基于可持续发展的生态民居建筑设计研究

摘要：随着节能减排、绿色环保、生态和谐等观念的不断深入人心，民居建筑设计中融入节能环保生态的观念，发展生态建筑已经成为建筑界的一个新的设计方向。生态民居不仅对居住者的身理和心理健康产生直接影响，同时对社区的健康发展以及城市的整体人文环境、居住环境意义深远。将建筑设计和生态设计统一在可持续发展的基础上，结合现代科技和建筑结构设计理论，通过在建筑与生态间寻找平衡点，为可持续发展的生态民居设计提供新的视角和方法。

关键字：建筑设计；生态民居；可持续发展

1 引言

随着节能减排、绿色环保、生态和谐等观念的不断深入人心，民居建筑设计中融入节能环保生态的观念，发展生态建筑已经成为建筑界的一个新的设计方向。生态民居不仅对居住者的身理和心理健康产生直接影响，同时对社区的健康发展以及城市的整体人文环境、居住环境意义深远。将建筑设计和生态设计统一在可持续发展的基础上，结合现代科技和建筑结构设计理论，通过在建筑与生态间寻找平衡点，为可持续发展的生态民居设计提供新的视角和方法。

2 生态住宅建筑设计的原则和意义

所谓生态民居建筑设计，就是综合运用现代建筑技术、人工环境学、生态学等现代技术手段、理论和方法，将现代住宅打造成一个小型的生态系统，为其中的居住者提供一个舒适、健康、环保、高效、美观的居住环境的一种设计实践活动。生态型住宅建筑设计不仅仅是提高绿化水平，而是一种既有利于居住又对周围环境的和谐无害的一种理念和设计思想，该设计融建筑设计、生态设计、人文设计于一体，将生态元素、艺术元素、人文元素加入到建筑中，设计出符合实用性、美学、艺术性和生态美的和谐生态居所。使住宅不仅能给人们带来视觉震惊同时还具有持久的物质美感和良好的实用性，因此，现代生态民居建筑设计是现代建筑设计更高层次发展。

2.1 生态民居建筑设计应遵循的设计原则

生态民居设计的出发点是生态环保、节能减排，因此，在设计过程中，整体思路和设计的出发点都与传统的住宅设计有着本质的区别，生态民居建筑在设计中需要遵循以下原则：首先，要充分尊重自然环境，注重人类与自然环境的天人合一；其次，合理的使用材料和能源，采取有效的技术手段节约，避免浪费。包括太阳能的使用，通风设计、隔热材料使用以及合理利用气候条件等；第三，再设计中崇尚以人为本的设计理念，充分考虑人的舒适度和实用性等因素；最后，考虑生态建筑的地方性，与各地的地方文化、民俗、地理环境、气候等有机结合，提高建筑的可持续性。

2.2 生态民居中的生态材料的选用

在生态民居的设计和建设过程中，材料的选择是最能体现生态性的角度和方面。好的技术、新的设计和思想需要环保高效的材料的支撑和配合。首先，生态住宅的设计需要基于可再生可重复利用的生态材料和资源；其次，要大量使用新型清洁材料，避免产生建筑垃圾，减低垃圾难降解的材料对环境的污染和影响；第三，提高材料的复用率，加快材料的标准化、模块化通用性建设，使材料可以拆装反复循环使用，降低了材料的消耗，同时减低了成本又环保；最后，要推广多种材料的综合使用，发挥不同材料的物理特性优势，有效提高材料的利用效率。

3 典型的基于可持续发展的生态民居建筑剖析

3.1 福建土楼

福建土楼遵循了天人合一的东方哲学理念和风水建筑规划说，就地取材，用最平常的土料筑成高大的楼堡，体现了客家人匠心独运的建筑智慧和人居理念。土楼的选址或依山就势、或沿循溪流，形式优美奇特，建筑材料就地取自大自然，荒废时又回归大自然，是早期环保节能型生态建筑的经典。这种节约型和节能型的建筑与规划模式，面对现代化的冲击，对今人仍具有不可忽视的魅力和启示价值。土楼兼有防盗、防震、防兽、防火、防潮、冬暖夏凉等优异性能。它外堡垒式威严外观表现出强烈的防卫性，而土楼内部空间则是用纤细的木构件组成，并且居住空间对内院开敞，采用标准的小开间，从而让人感到亲切。经千年一直造福于闽南客家民众的福建土楼，并没有损耗赖以生存的生态平衡。

3.2 日本津田町住宅

津田町住宅是为四代同堂家庭建造的一幢三层住宅。建筑外部结构是由外侧隔热的钢筋混凝土墙建成，内部及屋顶由木材建成。这栋住宅通过空气循环从屋顶集热，阳光通过建筑顶部的窗口直接将热能传递至墙体，该系统还在进一步改善，预计将强化屋顶的隔热性，储存雨水用于冲刷厕所，将垃圾制成肥料用于园艺。

3.3日本新宿NS大厦

该项目是提出“零能源集群概念”至今，第一例零能源项目。该项目的第一要点是大环境，对能源的需求降到最低，减少挖土量与对植被的破坏。第二将整个建筑埋入地下、将建筑与外界隔断，避免受太阳光以及暴风雪的影响。第三点，引入周边可利用的能源条件，将附近一河流引入建筑内部，恒温水流的循环被设计为辐射性的空调系统，最后排放回河流。并且，地下的温泉水可解决大楼所需的部分热量。 第四点，新风采集来自地下夏天利用土地对其进行降温，冬季则聚热空气。建筑内部还设有雪窖，收集本地区冬季的丰富冰雪，以解决机房所需的冷气。通过这么多的努力，整个建筑的能耗降低了75%，其余25%依靠可再生能源。

3.4 日本比尼庇护所

这是一种使建筑材料膨胀，并将圆形屋顶支撑抬高的方法。比尼庇护所的原理是把一 个房子简单地分成 8个部分，每个部分单独制造。这些部分都可以制成平板的形状，接下来就是空气泵的事情了。将整个框架用空气泵支撑起来只需要大约一个小时，只需要在搭建地点确定整体的结构就可以了。整个过程只需要3个工人。 比尼庇护所还是一套整体可循环使用系统，能够随时将房屋拆除和重新搭建。这样的建筑还可以不断改进。在日本，这一切已经开始得以实现：仅仅是一个机器人就独立在日本名古屋建造了一幢21层高的楼房，而且在建造过程中，除了电脑工程师外，没有一个泥瓦匠参与工作。

4基于可持续发展的生态民居建筑设计的发展方向

生态住宅是目前建筑设计的热门，未来的生态住宅设计主要从以下几个方面体现可持续发展的观念和思路。首先是在建筑设计时选用生态型材料，在保证材料对环境、对业主无害的前提下，最大限度的选用可充分回收利用的材料，对不能回收利用的部分，再满足设计要求的同时要考虑建筑寿命到期材料的处置工艺，以降低建筑对环境的影响；其次，在设计时要考虑建筑的寿命，尽量采用可拆卸和易组装的材料和设计方式；第三，将生态民居的观念进一步向上向下延伸，实现生态民居建筑的产业化，保证生态民居需要材料的提供和使用后材料的回收再利用产业化，让更多的人接受绿色环保生态的生态民居，拥有一个更加轻松愉快的生活空间，一个可循环利用的生活空间；最后，通过生态建筑助力生态城市，生态民居设计要融入生态城市建设当中，在满足居住舒适性、安全性、便利性的同时，让每一栋生态民居都符合生态城市规划的要求，让建筑设计从传统高消耗型发展模式转向高效绿色型发展模式，由单个生态民居建设向集中统一建设转变，让生态民居设计成为世界民居建筑设计的必然趋势。

4 结论

生态建筑经过数十年的实践，逐渐形成了一些重要的设计思想、原则、方法。从本质上讲，生态建筑设计是一种由生态伦理观、生态美学观共同驾驭的建筑发展观。本文在分析生态民居建筑设计的基础上，对目前世界上典型的生态民居建筑设计进行了深入剖析，进一步明确了可持续发展的思路和观念对生态民居设计的影响，对建筑空间表现、构筑和循环利用的指导意义，其结果对生态民居设计的推广和生态城市的建设具有十分重要的指导和现实意义。

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