浅析生态建筑设计与可持续发展

来源：职称驿站所属分类：建筑设计论文
发布时间：2012-08-14浏览：16次

　　摘要：生态建筑是一门研究建筑学进化的科学，它可以从根本上来革新我们的建筑学观念，它将有利于我们熟悉生态原理，树立完整的生态观念。文章从生态建筑的设计目标和原则等几个方面进行了阐述，呼唤建筑设计师关注生态建筑设计。

　　关键词：生态建筑;设计;可持续发展

　　当今世界，人口剧增，资源锐减，生态失衡，境遭到严重破坏，人类生存和发展与全球的环境问题愈演愈烈，生态危机几乎到了一触即发的程度。在严峻的现实面前，人们不得不重新审视和评判我们现时正奉为信条的城市发展观和价值系统。

　　1992年联合国环境和发展大会“里约热内卢宣言”提出的可持续发展思想的基本内涵，它是人类社会的共同选择，也是我们一切行为的准则。建筑及其建成环境在人类对自然环境的影响方面扮演着重要角色，因此，符合可持续发展原理的设计需要对资源和能源的使用效率、对健康的影响、对材料的选择等方面进行综合思考，从而使其满足可持续发展原则的要求。近几年提出的生态建筑及生态城市的建设理论，就是以自然生态原则为依据，探索人、建筑、自然三者之间的关系，为人类塑造一个最为舒适合理且可持续发展的环境的理论。生态建筑是21世纪建筑设计发展的方向。

　　一.什么是生态建筑

　　所谓生态建筑，就是根据当地的自然生态环境，运用生态学、建筑技术科学的基本原理和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，使建筑和环境之间成为一个有机的结合体，同时具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，以满足人们居住生活的环境舒适，使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。

　　二. 生态设计产生于对现代建筑的反思

　　从设计目标上来看，一般现代建筑以功能和空间设计为目标，满足功能的需要，创造适合公众需要的空间;生态建筑在满足功能和空间需要的同时，强调实现资源的集约和减少对环境的污染。生态建筑强调资源和环境，强调建筑在整个寿命周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染，大致归纳起来，生态建筑在整个寿命期内基本目标有六个：(1)尽可能减少资源能源的消耗;(2)保护自然生态环境;(3)创造健康舒适的室内外环境;(4)使建筑功能质量目标统一;(5)使建筑生态、经济取得平衡。在生态建筑基本目标当中，创造健康舒适的室内环境和建筑功能质量目标相统一，在很大程度上保持节俭和适用的目标。比如在挪威，在冬季比较舒适的室内环境是25度左右，从环保和能源角度考虑，挪威把冬季环境温度定为23度左右，节约的能源达到20%到30%。

　　三、生态建筑的设计目标与原则

　　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。

　　生态建筑的设计目标是在满足功能和空间需要的同时，强调实现资源的集约和减少对环境的污染。生态建筑强调资源和环境，强调建筑在整个寿命周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染。

　　生态建筑的设计原则是在适当的时间、适当的条件下利用适当的技术，发展保护环境、节约资源的物质空间。根据不同的地形、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。

　　四、生态建筑的设计方法

　　1尊重自然环境，优化设计，节约资源提高建筑的物理环境条件。

　　(1)首先调研设计地段的各种气候条件，例如温度、相对湿度、日照强度、风力和风向等地域因素。其次充分考虑建筑场地，如朝向、定位、地势地貌、布局;评价阴影范围、引导空气流动;顺应自然环境及保护环境。最后利用自然能源、再生资源，如太阳能、天然冷源、风能、水能等。可在屋面架设太阳能集热器、风力微型发电机。

　　(2)增强自然环境与使用者的联系，建筑物作为联系使用者与自然环境的中介，应尽可能多地将自然的元素引入使用者身边，这是生态设计原则的一个重要体现。a.尽可能增加自然采光系数，建立高品质的自然采光系统。b.创造良好的通风对流环境，建立自然空气循环系统。c.创造开敞的空间环境，使使用者能更加方便地接近自然环境，如利用退层设计屋顶花园。

　　(3)考虑可持续发展要求，建筑要留有一定的余地，节约资源、减少建筑以及建筑废弃物对环境的影响，使建筑随着科学技术的发展，有足够的面积以备将来发展。a.再生能源的利用：沼气、水循环系统、垃圾资源化。b.建筑的再利用：比起拆除新建既可大量减少建筑垃圾，又可减少资源的浪费;近几年在欧美有许多成功作品问世。

　　(4)保护土地和植被，注意建筑地域的生态环境，确保一定的绿化覆盖率，在建筑内外创造田园般的舒适环境。尽可能利用当地技术、环境材料，形成当代乡土建筑。

　　2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)新材料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。

　　五. 生态建筑的实例介绍

　　马来西亚米那亚大厦

　　(1)主要(生态)设计特征：a.空中花园从一个三层高的植物绿化护堤开始，沿建筑表面螺旋上升。(平面中每三层凹进一次，设置空中花园，直至建筑屋顶)。b.中庭使凉空气能通过建筑的过度空间。c.绿化种植为建筑提供阴影和富氧环境空间。d.曲面玻璃墙在南北两面为建筑调整日辐射得热量。构造细部使浅绿色的玻璃成为通风滤过器，从而使室内不至于完全被封闭。e.每层办公室都设有外阳台和通高的推拉玻璃门以便控制自然通风的程度。f.所有楼梯电梯和卫生间都是自然采光和通风。g.屋顶露台由钢和铝的支架结构所覆盖，它同时为屋顶游泳池及顶层体育馆的曲屋顶(远期有安装太阳能电池的可能性)提供遮阳和自然采光。h.被围和的房间形成一个核心桶，通过交流空间的设置消除了黑暗空间。i.一套自动检测系统被用于减少设备和空调系统的能耗。

　　(2)具体应用：a.天然和人工照明：反射和半反射的薄板和天窗将允许阳光在冬天透射入房间，而在夏天则被反射出去，减少建筑物的能源消耗。双面照明和人工照明将以高效灯具和装置为基础，由一个调光系统控制，能根据室内的实际照明需要，并结合天然照明度来调整灯光强度。房间无人时，控制系统将自动关灯。b. HVAC(暖气、通风和空调)系统：舒适的暖气条件由主通风(通过一个置换通风系统)和辐射天花板系统提供。轻质辐射天花板可令冬天气温较高，夏天则较低，从而减少能耗;而且，当房间中人很少或无人时，感应器可调节气流和天花板温度，避免不必要的能耗。c.(气、电、冷)三生系统：煤气发动机是这栋大楼能源系统的核心。它们与发电机结合，生产大部分所需的电能。发动机废热在冬天被用于供暖，夏天则通过吸冷器放冷气，并用于全年的热水生产。和中国其他同等体积的建筑相比，它的设计可以节能70%。2004年，总部坐落在美国的世界可再生能源委员会将“年度杰出建筑师奖”颁发给了建筑师Cucinella。

　　六、生态建筑的发展

　　为了建筑、城市、景观环境的“可持续”性，建筑学、城市规划学、景观建筑学学科开始了人类聚居环境可持续性建设的研究。在城市发展和建设过程中，必须优先考虑生态问题，并将其置于与经济和社会发展同等重要的地位上;同时，还要进一步高瞻远瞩，通盘考虑有限资源的合理利用问题，即我们今天的发展应该是“满足当前的需要又不削弱子孙后代满足其需要能力的发展”。建筑及其建筑环境在人类对自然环境的影响方面扮演着重要角色，因此，符合可持续发展原理的设计需要对资源和能源的使用效率、对健康的影响、对材料的选择等方面进行综合思考，从而使其满足可持续发展原则的要求。

　　生态建筑所包含的生态观，有机结合观，地域与本土观，回归自然观等等，都是可持续发展建筑的理论建构部分，也是环境价值观的重要组成部分，因此生态建筑其实也是绿色建筑，生态技术手段也属于绿色技术的范畴。

　　参考文献：

　　[1]郭大坤.浅析现代生态建筑设计的原则及方法[J].黑龙江科技信息.2010,26:284.

　　[2]苗臻，李绪洋.浅析生态建筑设计[J].黑龙江科技信息.2009,05:224.

《浅析生态建筑设计与可持续发展》

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文章名称：浅析生态建筑设计与可持续发展

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