生态建筑设计方法初探

摘要：生态建筑就是通过生态学的方法、原理，将社会、自然、建筑、人的协调发展作为目标，适度地对自然进行改造及利用，营造与人类的生存发展相符的生态建筑环境，把建筑环境看作一个有机的、具备一定功能和结构的整体系统。本文探讨了生态建筑设计方法。

关键词：生态；建筑；设计；方法

生态建筑的设计思想是在上世纪不断发生地区性的环境污染和全球性的生态环境恶化的过程当中，不少学者和建筑师对现代工业文明开始进行深刻反思的产物。生态建筑系统是一种坚持师法自然的理想建筑系统，它大幅降低非再生能源的绝对消耗，采用自我控制、自我调节，对物质和能量逐级、合理、综合应用，有效利用可再生资源，力求把建筑生态系统纳入生物圈物质循环系统，从而避免或减轻对生态环境的不利影响。

一、生态建筑的含义

生态学是研究生物与周围环境之间关系的一门科学，主要遵循物质循环再生、自然-经济-社会整体性等原则，有效协调生物与环境的关系。生态学向其他学科不断延伸，所涉及的领域越来越广，生态学与建筑学相结合推动了现代社会生态建筑的诞生，如马来西亚米那亚大厦、大别山庄度假村。生态建筑也就是人们平常所说的绿色建筑，它是根据当地的原有生态环境，利用生态学、建筑设计学、工程学等科学技术因地制宜地建造建筑，这些建筑使自然生态环境、建筑和人处于一种和谐的关系中，既满足了人们寻求适宜居住环境的要求，又使环境得到了很好的保护。生态建筑将建筑作为生命体，协调了建筑与周围环境的关系，使建筑完美的融入周围环境中。

二、生态建筑的设计原则

生态建筑在设计中必须遵循资源经济和较低费用原则、全寿命设计原则、环境宜人设计原则、建筑灵活性原则、建筑整体性原则、传统建筑特色与现代科学技术相统一的原则、建筑设计理论与环境科学相融合的原则。生态建筑设计的基本原则是基于建筑在人类与自然界生态环境之间的中介地位，建筑设计要注重对当地自然生态环境的保护，尽量减少对生物圈和生态系统的破坏；建筑生态设计必须考虑居民使用的方便、简捷；营造人类与自然环境沟通的合理条件；生态设计面向未来建筑发展要留有一定的修改空间。传统的建筑设计往往只注重建筑的位置、功能、形态，往往忽略它们与建筑设计元素、能源、资源使用过程中的能耗、废弃物的回收利用等关系。生态建筑设计是在适当的时间、适当的条件下利用适当的生态科学技术，发展和保护环境、节约资源的物质空间、根据各地不同的地形、地貌和生态环境系统，考虑节能节水、方便美观、适用等因素，为人们提供良好的生活环境、营造良好的建筑生态系统，将建筑设计成为和谐、良性循环的人工生态系统。建筑规划和设计阶段是营造建筑系统活动的第一步，是将生态的观点融入建筑系统的关键步骤。生态绿色建筑设计理念在后工业社会中酝酿出很多新的理论和思想，例如伊安.麦克哈格的“设计结合自然”理论，西蒙茨的“大地景观”与“增长极限”设计理论，泼夫的“形态与自然过程”与“生态循环”理论等。“生态建筑”设计理念的提出则正是这些理论的归纳和有机组合，该设计理念必然成为今后建筑设计的主要方向。

现代建筑的发展方向是不仅满足人们的基本居住需求，更能科学、合理与生态环境相协调，利于建筑的可持续发展。建筑是人类创造的介于自然界与人类之间的微观环境，它的存在本身既作用于自然生态环境，也作用于人类，并将持续地影响周围的环境。“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要产生危害的发展”已经成为世界普遍接受的准则。工业的快速发展在很大程度上直接破坏当地的自然生态环境，我们必须正视这些问题，利用现有的科学技术，科学、合理的修正，保护当地的人居环境和生态系统。“生态建筑”是把建筑设计定位于可持续发展区域，充分利用现代建筑科技，大力开发“生态”资源，发展“清洁”生产，不断改善和优化人类居住的生态环境，达到环境保护、科技发展、时代进步的和谐统一，最终实现人类社会的可持续发展。

三、生态建筑设计的方法

1、 选用生态建材

在生态建筑设计中使用生态建材。生态建材又称环保建材、绿色建材、健康建材等。其特点是：①生态建材的原材料源于废渣、垃圾、废液等废弃物料，避免大量使用天然资源；②生态建材所采用的技术是低能耗的无污染技术；③生态建材的生产流程里不使用甲醛等溶剂，

芳香族碳氢化合物，也不添加有毒害的化学颜料。

2、 使用科学技术手段

①采用节能技术是为了提高能源的利用率，其技术是指通过蓄热、保温等方式，充分利用可再生的自然资源，起到减少能源消耗的作用，减少对不可再生资源的消耗。在构建生态建筑时，根据区域性特点，利用太阳能、地热能、风能、水力能、潮汐能、生物能等。例如充分发挥太阳光和自然风的能源效应，探索其他形式能源的开发利用途径。同时，注重发挥生态建材的自身优势，把生态建材与节能技术相结合，从整体上提高建筑的生态指标。

②采用智能管理技术，生态建筑设计与科技手段相结合，例如，设计出会呼吸的玻璃幕墙、智能采光窗、室内自动调湿装置等，人性化的设计理念为人们创造了环保节能的宜居环境。

3、 建筑过程环保节能

在建筑过程中注意保护生态平衡，尽量不破坏植被，在施工过程中节约用水，减少排放有毒有害气体，减少噪音污染，确保建筑物起到美化环境、净化空气、改善小气候的作用。对于装修材料都采用生态建材，广泛应用节能技术。

4、引入绿色植物创造宜人景观

根据建筑构造技术以及先进的电脑操控技术，生态高技建筑内部也可以拥有绿色生态体系，使建筑内部的室内气候条件良好，增强生物气候调节能力，营造田园般的宜人建筑。坐落在法兰克福的商业银行总部大厦是诺曼·福斯特事务所的作品，该建筑属于超高层集中式办公建筑，在其设计中适当引入了自然景观，有全世界第一座“生态型”超高层建筑的称号。福斯特的设计中包括9 个高度为14.03m 的花园，沿9 层高的中央通风大厅盘旋而上，花园外侧面是双层玻璃幕墙，都是电控调节的，花园完全面对大厅敞开，花草、植物全部种在规划好的位置，这样就将自然景观“移植”进建筑内部的各个办公室，是建筑物又有了阳光和自然风，营造出舒适、愉悦的办公环境。

5、提倡尽量采用自然采光

光线主要通过屋顶进入室内，因此，屋顶形式采用了多种光线收集和反射构件。比如戴姆勒·克莱斯勒汽车公司新设计中心，它是出于建筑师皮亚诺之手，由七个或长或短的扇形体量交叠，将屋顶的交界处设计为倾斜的天窗，以利于室内采光。另外，比较新颖的采光设计还有柏林国会大厦改建的穹顶。大部分光线通过中庭进入中高层建筑，很多生态高技建筑也采用了中庭的设计来采光。光线通过中庭进入到建筑中，再利用阳光收集和反射装置进入到建筑内部。和中庭相连的房间能减少一半的热量流失，还可以降低制冷能耗。

6、最大限度获得自然通风

生态高技建筑师尽量通过热压、风压、机械辅助等方式获得自然通风。在基宝文化中心的设计中，皮亚诺完成了一套被动通风系统的设计，并取得了很好的效果。因为当地常年多风，气候潮湿炎热。所以通过自然通风来降低湿度和温度的设计与当地的气候和生态环境相吻合，并成为了一项核心技术。其原理是运用双层结构，使空气能够在垂直表面和弓形表面之间自由对流，建筑外壳上的开口用来吸纳海风，或引导建筑所需的对流。根据不同的风向及风速对百叶窗的开合做出调整，配以方向不同的百叶实现对室内气流的控制。

了解生态建筑的设计原则，并根据生态建筑自身的特点制定出提高生态建筑设计的有效方法，能够有效的促进生态建筑的可持续发展，对建设人与自然相协调的社会主义现代化社会有着积极的意义。

参考文献：

[1] 孙强,潘逢亮. 试论生态建筑的设计原则及其实施要诀[J]. 科技信息, 2010,(15) . [2] 葛菲飞. 浅谈生态建筑设计[J]. 技术与市场, 2010,(09) . [3] 尹亚光,王金苹. 浅析生态建筑设计[J]. 黑龙江科技信息, 2010,(06) . [4] 田娜,李亚光,田颖. 浅谈国内外生态建筑的发展状况[J]. 中南林业科技大学学报(社会科学版), 2010,(05) .