生态建筑设计的方法与实践

[摘 要]随着可持续发展观念的提出，使建筑师开始思考如何从根源上解决建筑对能源和环境的影响，生态建筑的出现正是基于这样的背景。

[关键词]生态建筑 设计 方法

中图分类号：X724 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0181-01

引言

建设生态建筑意味着从建筑材料的生产，建筑规划，建筑设计，建筑施工以及建成后使用管理的每个环节，都将发生一场以保护环境、节约资源，促进生态平衡为内容的深刻变革，在一定意义上这场变革将围绕着生态建筑的发展而展开。

一、生态建筑基本特征及其设计思想

1.1 生态建筑基本特征

（1）生态建筑的低消耗性

这是整体有序与平衡观点和循环再生观点的要求。所谓低消耗性就是要尽力降低对资源及环境的消耗，从而降低整个自然生态系统的物质与能量的输出，使得生态系统保持在自我调节的范围，并达到动态平衡。

（2）循环再生性

生态建筑作为城市生态系统的子系统，资源、能源的利用应做到循环再生、可持续利用，逐步达到自我调节、自我平衡的目标，从而减少对外部环境的影响，以可持续发展的目的。

（3）环境适应性

生态建筑的设计应强调与环境协调，尽可能的维护外部环境，并充分发挥环境效益.建筑的选址、平面、剖面设计都应遵循与环境共生的原则，充分利用原有的地形、地貌。并与环境特点与气候特征相适应。

1.2 生态建筑设计思想

生态建筑是最高层次的回归自然。它依赖于许多相关技术的最新发展，无论使用何种技术一定要将建筑作为一个有生命的机体，形成一个自然生态相平衡的良性循环体系，将建筑视

为一个生态系统，通过设计，组织建筑内外空间中的各种物态因素，使物质能源在建筑生态系统内部有序地循环利用，获得一种高效，低耗，少废，少污，生态平衡的建筑环境。

二、生态建筑的设计目标与原则

2.1 生态建筑的设计目标

是在满足功能和空间需要的同时，强调实现资源的集约和减少对环境的污染。生态建筑强调资源和环境，强调建筑在整个寿命周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染。生态建筑在整个生命周期内基本目标包括：（1）尽可能减少资源能源的消耗；（2）把环境和建筑的污染降到最低；（3）保护自然生态环境；（4）创造健康舒适的室内外环境；（5）使建筑功能质量目标统一；（6）使建筑生态、经济取得平衡 。

2.2 生态建筑设计原则

（1）整体设计原则

我们不能将生态建筑看作一个简单的建筑单体去做设计，而应当在满足业主要求、建筑本身的目的性的前提下将其所在的区域纳入其所在的自然环境、社会环境、经济环境各个方面，尊重传统文化和地域文化特点，自觉促进技术与人文的有机结合，将各种因素统一考虑，权衡比较，从中选择最优的解答，建立不破坏区域环境，技术运用适当，人性化的居住社区和城市环境。

（2）高效无污染原则

这个原则有三方面的含义：一是降低建筑对物质与能量的消耗，提高能源利用效率，运用新材料、新结构、智能建筑体系，降低建筑消耗的能量。据建筑所在地区的气候特点，合理利用阳光、风能、雨水、地热等自然能源。合理进行建筑设计，减少不可再生资源的损耗和浪费，提倡能源的重复循环使用；二是建筑材料的无害化，建筑材料利用的高效。即材料的循环使用与重复使用，避免选择的建筑材料含有危害人类身体健康的物质，给自然环境带来危害。三是指舒适、健康的室内环境。

（3）灵活多适原则

采用适应变化的设计策略，避免建筑过早废弃，使其能够得到再次利用或多次利用，节省建造新建筑所需的重复建设费用，适应变化的设计策略主要有四种：适应性改变、灵活性设计概念、长寿多适概念和合理废弃概念，在具体设计中应灵活采用。

三、生态建筑的设计方法

3.1 生态建筑的规划设计

建筑规划要走中小型化、花园化、智能化为一体的道路，提高绿地面积比例，降低能耗量；建筑整体规划应体现建造场地、植被的一体化；减少对资源的干扰和非点源污染；建筑及装饰材料的选择应考虑对能源消耗和对空气、水污染的影响；全方位考虑建筑绿化，沿街绿化、楼间绿化、楼旁绿化、绿化建筑，形成多品种、多层次、立体的、广泛的绿化环境，改善建筑小气候，使人类贴近自然。

对于已确定的基地，应遵循一个重要的原则尽可能尊重和保留有价值的生态要素，维持其完整性，使建筑环境与自然环境融合和共生。我们的建造活动应尽量少地干扰和破坏自然环境，并力图通过建造活动弥补生态环境中已遭破坏或失衡的地方。

3.2 生态建筑的方案设计

建筑方案应充分利用太阳光、阴影，选择合理的建筑朝向和建筑型体；营造良好的局部建筑小气候，室内空间与室外空间相结合，加强人与自然的联系；建筑空间多样化、科学化，加大使用功能的灵活性和空间的可变性，留有变化余地，经过改造和装饰可以再生使用。一个成功的生态建筑方案设计应该全面的考虑地域气候影响与能源利用两个方面。

（1）生态建筑地域气候影响

地域气候影响包括地域气候条件、周围微小气候、气温、自然通风、建筑的地域与朝向、温度和降水等诸多方面。

①地域气候条件。地域气候条件影响建筑的设计形态，地域一年四季的气候变化特征指当地的气温、温度、蒸发量、风向和风速，以及太阳的辐射量。

②建筑周围的微小气候。建筑的特定地段选择都处于地域性的环境气候条件之下，还受当地微小气候的影响。不同的建筑地段情况，如地势的坡度与朝向、土壤类型、绿地植被状况、材料表面性质以及环境景观等综合性的影响因素条件下的温度、湿度、风向和风速、蒸发量、太阳的辐射量等形成当地特定的微小气候状况。

③气温。建筑中获取的热量或热量的损失取决于室外温度，分析室内外的温度差异，是建筑设计考虑采暖或降温的基本数据，根据室内外的温度差异关系来确定期望的环境设计温度。

④自然通风。在建筑地段设计中，空气的流动是另一个重要的气象因素，各建区的气象资料均可提供当地不同季节的主导风向和风速，是设计的依据。

（2）生态建筑的能源利用

我们在建筑设计中，在节约使用不可再生资源的同时，应当重视新的能源利用方式，从可再生能源多想办法。目前应用于生态建筑中的可再生能源有太阳能、风能、地热能等，其中以太阳能的利用最为广泛，技术也最为成熟。

3.3 生态建筑的构造设计

考虑建筑空间的建筑材料中易挥发的有机成分，昼量减少微生物生长的机会，提供新鲜的空气，创造易于接近日光和公共适宜环境，同时要考虑室内空间维修和清洁材料挥发的化学成分对人体的影响；建筑构造使用可循环或带有可循环材料（如钢材、铝材等）的产品，考虑建筑构件和建筑设备的再利用，尽可能减少建筑垃圾；为建筑物主人使用可循环设施提供方便，通过中水的再利用和节水装置来使生活污水降到最低；建筑屋顶、地面、门窗要进行绝热处理；广泛应用建筑采暖节能、制冷节能、通风节能、照明节能等建筑节能技术。

结束语

面对机遇和挑战，当务之急是要加大投入，在学习、借鉴国外成功做法基础上，结合国情加强宣传，让社会各界对推行生态建筑必要性和紧迫性有充分认识；结合各地地域特征和经济现状，通过技术创新和系统集成，制定颁布生态建筑标准和评估规范，研究开发、应用推广生态新技术、新材料和成熟适宜的生态建筑技术体系；努力实践建筑生态化各项具体措施，建立健全生态建筑立项、设计、施工、运营各环节管理机制和技术政策法规；搭建国内外生态建筑合作交流平台，最终通过研究、设计单位与政府、工业界密切合作，推动生态建筑成为我国未来建筑主流，实现建筑业可持续发展。

参考文献

[1] 李华东主编，高技术生态建筑，天津大学出版社，2002.9.

[2] 荆其敏、张丽安，生态的城市与建筑，中国建筑工业出版社，2005.5.

[3] 夏云、夏葵、施燕，生态与可持续性建筑，中国建筑工业出版社，2001.6.