生态建筑设计要点探讨

摘要: 在建筑领域里，我们呼吁与环境共呼吸的建筑设计观，提倡各种建筑生态技术的应用，发展生态建筑。本文简单介绍了生态建筑的涵义,进而阐述了在设计工作中应遵循的设计原则、及设计中的关键要点。

关键词：生态建筑；设计；要点

Abstract: in the field of architecture, we call on breathing with environment architectural design view, advocated building ecological technology applications, development of ecological architecture. This article simply introduces the meaning of ecological architecture, and expounds the design principles should be followed in the design work, and the key points of design.

Key words: ecological construction; Design; The point

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

在大量消耗自然资源的基础上,人类文明取得了长足的进步,但由此却带来了自然界的报复———资源枯竭、环境污染、全球变暖和物种消亡等,迫使人类进行深刻的反思并逐渐认识到大自然不是一个可以任意改造的客体,而是一个有着自身发展规律的有机整体,人应该尊重自然,与自然进行沟通,而不是同自然展开争夺战,抢占地皮及其它有限资源。20 世纪60 年代,美籍意大利建筑师保罗·索勒瑞首次提出“生态建筑”,意即从生态学的角度来认识建筑,将生态学的理论应用到建筑设计中,以期达到与自然的和谐共生。

一、生态建筑的涵义

生态建筑学它使人们对生态环境与建筑生态的认识提高到了一个新的水平，它是立足于生态学原理上的建筑规划设计理论和方法。所谓生态建筑就是根据当地的自然环境运用生态学、建筑技术科学的基本原理、现代科学技术手段等，合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系，使其建筑与环境之间成为一个有机的结合体。同时并有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力。以满足人们生活、工作所需的舒适环境，使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。它具有节地、节水、节能、改善生态环境、减小环境污染、延长建筑物寿命等诸多好处。建筑生态设计力求在人、建筑、自然之间建构和谐的关系，实现人与自然的良性循环。生态建筑的创作受到技术性和艺术性的双重影响，所以要根据生态建筑的内在逻辑，发挥地方技术、材料的美学特性，关注地方文化传统，创造独特的建筑艺术形象，实现功能实用性、技术可行性、经济持续性、社会文化性的结合。

二、生态建筑的设计原则

生态建筑历经数十年的实践，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。在实践中的生态建筑设计应当遵循以下原则：

1.尊重环境，注重与自然环境的结合

人、建筑是自然的一分子，人的活动必须和自然建立起一种协调的关系。所以应尊重自然、保护生态、与自然协调发展，尽可能减少人工环境对自然生态平衡的负面影响。

2.以人为本的设计观念

在建筑设计中要充分考虑的到人的因素，建筑是为人使用，所以在设计中要充分考虑到人的舒适性和使用的方便性。

3.能源的合理使用与节约

节能的技术原理是通过蓄热等措施减少能源消耗, 提高能源的使用效率,并充分利用可再生的自然资源,包括太阳能、风能、水利能、海洋能、生物能等,减少对于不可再生资源的使用。在建筑设计中结合不同的气候特点,依据太阳的运行规律和风的形成规律,利用太阳光和通风等节能措施达到减少能耗。应用材料的蓄热和绝热性能, 提高维护结构的保温和隔热性能,利用太阳能冬季取暖,夏季降温,通过遮阳设施来防止夏季过热,最终提高室内环境的舒适性。

4.注重生态建筑的地方性

任何一个区域规划、城市建设或者单体建筑项目,都必须建立在对特定地方条件的分析和评价的基础上,其中包括地域气候特征、地理因素、地方文化与风俗、建筑机理特征、有利于环境持续性的各种能源分布,如地方建筑材料的利用强度和持久性,以及当地的各种限制条件等等。

5.减少人工层次，更加注意自然环境设计

要对自然生态环境的特点和规律加强重视，确定“整体优先”和“生态优先”的原则，减少人工层次，加强自然环境的利用，使人工环境和自然环境有机交融。

6.弹性设计

具有足够的弹性，以包容未来科技的应用与发展。可持续的概念是一种动态的思想，体现在生态建筑中就是建筑应具有足够的弹性，以适应未来的发展。如：预留的空间管道，家具系统的可变化性等。

三、生态建筑设计的要点

1.建筑区风环境设计

建筑物布局不合理，会导致住区局部气候恶化。高层建筑由于单体设计和群体布局不当而导致强风卷刮物体撞碎玻璃的报道屡见不鲜。很多事例提醒规划师和建筑师，风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而，可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段，当建筑师们在对建筑住宅区进行规划设计时，更为常见的做法是过多地把注意力集中在了建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上，而很少考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上，良好的室外风环境，不仅意味着在冬季风速太大时不会在住区内出现人们举步维艰的情况，还应该在炎热夏季有利于室内自然通风(即避免在过多的地方形成旋涡和死角)。从这一点上来说，在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。

2.日照、遮阳与采光

太阳辐射是影响居室热环境的一个重要因素，同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳问题是指由于建筑物的外形设计、特别是凸凹变化的外型而引起的建筑围护结构(墙和窗等)实际按受的太阳辐射热量减少的问题。相应的，互遮阳则是指由于建筑群布局而影响到建筑物实际接受的太阳辐射热量减少的问题。

自然采光有利于人体健康和提高工作效率.我国北方冬季对自然采光就有严格要求。在住宅区规划与单体设计中需仔细考虑遮挡和自遮挡对自然采光乃至建筑物的热环境的影响。

3.护结构布置

这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置，体型系数这一概念并不能充分反映护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上，对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗，由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同，外表面的对流换热系数也相差很大，接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别，夜间背景辐射状况也不相同。比较好的解决方法是利用目前国内外比较流行的建筑物能耗模拟软件进行模拟分析，才能得到一个比较合理的方案。

4.噪声和污染的防止和控制

住宅区规划应有效地设计防噪系统，如将住宅区和主要交通干线相隔绝，防止主要交通干线的噪音传过来。污染控制问题也需重视，建筑物内部空气质量不好，一定是与室外空气污染有关，而通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动，可以改善室内空气品质。在设计初期，技术人员就应该深入现场进行调研和测试，检验当地的噪声或污染是否符合标准。如果不能满足要求，一定要采取相应的补救措施。如果居室噪卢超标，可考虑采用错开设计的双层玻璃窗，既能有效降低噪声，又不影响自然通风的利用。

5.新技术以及新材料的应用

（1)利用太阳能的新技术

a.窗户集热板系统。由玻璃盒子单元集热板、蓄热单元、风扇和空气导管等组合而成。在盒子里，光能通过集热板转换成热能，并利用空气做热媒，加热的空气利用风扇驱动。从空气导管中由集热单元流向建筑内部的蓄热单元。

b.空气集热板系统。该系统是常用的热空气供热系统的补充，效率比高。常用在中庭等大空间:建筑的进风经空气集热板加热后，直接排人中庭，中庭或建筑结构自身蓄积热量。

（2)雨水收集和水的循环利用

用水可作为中水使用；雨水冷却建筑外维护结构，雨水冷却建筑构成单元；建筑周围蒸发效应制冷。

（3)利用土壤、地下水提供的地热资源

未来地下的冷和热能源将会仅次于太阳能，成为非常重要的可再生能源，因为这种能源普遍存在，几乎没有限制且易于获得。利用太阳、风、雨水、地热等可再生资源，从技术角度是非常成熟的。而且为了未来的建筑能满足可持续性，越早采用可再生能源越好。

（4)新材料的应用

a.透明热阻材料(TIM)组合墙。TIM是一种透明的绝热塑料，可将它与外墙复合成透明隔热墙。

b.玻璃材料。随着现代科技的不断发展，在这一领域陆续出现了吸热玻璃、热反射玻璃、底辐射玻璃、电敏感玻璃、调光玻璃，电磁波屏蔽玻璃等。设计可将它们组合成复合的构造形式，达到生态建筑的保温和采光要求。

c.太阳能光电材料。在建筑中种用太阳能电池发电为建筑提供能源，既无污染，又无噪音，并由可再生能源提供燃料。

结语

生态建筑是当代建筑领域新兴的热点，重视生态建筑的设计过程，可以起到完善生态建筑使用功能的作用，扩大生态建筑的发展前景，实现建筑行业与环境保护的可持续发展。

参考文献：

[1]阮奕光.浅谈生态建筑设计的原则及对策[j].中国科技信息，2011，(16).

[2]刘雪琴.生态建筑设计的原则及对策[j].科技风，2010，(20).

[3]郭明.浅谈生态建筑设计[j].建筑探索,2004.3.