翁鈺鑫 王洪艷

[摘 要]本文簡要表述當(dāng)代生態(tài)建筑的概念、生態(tài)建筑設(shè)計的基本原則、特征、生態(tài)建筑設(shè)計的重點并對生態(tài)建筑設(shè)計方法進(jìn)行實例分析。

[關(guān)鍵詞]生態(tài)建筑;設(shè)計方法;可持續(xù)發(fā)展

[中圖分類號]TU05 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

當(dāng)今，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，節(jié)能、低碳、可持續(xù)發(fā)展、綠色建筑、生態(tài)建筑等設(shè)計理念不斷深入人心。建筑業(yè)是社會發(fā)展的重要領(lǐng)域，自然環(huán)境、建設(shè)資源是建筑賴以生存的基礎(chǔ)。生態(tài)建筑設(shè)計方法提倡人的發(fā)展與自然和諧共生，建筑設(shè)計要尊重自然、保護(hù)環(huán)境?，F(xiàn)代建筑可持續(xù)發(fā)展的方向是要在實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的多方面共贏的基礎(chǔ)上推動建筑業(yè)的發(fā)展。

1 生態(tài)建筑簡述

1.1 生態(tài)建筑的產(chǎn)生

生態(tài)建筑是伴隨著人們環(huán)境意識不斷增強(qiáng)和擺脫傳統(tǒng)建筑對人體的危害的呼聲日益高漲而應(yīng)運而生的。20世紀(jì)60年代，美籍意大利建筑師保羅·索勒里（Paolo.Soleri）創(chuàng)建了城市建筑生態(tài)學(xué)理論，把生態(tài)學(xué)（Ecology）和建筑學(xué) （Architecture）合并而成為“Arcology”，意為生態(tài)建筑學(xué)，從而第一次明確提出“生態(tài)建筑學(xué)”的概念。并在《生態(tài)建筑學(xué)：人類理想中的城市》（Arcology：the city in the image of Man， Paolo Soleri， Cambridge MIT Press，1969）中提出了生態(tài)建筑的理論。其實，早在20世紀(jì)30年代，美國建筑師，同時也是發(fā)明家的B﹒富勒（Buckminiser Fuller）就已經(jīng)提出將人類的發(fā)展目標(biāo)、需求與全球資源及科技結(jié)合起來，他提出著名的“少費而多用”（more with less）原則，實際就是對有限的自然資源進(jìn)行最充分而適宜的設(shè)計與利用。1969年美國著名景觀建筑師麥克哈格（Ian L﹒McHarg）所著《結(jié)合自然的設(shè)計》（Design with Nature）的出版，標(biāo)志著生態(tài)建筑學(xué)的誕生。生態(tài)建筑，是指將建筑及環(huán)境作為一個有機(jī)的整體、在建筑設(shè)計中合理地利用和改造自然。在建筑的全壽命周期（設(shè)計、施工、使用和維護(hù)）中最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)好建筑環(huán)境的地域特色，建筑與環(huán)境和諧共生。

1.2 當(dāng)代生態(tài)的建筑設(shè)計基本原則和基本特征

現(xiàn)代建筑應(yīng)具有生態(tài)性，建筑的生態(tài)性是指建筑在設(shè)計、建造，以及使用過程中最大程度地減少對環(huán)境的影響。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計往往注重建筑的位置。功能和形態(tài)，對建筑的造型藝術(shù)給予更多的關(guān)注，而忽略建筑對于環(huán)境、能源、資源的影響，以及使用過程中的能源、廢棄物的回收利用等關(guān)系。生態(tài)的建筑設(shè)計的基本原則就是在適當(dāng)?shù)臅r間、適當(dāng)?shù)淖匀粭l件下，利用適當(dāng)?shù)慕ㄖ夹g(shù)，發(fā)展保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源的物質(zhì)空間。生態(tài)建筑設(shè)計特征概括起來有以下五個方面：（1）與自然環(huán)境和諧共生。（2）建筑節(jié)能及環(huán)境新技術(shù)的利用。（3）舒適健康的室內(nèi)環(huán)境。（4）注重地方特色的原生態(tài)設(shè)計思想。（5）建筑設(shè)計應(yīng)融入歷史和城市的人文環(huán)境。中國建筑學(xué)者荊其敏認(rèn)為：生態(tài)建筑學(xué)是建立在生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)之上，是生態(tài)學(xué)與建筑學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物.它所研究的對象是由于人的建筑活動所引起的環(huán)境變化中的一種由人、建筑、自然環(huán)境和社會環(huán)境所組成的人工生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，既包括建筑（空間）環(huán)境，也包括村鎮(zhèn)環(huán)境和城鎮(zhèn)環(huán)境等。

2 生態(tài)建筑設(shè)計的重點

2.1 建筑形式與地域文化

不同的地域文化孕育出不同的建筑形式。中國古人有著“天人和一”的建筑觀，古代建筑注重建筑群體的自然和諧。中國傳統(tǒng)建筑以木結(jié)構(gòu)為主，杰出的先人們建造出宮殿、寺廟、孔府孔廟、園林建筑等多彩紛呈的地域建筑。因我國幅員遼闊，各地域有著不同的氣候、民風(fēng)、民俗。因此在進(jìn)行生態(tài)建筑設(shè)計時，盡可能保持原有的或本土的建筑形式和風(fēng)格，并通過其所蘊含的地域特性、歷史記憶和高情感作用維持和增強(qiáng)人們對地域文化的心理認(rèn)同感。

2.2 生態(tài)技術(shù)的選擇

吳良鏞先生曾說：“對中國建筑來講，一切先進(jìn)的技術(shù)都可采用，而各種適宜技術(shù)或把傳統(tǒng)技術(shù)稍微現(xiàn)代化一點也適應(yīng)中國的需要?！?/p>

在建筑領(lǐng)域里，傳統(tǒng)技術(shù)是歷史給人類下的寶貴遺產(chǎn)。傳統(tǒng)技術(shù)的特點往往最符合生態(tài)學(xué)的基本理念。一般說來，一些傳統(tǒng)的生態(tài)技術(shù)在巧妙利用自然條件的基礎(chǔ)上，成功降低了建筑物的運轉(zhuǎn)能耗和物耗，并就地取材，采用無害、可自然降解的建筑材料，如生土材料的石材、木材，對地球生態(tài)的影響較小。雖然中國傳統(tǒng)建筑的生態(tài)觀對現(xiàn)代社會來說已不可能全盤照搬，然而其中在建筑思想與實踐中不乏一些可貴的局部經(jīng)驗，值得總結(jié)與借鑒，如傳統(tǒng)民居中所采用的生態(tài)策略。

生態(tài)建筑的理論及設(shè)計實踐是在 圍繞著“可持續(xù)發(fā)展”的根本原則下進(jìn)行的，即用生態(tài)學(xué)的理論指導(dǎo)建筑設(shè)計，將建筑作為一個有生命的機(jī)體。它的自身要形成一個與自然生態(tài)相平衡的良性循環(huán)體系。在這樣一個總的指導(dǎo)思想下，生態(tài)技術(shù)的選擇可以圍繞建筑生命周期來劃分。一、生態(tài)建筑設(shè)計方案階段，從方案設(shè)計上就要注重對建筑環(huán)境保護(hù)，從分利用建筑所在的地域環(huán)境，利用自然的通風(fēng)和采光，采用合適建筑結(jié)構(gòu)和維護(hù)結(jié)構(gòu);對設(shè)備的設(shè)計要進(jìn)行采購、安裝、試運行、使用、維護(hù)等的比對。二、生態(tài)建筑建造施工階段，采用節(jié)能技術(shù)施工，比如在施工過程中對水資源的節(jié)約利用，對建筑垃圾的重復(fù)利用和處理，采用新型復(fù)合型、節(jié)能的建筑材料，從風(fēng)利用太陽能、風(fēng)能、熱能等可再生的能源。三、生態(tài)建筑使用運行階段，在建筑使用階段，走可持續(xù)發(fā)展之路，不以消耗能源為目的，要節(jié)電、節(jié)水、節(jié)能。既要滿足使用者室內(nèi)的生產(chǎn)生活工作的舒適性，又在使用過程中不過多地對外部環(huán)境產(chǎn)生污染，減少浪費。

2.3 生態(tài)材料的應(yīng)用

生態(tài)的建筑材料應(yīng)是節(jié)能和環(huán)保材料。要充分利用工業(yè)廢氣物、固體廢渣廢料。生態(tài)的建筑材料應(yīng)該是可再生、可循環(huán)利用的材料。在使用過程中不應(yīng)污染環(huán)境。在建造過程中，能夠最大限度地減少建筑垃圾。生態(tài)的建筑材料生產(chǎn)過程本身應(yīng)該是環(huán)保，耗能小;具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、使用壽命長等特點。例如，我國黃土高原的窯洞建筑就是利用黃土的隔熱保濕的特點達(dá)到良好的保溫、隔熱和防風(fēng)效果。南方地區(qū)盛產(chǎn)毛竹，在建筑中用竹質(zhì)復(fù)合材料代替木材等都符合生態(tài)的建筑材料標(biāo)準(zhǔn)。

3 生態(tài)建筑設(shè)計方法實例分析

廈門海天綜合服務(wù)中心（圖1）地處廈門市東渡海天港區(qū)，總用地面積5684.078平方米，建設(shè)用地面積為4978.051平方米，建筑面積為21000平方米。由主樓和附樓兩部分組成，主樓部分12層，附樓部分3層，地下一層，用地周邊空間開闊，建筑臨海，有相當(dāng)好的海景景觀。主入口設(shè)置于西偏南側(cè)，進(jìn)入建筑用地空間后，再分流辦公人流直接進(jìn)入辦公大樓，而需要辦理業(yè)務(wù)的人流則往左獨立進(jìn)入附樓部分的一層業(yè)務(wù)大廳。輔助入口則設(shè)于用地的西北角，并結(jié)合消防通道，從而很好地組織了人流和車流。東渡海天港區(qū)周邊車輛較多，灰塵較大，因此在建筑與道路之間分別設(shè)置了綠化隔離帶，閑中取靜。同時結(jié)合主樓和附樓之間的連接設(shè)置了內(nèi)庭院，為辦公和辦理業(yè)務(wù)的人員提供了一個安靜休閑的景觀場所。（圖2）

生態(tài)建筑應(yīng)該處理好人、建筑和自然環(huán)境三者之間的關(guān)系。在建筑設(shè)計初始時期就充分考慮生態(tài)建筑設(shè)計的各種設(shè)計原則及其設(shè)計要素。在建筑外環(huán)境的設(shè)計中充分引入臨海面的景觀朝向，計算一天中溫度變化、風(fēng)向等物理因素對室內(nèi)熱環(huán)境的影響。

本方案為港區(qū)辦公專用，提供大開間和小隔間的各式辦公空間。頂層為貴賓接待，十層和十一層為公司領(lǐng)導(dǎo)和經(jīng)理辦公層。首層層高為4.5m，標(biāo)準(zhǔn)層高均為3.6m，合理舒適。主體部分采用U平面（圖3），保證了能將朝海面的海景引入辦公空間。同時保證了能將朝海面的海景引入辦公空間。附樓部分和主樓分隔，但通過連廊有機(jī)聯(lián)系在一起，中間形成景觀庭院。建筑設(shè)計者考慮到廈門夏季氣候炎熱的特點，在設(shè)計中海天綜合服務(wù)中心把主體部分分為兩棟南北朝向的主體建筑，最大限度取得良好的朝向和海濱觀景;在外墻設(shè)置連續(xù)的銀灰色遮陽板，減少太陽輻射熱量，從而減少了室內(nèi)空調(diào)運營成本;同時充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境將周遍的綠化引入了幾棵高大的落葉闊喬木，在夏季可以起遮陽的作用，同時又不會阻隔冬天溫暖的陽光。主樓和附樓在設(shè)計中充分考慮自然的通風(fēng)和采光，在空間分割設(shè)計上采用流動空間的理念，設(shè)計了中庭，大空間的空間格局;在屋頂構(gòu)造設(shè)計、墻面設(shè)計、建筑體量分析等采用綠建筑的分析指標(biāo);在各種建筑設(shè)備的運行設(shè)計上綜合地考慮設(shè)備的引進(jìn)、運行，以及維護(hù)的成本。海天綜合服務(wù)中心空調(diào)系統(tǒng)全面引入源熱泵技術(shù)，夏季該系統(tǒng)最大限度地為室內(nèi)空間供冷排熱降溫，使建筑物室內(nèi)保持舒適的溫濕度。海天屋頂安裝的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)，解決了白天地下室供電需求。光導(dǎo)纖維技術(shù)用于室內(nèi)照明，最大程度地降低了電能損耗。因此，本方案在生態(tài)技術(shù)的選擇上最大限度地節(jié)能和利用可再生資源。

在建筑材料的選擇上：海天綜合服務(wù)中心采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊作為外圍護(hù)墻，可以有效地減少建筑垃圾，利于環(huán)保和減少資源浪費;大面積的玻璃幕墻（圖4），采用的是熱反射鍍膜產(chǎn)品，自然采光的同時，減少了夏日陽光的射入;保溫顆粒與聚苯乙烯保溫板的使用，都在保溫隔熱事項中環(huán)保節(jié)能重要表現(xiàn)。因此在今后的使用過程中，將最大限度地利用自然、自身資源。最低限度地依靠外界資源，最環(huán)境影響做到最小。

廈門海天綜合服務(wù)中心在建筑內(nèi)部營造了舒適的工作環(huán)境，在建筑外部又與周邊自然環(huán)境有機(jī)地結(jié)合起來。從建筑物理的角度來講，室內(nèi)宜人的環(huán)境創(chuàng)造包括：空氣的溫度、濕度和潔凈度，良好的光照條件、和諧的聲環(huán)境以及自然的空氣流動這六個因數(shù)。對建筑室外環(huán)境的保護(hù)，主要體現(xiàn)在“無污染”“少浪費”和“循環(huán)使用”這三個原則。選用的是生態(tài)的建筑材料，生態(tài)建筑材料的主要特征首先是節(jié)約資源和能源;其次是減少環(huán)境污染，避免溫室效應(yīng)與臭氧層的破壞，第三是 容易回收和循環(huán)利用。

4 結(jié)語

在現(xiàn)代化和城市化高速發(fā)展的今天，“生態(tài)建筑”已經(jīng)被人們所接受，建筑設(shè)計走可持續(xù)發(fā)展之路是時代所需。如何在建筑設(shè)計中，用生態(tài)發(fā)展的觀念將人的發(fā)展與建筑和環(huán)境的發(fā)展有機(jī)地結(jié)合起來是當(dāng)代建筑師的責(zé)任和義務(wù)。

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