刍议生态建筑设计

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。

关键词：生态；建筑；设计；原则

Abstract: the ecological architecture is through the method of ecology principle, the society and the nature, architecture, the coordinated development of the people as the objective, moderate to transform nature and use, build and human survival of the ecological building that environment, architectural environment as a organic, have a certain function and structure of the whole system. This paper discusses the ecological architecture design.

Keywords: ecological; Architecture; Design; principle

中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：

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。

一、生态建筑的设计原则

1、以人为本原则

以人为本原则是生态建筑设计的核心思想，在进行生态建筑设计的过程中，要充分尊重人作为社会主体的地位，保证生态建筑的使用功能，为使用者创造舒适方便、健康环保的生活空间与工作场所，满足人们对生活质量的要求，并不断提高自身的设计标准，完善生态建筑的设计水平，为生态建筑创作更广阔的发展空间。

2 、因地制宜原则

生态建筑在设计的过程中需要充分考虑到建筑所在地的自然条件和生态环境，对多方面因素进行综合考虑，最终提出同时兼具经济效益、社会效益与环境效益的设计方案。这就决定了生态建筑的设计应当遵循因地制宜的原则，结合建筑所在地的气候特点和地域条件，最大限度的利用自然界的光照条件和风能，实现建筑物的自然通风和自然采光，降低生态建筑的能耗。而在对生态建筑进行绿化时，也应当尽可能使用当地的乡土物种，提高植物对环境的适应能力，避免盲目引进物种导致外来物种入侵的现象。

3、节能原则

当今世界能源短缺的问题日益凸显，成为了威胁人类生存与发展的首要问题之一，在生态建筑设计中遵循节能的原则，对实现生态建筑的可持续发展有着重要的意义。为此，在进行生态建筑设计时，应当尽量采用可再生可降解的清洁建筑材料，并对建材进行无害化处理，确保建筑材料对人类及环境不构成威胁。同时，还应合理利用太阳能、风能等清洁能源，减少生态建筑运行时对电能的依赖，尽可能降低生态建筑的运行能耗，实现生态建筑的高效节能。

4、环境友好原则

生态建筑设计应当注重建筑与环境的可持续发展，遵循环境友好的原则，重点强调建筑与环境的和谐，在进行设计时充分考虑到建筑本身对周围环境造成的影响，尽可能保证当地的生态环境不被破坏，防止建筑的建设与使用过程对环境造成污染，在为使用者营造出良好的室内环境的同时，确保外部环境不受损害，并与外部环境融为一体。

5、整体性原则

生态建筑设计还应当遵循整体性原则，在保证建筑物各项使用公能得以实现的前提上，重点强调建筑的整体功能，全面考虑工程所在地的自然环境、经济条件和文化特色，充分发挥生态建筑的使用功能和生态功能，实现生态建筑与周边环境的完美融合。

二、利用建筑形式和建筑结构实现生态设计

1、建筑形式和位置。不同的建筑布局及平面形式将形成不同的热量需耗(冬季)和热量盈余(夏季)。可以通过降低热耗、自然通风的再完善以及降低技术设备消耗等方法来实现。一方面，降低热耗以及调整热量吸收不仅和建筑的朝向，同时和建筑的形状、建筑表面积与体量的比例关系密不可分；另一方面建筑设计应使建筑表面形成足够压力差，以便开启窗户后，形成流动气流。

1、灵活的立面设计。立面设计应尽可能满足使用者各种要求的同时，还要与自然资源相结合。建筑立面不仅是室内外空间的分隔，同时还应满足许多其它功能：视线的联系；引入日光照明；自然通风；保温隔热；遮阳；适宜的表面温度；充分预防眩光。如人的皮肤一样建筑外立面应对室内外变化灵敏的做出反应，要求高度的创新性和革新性。

2、开敞的室内空间(中庭)。如果要降低能耗，开敞式空间将在特定的条件下成为一个有意义的补充。与这个开敞空间相连的房间不仅可以减少一半的热量流失同时可以减少制冷需耗。开敞式空间特别适合充分利用太阳能，并将其功能在建筑物内充分扩展。根据需要还可以设计成室内花园进一步改善室内小气候。开敞式空间还应尽量设计成为不需人工通风和降温的空间，从而降低投资成本。

4、建筑材料吸热降温。通过建筑师、结构工程师、设备工程师的共同协作而形成的建筑体量吸热设计，可降低设备投资和运行费用。同时建筑的空间质量在主观和客观上均得到很大改善，即不仅是室内实际温度，同时感受温度都处于一个较理想状态。

三、利用自然环境实现生态设计

1、自然通风。外界气流连同其能源潜力是生态设计的重要组成部分，建筑物原则上均应自然通风以减少由于升温、加湿、冷却所需的机械通风时间。机械通风在冬季时使用较多，可以高效率地回收热能，为使建筑物得到自然通风，根据建筑物的形状及高度的一系列可能性使建筑的正压区、负压区得到利用，同时在建筑中充分利用热功学原理。自然通风实现有效被动式制冷，减少能耗，降低污染，符合可持续发展的思想。同时，自然通风可以排除室内污浊空气，有利于人和大自然交往的心理需求。自然通风最基本的动力是风压和热压。如果希望利用风压来实现建筑物的自然通风，首先要求建筑物有较理想的外部风环境(平均风速一般不少于3―4m/s)，其次建筑应面向夏季主导风向，房间进深较浅(一般少于14m为宜)，以便形成穿堂风。此外，由于自然风变化幅度较大，在不同季节、不同风速、风向的情况下，建筑应采取相应措施来调节室内气流状况，如适意的构造形式，可开启的气窗、百叶等。

2、土壤。为了减少使用制冷机产生冷能和通过加热设备形成热能，在自然冷却和加热外还有地热和地冷的利用。通过地下管道制冷水时应注意循环过程进水温度不低于18℃，回水温度不高于22℃。利用地热意味着将建筑物排除的余热引入地下，地下热量的流动交换在整个年度内总体是平衡的。夏天时引入地下的热量在冬季时又会在地热利用时被消耗。

3、雨水。洁净的饮用水是生活中不可代替的物质之一，建筑清洗花园浇灌等也消耗了大量珍贵的饮用水。其实利用雨水进行厕所冲洗建筑物清洗花园浇灌等是非常值得推荐的，因为它可以节约大量珍贵的水资源。雨水不仅可以用来清洗同时可以冷却建筑及其周围环境。如：通过建筑周围的人工水面来进行蒸发降温；通过人工瀑布和喷泉提高蒸发降温的效果；通过细腻喷洒的水雾来直接冷却室外空气等。

4、植物。以正确方式布置的植被会在盛夏的烈日下形成自然阴凉，使得建筑避免被暴晒而降低制冷量。树木同时还能使靠窗部分的光照强度降低，以利计算机的使用操作等。树木、灌木、草皮等还会给使用者带来舒适感觉，起到改善建筑周围微观气候的作用。

随着社会的发展，人类文明程度的进步，生态理念将会是人类发展的必然选择，建筑设计生态化将会成为今后发展的潮流。生态建筑以人为中心，在建筑设计中尊重人的主体性地位，秉着关心人及尊重人的宗旨，融入了全球范围内已经达成共识的可持续发展理念，与此同时，还为城市及建筑设计提供了一项新选择。随着生态建筑理论研究的日益深入，建筑科学技术的内容也会随之越来越丰富，建筑业将更具艺术性气息，建筑领域将会迎来新的发展机遇。

参考文献：

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[3] 黄雷,贾珊. 对托马斯•赫尔佐格生态建筑的分析与评价[J]. 中国科技信息, 2011,(03) .

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