法。從本質(zhì)上講，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)是一種由生態(tài)倫理觀、生態(tài)美學(xué)觀共同駕馭的建筑發(fā)展觀。在實(shí)踐中的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：

1.尊重環(huán)境，注重與自然環(huán)境的結(jié)合。人、建筑是自然的一分子，人的活動(dòng)必須和自然建立起一種協(xié)調(diào)的關(guān)系。所以應(yīng)尊重自然、保護(hù)生態(tài)、與自然協(xié)調(diào)發(fā)展，盡可能減少人工環(huán)境對(duì)自然生態(tài)平衡的負(fù)面影響。

2.以人為本的設(shè)計(jì)觀念。在建筑設(shè)計(jì)中要充分考慮的到人的因素，建筑是為人使用，所以在設(shè)計(jì)中要充分考慮到人的舒適性和使用的方便性。

3.能源的合理使用與節(jié)約。節(jié)能的技術(shù)原理是通過(guò)蓄熱等措施減少能源消耗,提高能源的使用效率,并充分利用可再生的自然資源,包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水利能、海洋能、生物能等,減少對(duì)于不可再生資源的使用。在建筑設(shè)計(jì)中結(jié)合不同的氣候特點(diǎn),依據(jù)太陽(yáng)的運(yùn)行規(guī)律和風(fēng)的形成規(guī)律,利用太陽(yáng)光和通風(fēng)等節(jié)能措施達(dá)到減少能耗。應(yīng)用材料的蓄熱和絕熱性能,提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫和隔熱性能,利用太陽(yáng)能冬季取暖,夏季降溫,通過(guò)遮陽(yáng)設(shè)施來(lái)防止夏季過(guò)熱,最終提高室內(nèi)環(huán)境的舒適性。

4.注重生態(tài)建筑的地方性。任何一個(gè)區(qū)域規(guī)劃、城市建設(shè)或者單體建筑項(xiàng)目,都必須建立在對(duì)特定地方條件的分析和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,其中包括地域氣候特征、地理因素、地方文化與風(fēng)俗、建筑機(jī)理特征、有利于環(huán)境持續(xù)性的各種能源分布,如地方建筑材料的利用強(qiáng)度和持久性,以及當(dāng)?shù)氐母鞣N限制條件等等。

5.減少人工層次，更加注意自然環(huán)境設(shè)計(jì)。要對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)和規(guī)律加強(qiáng)重視，確定“整體優(yōu)先”和“生態(tài)優(yōu)先”的原則，減少人工層次，加強(qiáng)自然環(huán)境的利用，使人工環(huán)境和自然環(huán)境有機(jī)交融。

6.彈性設(shè)計(jì)。具有足夠的彈性，以包容未來(lái)科技的應(yīng)用與發(fā)展。可持續(xù)的概念是一種動(dòng)態(tài)的思想，體現(xiàn)在生態(tài)建筑中就是建筑應(yīng)具有足夠的彈性，以適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展。如：樓梯的可生長(zhǎng)，預(yù)留的空間管道，家具系統(tǒng)的可變化性等。

三生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)方法

3.1建筑方案設(shè)計(jì)

1)尊重自然環(huán)境，優(yōu)化設(shè)計(jì)，節(jié)約資源，提高建筑的物理環(huán)境條件。

a.調(diào)研設(shè)計(jì)地段的各種氣候條件，例如溫度、相對(duì)濕度、日照強(qiáng)度、風(fēng)力和風(fēng)向等地域因素。

b.充分考慮建筑場(chǎng)地，如朝向、定位、地勢(shì)地貌、布局；評(píng)價(jià)陰影范圍、引導(dǎo)空氣流動(dòng)；順應(yīng)自然環(huán)境及保護(hù)環(huán)境。

c.利用自然能源、再生資源，如太陽(yáng)能、天然冷源、風(fēng)能、水能等。可在屋面架設(shè)太陽(yáng)能集熱器、風(fēng)力微型發(fā)電機(jī)。

2)增強(qiáng)自然環(huán)境與使用者的聯(lián)系，建筑物作為聯(lián)系使用者與自然環(huán)境的中介，應(yīng)盡可能多地將自然的元素引入使用者身邊，這是生態(tài)設(shè)計(jì)原則的一個(gè)重要體現(xiàn)。

a.盡可能增加自然采光系數(shù)，建立高品質(zhì)的自然采光系統(tǒng)。

b.創(chuàng)造良好的通風(fēng)對(duì)流環(huán)境，建立自然空氣循環(huán)系統(tǒng)。

c.創(chuàng)造開(kāi)敞的空間環(huán)境，使使用者能更加方便地接近自然環(huán)境，如利用退層設(shè)計(jì)屋頂花園。

3)考慮可持續(xù)發(fā)展要求，建筑要留有一定的余地，節(jié)約資源、減少建筑以及建筑廢棄物對(duì)環(huán)境的影響，使建筑隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有足夠的面積以備將來(lái)發(fā)展。

a再生能源的利用：沼氣、水循環(huán)系統(tǒng)、垃圾資源化。

b建筑的再利用：比起拆除新建既可大量減少建筑垃圾，又可減少資源的浪費(fèi)；近幾年在歐美有許多成功作品問(wèn)世。

4)保護(hù)土地和植被，注意建筑地域的生態(tài)環(huán)境，確保一定的綠化覆蓋率，在建筑內(nèi)外創(chuàng)造田園般的舒適環(huán)境。盡可能利用當(dāng)?shù)丶夹g(shù)、環(huán)境材料，形成當(dāng)代鄉(xiāng)土建筑。

3.2新技術(shù)以及新材料的應(yīng)用

1)利用太陽(yáng)能的新技術(shù)

a.窗戶(hù)集熱板系統(tǒng)。由玻璃盒子單元集熱板、蓄熱單元、風(fēng)扇和空氣導(dǎo)管等組合而成。在盒子里，光能通過(guò)集熱板轉(zhuǎn)換成熱能，并利用空氣做熱媒，加熱的空氣利用風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)。從空氣導(dǎo)管中由集熱單元流向建筑內(nèi)部的蓄熱單元。

b.空氣集熱板系統(tǒng)。該系統(tǒng)是常用的熱空氣供熱系統(tǒng)的補(bǔ)充，效率比高。常用在中庭等大空間:建筑的進(jìn)風(fēng)經(jīng)空氣集熱板加熱后，直接排人中庭，中庭或建筑結(jié)構(gòu)自身蓄積熱量。

2)新材料

a.透明熱阻材料(TIM)組合墻。TIM是一種透明的絕熱塑料，可將它與外墻復(fù)合成透明隔熱墻。

b.玻璃材料。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，在這一領(lǐng)域陸續(xù)出現(xiàn)了吸熱玻璃、熱反射玻璃、底輻射玻璃、電敏感玻璃、調(diào)光玻璃，電磁波屏蔽玻璃等。設(shè)計(jì)可將它們組合成復(fù)合的構(gòu)造形式，達(dá)到生態(tài)建筑的保溫和采光要求。

c.太陽(yáng)能光電材料。在建筑中種用太陽(yáng)能電池發(fā)電為建筑提供能源，既無(wú)污染，又無(wú)噪音，并由可再生能源提供燃料。

3.3其他

1)雨水收集和水的循環(huán)利用作為中水使用;雨水冷卻建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)，雨水冷卻建筑構(gòu)成單元;建筑周?chē)舭l(fā)效應(yīng)制冷。

2)利用土壤、地下水提供的地?zé)豳Y源。未來(lái)地下的冷和熱能源將會(huì)僅次于太陽(yáng)能，成為非常重要的可再生能源，因?yàn)檫@種能源普遍存在，幾乎沒(méi)有限制且易于獲得。利用太陽(yáng)、風(fēng)、雨水、地?zé)岬瓤稍偕Y源，從技術(shù)角度是非常成熟的。而且為了未來(lái)的建筑能滿(mǎn)足可持續(xù)性，越早采用可再生能源越好。

四結(jié)語(yǔ)

環(huán)境的惡化，能源的危機(jī)，使我們重新思考我們?nèi)祟?lèi)在改造環(huán)境中所扮演的角色，建筑作為人類(lèi)文明的象征之一，隨著人類(lèi)文明的不斷進(jìn)步而不斷發(fā)展。文明交流頻度的增加使建筑變得千篇一律，技術(shù)所創(chuàng)造的人工環(huán)境使人們遠(yuǎn)離了自然，而這種技術(shù)對(duì)不可再生能源的消耗及同時(shí)產(chǎn)生的廢物卻增加了地球的負(fù)荷。今天創(chuàng)造人、建筑、環(huán)境和諧統(tǒng)一的建筑成為建筑師面臨的新的挑戰(zhàn)，建筑學(xué)要求綜合地全面地對(duì)待技術(shù)在營(yíng)造中的作用，并且把技術(shù)與人文、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等各種矛盾綜合分析，創(chuàng)造出真正適宜于人類(lèi)生活的生態(tài)城市和生態(tài)建筑。

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