生态建筑设计的探析

时间:2013-11-29 分类:建筑设计

摘要 :在现代建筑的领域中我们可以深切的体会到,人的自信战胜了大自然的自信,不然就是人对大自然的漠视。从世界范围来看,生态建筑还处于前期发展阶段。人类尚未解开地球生态系统的谜底,生态危机却已经到了千钧一发之际。生态策略强调在建筑设计中注重考虑建筑与环境的协调及可持续发展,本文在此作出了一些探讨。

关键词:生态建筑;可持续发展;建筑设计;生态学;

当今社会在不断进步,人类对居住环境的要求无论是在数量还是在质量上都越来越高,建筑的高度越来越高,建筑的规模和密度越来越大。大片的绿地被建筑所占用,高层建筑遮挡了阳光,建筑能耗、资源消耗和对环境的破坏越来越大,这些都是人类所付出的相应代价。而生态建筑是现代提出的一个新概念,就是使用生态学原理和方法,以人、建筑、自然和社会协调发展为目标,有节制地利用和改造自然,寻求最适合人类生存和发展的生态建筑环境。

1、 从生态学的角度认识建筑系统

生态学是1869年由德国学者海格尔提出的一门关于研究有机体与环境之间相互关系的科学。它把传统的动植物研究扩展为人与环境之间的相互关系的研究。其中共生与再生原则表明了不同物质之间的合作共存和互利关系,以及自然界中物质资源的有限性问题。所谓生态建筑,即用生态学的理论指导建筑设计。将建筑作为一个有生命的机体,其自身要形成一个与自然生态相平衡的良性循环体系。它将建筑视为一个生态系统,通过设计、组织建筑内外空间中的各种物态因素,使物质能源在建筑生态系统内部有序地循环利用,获得一种高效、低耗、少废、少污、生态平衡的建筑环境。如果从生态学的角度理解建筑,生态学家不仅将建筑系统视为地球生态系统中各种不同的能量和物质材料的临时组织形式,而且需要确定建筑系统全寿命过程的各个环节中,与生态系统环境之间的相互作用,不仅包括组成建筑系统的各个建筑元素的安装盒制造,还包括组成建筑系统的使用、建筑元素的弃置和重新利用等,因此,注重生态的建筑设计具有以下两个特点:第一,建筑的全寿命过程被看成是一种与能量和物质材料支配相关的过程,建筑师将地球上的能量和物质材料组装成临时的形式,经过一段时间的使用最后拆除,拆除之后的各种建筑元素要么重新在其他的建筑中利用;要么被自然生态环境所吸收。第二,是一种对建筑系统的预期性研究。建筑师应认识到建筑系统在全寿命过程中,会对地球资源和生态系统产生不利影响,建筑师必须全面考虑其中的各种不利影响,以消除和减少这些负面影响,以此作为建筑设计任务的重要组成部分。

2、 生态建筑设计的目标与原则

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。

2.1 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量的消耗和降低环境污染。生态建筑在整个生命周期内基本目标包括:

㈠ 尽可能减少资源能源的消耗;

㈡ 把环境和建筑的污染降到最低;

㈢ 保护自然生态环境;

㈣ 创造健康舒适的室内外环境;

㈤ 使建筑功能质量目标统一;

㈥ 使建筑生态、经济取得平衡。

2.2 生态建筑的设计原则是适当的时间、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。

3、 生态建筑的设计策略

3.1 建筑规划设计

建筑规划设计从整体角度把握人类生态系统的结构,以生态为基础进行整体规划和生态规划,合理利用土地,有效协调经济、社会和生态之间的关系。

根据自然的本质属性,组织各功能分区,使建筑群的能流、物流畅通无阻;合理确定建筑物朝向、间距、形体、绿化配置等内容。注重场地设计,尊重设计地段内德环境,植被的特点,因地制宜,力求最小的土方量,减少对土壤的破坏。

合理组织交通,减轻地面上各功能区域的相互干扰。

根据地形特点,利用建筑周边环境及其本身的形体处理通风和光影关系,组织立体绿化和水体,改善建筑小气候,使人们生活在绿色、具有生命力的生态环境中。在生态建筑规划设计中要把具体建筑看成是城市建筑大系统的一部分,与城市建筑大系统相联系,使建筑内部难以消化的废物成为其它元素的资源

3.2 建筑方案设计

设计人员要把建筑视为一个微型生态系统,通过生态设计充分有效利用太阳能、风能等自然能量,考虑建筑空间的形体与自然空间的联系,采暖、通风、照明、电气等方面的高效与协调等,降低系统对自然生态系统的影响。#p#分页标题#e#

建筑方案应充分利用太阳光、阴影,选择合理的建筑朝向和建筑体系;营造良好的局部建筑小气候,使室内空间与室外空间相结合,加强人与自然的联系;建筑空间多样化科学化,加大使用功能的灵活性和空间的可变性,留有变化余地,经过改造和装饰可以再生使用。

建筑方案应合理确定建筑体型。建筑的细高比越大,热损耗,热吸收也就越大。以立方体建筑为例,最经济的比例是1:4(高:宽)。因此夏季降低建筑的热吸收或冬季减少建筑的热损失不仅是简单地取决于朝向,建筑形式及体型系数也都是重要的影响因素。

3.3 建筑技术设计

生态建筑不仅应从设计方案上考虑与生态环境的结合,而且应该在建筑材料、施工、节能等方面处处体现生态化。首先,建筑设计中要积极采用新技术、新材料,从而减少对环境的污染。通过适度使用现地方资源来满足地方需要,减少对外来特殊物质的选用,提倡使用可再生能源的建筑材料来达到建筑设计生态化;应该更多地使用可再生能源建材等天然节能型材料。注重技术的生态建筑的特点在于:利用计算机和信息技术的发展,将固定的建筑结构变成相对于气候可以自我调整的围合建筑。如以绿色植栽代替分割墙体,将空间分隔,营造绿色墙或选用活树木来代替墙壁、梁柱,更好地使建筑与景观一体化。

4. 结语

生态建筑设计是一项复杂的系统工程。它也必将是21世纪最具有代表性、时代性的建筑形式之一。生态化的思想是人类的取向和必然选择,城市和建筑设计的生态化是历史发展的必然趋势。我国的建筑师们面对未来,有勇气、有能力设计出适于我国国情的生态建筑,创造与自然、人、社会融为一体的人类居住环境和绿色建筑空间。

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