生态建筑设计方法浅析

摘要：随着社会的不断进步与发展，尤其是城镇化的快速推进使建筑业迎来了空前的发展，但空气污染、资源消耗和生态破坏等问题也相伴而生。生态建筑注重建筑与人文、环境及科技的和谐统一，强调建筑与环境的可持续发展。本文主要介绍了生态建筑的相关知识，简述了生态建筑设计的定义，阐述了生态建筑的准则与原则，详细论述了生态建筑的设计方法和要求。

关键词：生态建筑，设计准则，设计方法

中图分类号：S611文献标识码： A

1前言

由于近代的落后和文化的差异，我国的基础建筑理论研究与西方先进理念有较大差距，城市建筑林立的景象背后，是基础理论的薄弱与无序扩张。政府与社会引导的急功近利与浮躁心态，将人们的注意力和设计精力吸引到高楼大厦的设计成果方面而忽视了设计过程、方法、原则与理念。正确的方法与理念、优化的途径是我们达到优异的成果必然的结果。大部分人认为设计方法论是空头理论，无助于优秀建筑的设计与建造，并未意识到进行方法研究的必要，更有甚者认为现代设计方法只是计算机辅助设计的运用或是有关设计技巧的研究。建筑设计方法理论已成为建筑学中必不可缺的科目[1]。这是本文考虑选择建筑设计方法进行总结与研究的主要出发点。

2 生态建筑

2.1 生态建筑定义

生态建筑，是一个宽泛和大致的概念，总体可概括为“根据当地生态气候和场所条件，同时运用生态学和建造技术，合理巧妙地安排建筑方案和环境关系，使二者成为和谐统一的整体”，如此建筑可称为广义的生态建筑典范。通俗解释就是使建筑本身的设计，运用天然材料、节约能源、暗合自然并尽量减少破坏环境的负面影响。因此此类建筑具有优良的自身调节和适宜能力，好比天然生态系统，与自然和谐共处。

2.2 设计准则与原则

生态平衡是人类社会与自然界之间的平衡互动与发展的基点，人类与社会进步必须返祖，与自然结合成有机整体，无疑生态建筑就必须解决好人、建筑和自然三者之间的关系：既要为人创造合理的空间建筑环境（即适居的温度、湿度、清新的空气、柔和的光、清静的声和多适灵活的空间等）；同时又要呵护周围的自然环境（索取少，影响小）。首先主要强调少费循环使用土地、能源和材料自然资源，贯彻少用、循环以及多用可再生资源等原则，然后考虑减少排放和妥善处理固体垃圾、污水、有害气体等有害废弃物以及减少声光污染等。

生态建筑作为宏观的概念，在材料利用和新能源开发等环节上应超越个体建筑的低微尺度，把它放到整个城市或区域内整体设计，也可以将生态建筑作为涵盖能源优化、污水处理、太阳能的采用和处理等问题的一个技术的集成体，超出了建筑范畴，需要建筑师和各个专业的工程师通力交流与合作。一些设计准则可表述为：在技术层面和细节考虑，需要合理规划选址、资源高效循环利用、减少环境污染、降低能源消耗和采用太阳能、风能等；在过程上思考，需考虑生态建筑采用诸如保温隔热、防晒和自然采光等技术策略来提高建筑的性能。生态建筑的地位和作用可总结为：居于人类与自然界之间的中介地位，注重生物圈的保护，与人方便并面向未来[2]。

因此生态建筑在设计中必须遵循的原则可归纳概括为：资源经济环保和低费用原则、全寿命设计与建筑整体性原则、环境宜人与建筑灵活性原则、传统特色与建筑设计理论融合的原则和现代技术与环境科学有机统一的原则。

3 设计方法

从设计手法分析，生态建筑包括三大类：a从建筑当地出发，采用周围材料以及传统沿袭乡土设计方法；b注重地域性和“适宜新技术”理念和技术的有机结合；c尽量运用新的材料及技术融合本地生态。

上述设计手法以当地生态环境为前提，对技术的应用理念和方法各有千秋，但建造活动应尽量减少对自然环境的干扰和破坏，并设法弥补已遭破坏或失衡的地方生态环境[3]。基于以上设计准则与理念，我们提出如下三种设计方法，现表述如下。

3.1 整体设计方法

该设计方法的基本点是，在生态的建筑规划与设计中要把具体建筑看成是与城市建筑大系统相联系的一部分，城市总体规划要求出发合理划分区域范围，综合分析场地、地形地貌、地质水文和气候条件等方面的可行性和经济性，即整体设计与布局，通盘考虑。首先，继承保护和弘扬城市地方景观特色，如有必要与能力则创造出新颖的城市特点，在改变不合理的规划模式、区域布局、空间掌控和资源配置的同时，让城市的自然地理特征和历史文化脉络得以继承与发扬；其次，调节建筑风格与自然环境的关系时，努力使项目的建筑效益与社会效益最大化。在生态建筑中对这些紧密关联、甚至些许矛盾的因素进行统一、有效、全面的考虑，整体系统的设计方法就是在设计过程中必须深刻烙下印记的[4]。

3.2 气候设计法

气候是生态建筑设计的原点，也是归结点。气候设计法是指在建筑设计中以气候为参照物，选择或创造与当地或当时气候相适应的材料、构造、建筑形式和利用能源的方式，其生态意义在于影响建筑的舒适度和自然利用方式。建筑适应气候，在“自力更生”最大限度保护人类的同时，也必须顺应人类的生存环境。该设计方法着重强调了气候主动调节被动系统的设计，并从更高的技术要求来强化对自然资源的利用，其具体手法包括：生物气候法和传统经验借鉴法。“生物气候地方主义”不仅考虑影响人体生物舒适感觉的因素（如冷、热、干、湿等），重点是分析气候、地域和人体生物感觉之间的关系，进而确定可能最优化的设计策略。在建筑理论知识和实际数据分析基础上发展的生物气候法，试图建立起一种通用的科学化、理性化设计模式。针对生物气候法的不足，气候设计的另一设计方法，就是通过重新挖掘和评价地方传统和建筑经验，找到典型具体的气候适应设计模式，适用于具体的地域。因为在一定的区域范围内，比较稳定的气候对地域建筑气候设计分析值得研究，才可以为同一个地区或相似地区的气候经验建筑设计提供有价值的参照。具体方法有两点：借助现代管理学和人体科学的成果评估传统地域建筑中的生态设计策略和直接采用、修改或发展符合现代设计和生活要求的策略。

3.3 生物设计法

生物设计法的主要思想是借鉴生态系统的自身节律以解决建筑与环境间的矛盾。生物设计法首先将建筑看作是一个生态系统，然后合理安排建筑内外的物质因素，以循环方式令资源、能源在建筑系统内有序流动，获得一种低耗、高效、无污染、无废弃物、生态和谐的人工环境。其中最著名和有效为建筑师麦克-哈格提出的“生态设计方法”，该方法分为调查-综合-表述等步骤：1）自然过程调查：以自然为资源，进行信息调查；2）生态因子调查：广泛收集规划区域内的自然和人文资料，进行资源信息调查；3）生态因子分析归纳：先对各因素进行分类分级，绘制单因素图，再结合具体要求使用图叠和计算机技术进行叠加和归纳出相应综合图；4）结果表述：分析各主要因素及资源开发进行适宜度，确定最优的利用方式。

4 结论

本文讨论了生态建筑的基本概念、设计原则、理念和方法。生态建筑是一个复杂的系统工程，必须把握和思考建设项目的全寿命周期，对其研究也应从设计阶段延伸至施工、检测、新材料研发和相应管理法规的制定和实施等方面；同时，生态建筑的发展需要建筑师、规划师、结构与设备工程师、监理工程师以及建造师协同合作。

参考文献

[1] 曹丽新.浅谈绿色建筑设计的发展趋势[J].中国新技术新产品，2010，(7)：172.

[2] 周曦，李堪东编著. 生态设计新论一A1生态设计的反思和再认识. 南京：东南大学出版

社，2003.

[3] 朱馥艺. 生态建筑的地域性与科学性：博士学位论文. 南京：东南大学建筑系，2000.

[4] 高沛峻，徐淑云. 绿色建筑投资案例分析. 建设科技，2003（12）：46-47.