对建筑生态化设计的思考

摘要：21世纪是一个注重生态，环保，追求人与自然，科学整体协调可持续发展的社会，这给建筑生态化设计提出了极高的要求。本文结合建筑生态化设计的原则，给出了建筑生态化设计的几点建议。

关键词：建筑 生态 原则 设计

进入21世纪以来，随着科学技术的迅猛发展，人们开始反思人类社会在漫长的发展历程中，一个不长的工业社会时代所带来的危及人类生存安全、持续健康的生态系统问题。人类开始了新世纪跨进后工业社会时代的进程。从与自然的对抗到和谐，从掠夺到节约。这是人类社会可持续发展的关键转换。在建筑设计行业中建筑生态化设计是可持续建筑设计的一个重要措施，它能充分利用自然资源，节约能源且最大限度地满足人类宜居、舒适生存的需求。

一、建筑生态化设计的原则

一是讲求节约能源。绿色生态建筑，最重要的是要遵循节能原则，也就是节约能源、资源，无害化、无污染、可循环。建筑材料使用应尽可能利用可降解、可再生的资源，同时还要严格做到建材的无害化(无污染，无辐射)，构建一个和谐高效利用能源的生存环境。

二是科学规范设计。以人为本应当是建筑生态化设计的根本原则。这是因为，人是社会的主体，追求高效节约决不能以降低生活质量、牺牲人的健康和舒适性为代价。在以往设计的一些太阳能建筑中，有相当一部分其室内热舒适度较低，没有认真做到合理设计和以人为本。随着人们生活水准的不断提高，这种低标准的“ 绿色生态”建筑很难再有所发展，也必将被社会所淘汰。

三是讲究生态和谐。建设绿色生态建筑，要做到生态和谐。也就是要注重研究建筑物旁边的植被、微生物、动物等和人之间的关系， 强调各种系统之间的共生共荣，强调人与自然的和谐统一持续发展。这样就能很好的减少建筑对周边环境的负面影响，减小环境负荷。

四是注重生态环境的地方性。任何新建的建设项目，必须从实际出发，深入分析当地的自然环境、气候条件、人文环境、交通发展方向、地理情况、各种资源分布等等一系列因素，权衡利弊，作出科学合理适地的规划。延续和借鉴当地的建筑形式风格和建造经验，使之得到传承和发扬，将古老文明与现代艺术能有机结合。

二、建筑生态化设计的策略

建筑生态化设计分为主动式设计和被动式设计。主动式设计即通过各种高效集成的技术手段，实现建筑生态化的功能。被动式设计是在适应和利用自然环境的同时对其潜能通过设计灵活应用，即根据符合地域气候的建筑物本身的设计，来控制能量、光、空气等的流动，在减少地球环境负荷的同时，考虑获得舒适的室内环境的设计手法，并用机械设施，即技术手段补充不足部分。

生态化建筑是由不同的子系统组成的，实际上建筑生态化设计的策略就是在开始具体建筑设计之前，基于建筑外环境，针对生态化建筑不同的子系统，分别考虑设计方法和技术手段，再从系统角度集成，通盘考虑哪些是生态化建筑可用的设计方法，哪些是可以集成的技术手段及其经济性，可实施性，可操作性如何。

生态化建筑的子系统包括生态化建筑必须具备的能源、水环境、气环境、声环境、光环境、植物系统、绿色建筑材料系统等要素。下面以几个常用的子系统为例进行探讨。

第一，水、热环境系统设计的实现。绿色生态建筑的建设重要内容之一是节水， 同时要考虑水质和水量两个问题。一般的，绿色生态建筑可采取的节水措施有：采用节水节能型供水设施；建立雨水收集系统、污水处理系统就地将污水处理成中水(中水意为城市污水或生活用水经处理达到一定的水质标准， 可在一定范围内重复使用的非饮用水)； 景观用水要专门设计并将其纳入中水系统一并考虑。热环境的实现更为重要。建筑区的热系统应满足居民的供热舒适度的要求，以及建筑节能和环保的要求。冬季供暖的室内温度宜在20-24℃， 夏季空调的室内适宜温度为22-27℃。可采用采暖、制冷、生活热水三联供的热环境技术，或在各户安装散热器温控阀，避免不必要的浪费。

第二，充分利用自然通风。空气流动增加了人体与周围空气的对流换热量以及人体的汗液蒸发量，从而使人体在热环境下的舒适感有所提升。我国南方地区夏季主导风向是东南季风和西南季风，应使建筑物朝向夏季主导风向，当建筑群成排布置时，宜与主导风向成30～45°，并采用前后错位、斜列、前低后高、前短后长、前疏后密等布局措施，使整个建筑群收益。采用敞开的楼梯间、底层架空等措施，以利于后排建筑物的通风。在小区规划时应因地制宜利用和引导水陆风、山谷风、林原风、街巷风、天井风、庭园风等改善小区微气候。实验研究表明，对夏季静坐情况下，穿轻薄服装的人们，在风速1m/ s、相对湿度50 %时，即使室内气温达29 ℃，人仍然感觉舒适。在风速2m/ s、相对湿度50 % ，舒适温度可提高到30 ℃，风速6m/ s 时，舒适温度上升到34 ℃。

第三，建筑物朝向与体型设计。不同气候条件下，建筑的主要立面朝向不同，受太阳辐射的大小不同，应尽量争取南北朝向，避免东西朝向。建筑物体型系数定义为建筑物外表面积F与其体积V之比，体积一定的建筑物若体型系数大则外表面积大，通过围护结构的传热就多，应当将体型系数控制在0.35 以下，高层建筑采用较大体型系数时，应增加外墙热阻。寒冷地区出于防风考虑，建筑物边长比可取为1∶1 ，夏季干热地区为了遮阳需要，建筑物边长比可取为1∶2 ，夏季湿热地区为了夏季通风需要，建筑物边长比可取为1∶3 。

第四，重视围护结构的隔热性能。与发达国家相比，我国的外墙、屋顶单位面积能耗为他们的3～5 倍，应采用导热系数和导温系数较小的材料;外墙表面采用浅色设计以反射太阳辐射，为减少屋顶温度，可在屋顶采用植被覆盖、蓄水、通风等措施，在古巴比伦就连普通的住宅都有屋顶铺设泥土种植花草的习惯，甚至还有完备的灌溉系统，显示出了古巴比伦人在工程技术和园艺水平上的高超技术。利用种植棚架等构成的屋顶花园，其优越性在于:土壤是良好的绝热体，植被可以遮荫，减少屋顶吸收的太阳辐射热量，植被的蒸发作用可以降温，屋顶花园可以利用雨水，调节雨水的排放量。第五，采用新型的生态建材。例如采用特种玻璃作为建筑表皮。在一些现代建筑中，其立面构造常常为在绝热双层玻璃内墙和一层单层玻璃之间形成一个通风的外部空腔，空腔中装由智能动力系统控制的百页，空气通过外层玻璃底部的连续狭缝进入空腔。当室内不需热空气时，可将其通过立面借助顶层的风扇排出；当室内需要热空气时，可将其大量“吸入”室内以维持室温。采用这种可呼吸的玻璃表皮用作建筑外墙，由于具有良好的热性能，室内温度十分宜人，而且建筑立面展示的将是不同以往的全通透的形象。

另外采用智能化遮阳系统、设置热量收集系统、太阳能发电材料的应用等技术措施也是行之有效的。

建筑设计是建筑物全生命周期中的重要一环，作为从事建筑行业的设计师，应该建立建筑生态化设计的职业意识、完善建筑生态化设计的技术能力、提高建筑生态化设计的服务水平，履行可持续发展的职责与义务，这是我们的职责所在。同时，我们还应该引导人们进入一种与自然和谐、安全、健康的共生关系。利用可持续发展的建筑模式，以最小的资源消耗，最高效的资源使用进而改善我们的生存环境，这是我们的社会责任。

参考文献：

[1]孙培芳.浅谈建筑生态化策略[J].建筑科技.2010年1月:82

[2] 尹亚光,王金苹. 浅析生态建筑设计[J], 科技信息（建筑工程）,2009年：263