淺談生態(tài)建筑的理念與生態(tài)建筑設(shè)計(jì)

葛　華

通過(guò)對(duì)生態(tài)環(huán)境與設(shè)計(jì)的基本概念、理論和方法的論述，向建筑師給出一個(gè)關(guān)于建筑設(shè)計(jì)與生態(tài)環(huán)境的基本理論構(gòu)架。使人們對(duì)生態(tài)環(huán)境以及對(duì)應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)有一個(gè)初步的了解和認(rèn)識(shí)。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)學(xué) 生態(tài)建筑 生態(tài)環(huán)境

“工業(yè)革命以后，人類利用自然、改造自然，取得了驕人的成績(jī)，也付出了高昂的代價(jià)：人口爆炸、農(nóng)田被吞噬、空氣、水和土地資源日見(jiàn)退化，環(huán)境禍患正威脅人類。”“人類尚未揭開(kāi)地球生態(tài)系統(tǒng)的謎底，生態(tài)危機(jī)卻到了千鈞一發(fā)的關(guān)頭。

用歷史的眼光看，我們并不擁有自身所居住的世界，僅僅是從子孫處借得，暫為保管罷了。我們把怎樣的城市和鄉(xiāng)村交給他們？建筑師如何通過(guò)人居環(huán)境建設(shè)為人類的生存和繁衍做出自身的貢獻(xiàn)？”這都是擺在建筑師面前的重大課題，在我國(guó)這一問(wèn)題更加迫切。

一、從生態(tài)學(xué)的角度認(rèn)識(shí)建筑系統(tǒng)

建筑系統(tǒng)是建筑師主要關(guān)注的問(wèn)題，生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境是生態(tài)學(xué)家主要關(guān)注的問(wèn)題。分析比較建筑師和生態(tài)學(xué)家對(duì)兩種概念的不同認(rèn)識(shí)，有助于把握注重生態(tài)的建筑設(shè)計(jì)所應(yīng)該解決的基本問(wèn)題，以及可能采取的相應(yīng)的設(shè)計(jì)策略。

如果從生態(tài)學(xué)的角度理解建筑，生態(tài)學(xué)家不僅將建筑系統(tǒng)視為地球生態(tài)系統(tǒng)中各種不同的能量和物質(zhì)材料的臨時(shí)的組織形式，而且需要確定建筑系統(tǒng)全壽命過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)中，與生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境之間的相互作用：不僅包括組成建筑系統(tǒng)的各個(gè)建筑元素的安裝和制造，還包括建筑系統(tǒng)的使用、建筑元素的棄置和重新利用等。因此，注重生態(tài)的建筑設(shè)計(jì)具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：

第一，將建筑的全壽命過(guò)程看成是一種與能量和物質(zhì)材料支配相關(guān)的過(guò)程。建筑師將地球上的能量和物質(zhì)材料（生物和非生物組成部分）組裝成臨時(shí)的形式，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用最后拆除。拆除之后的各種建筑元素要么重新在其他的建筑中利用；要么被自然生態(tài)環(huán)境所吸收。

第二，是一種對(duì)建筑系統(tǒng)的預(yù)期性研究。建筑師應(yīng)認(rèn)識(shí)到建筑系統(tǒng)在全壽命過(guò)程，會(huì)對(duì)地球資源和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響。建筑師必須全面考慮其中的各種不利影響，以消除和減少

這些負(fù)面影響，以此作為建筑設(shè)計(jì)任務(wù)的重要組成部分。

二、建立整體生態(tài)建筑觀

借助于系統(tǒng)思想和生態(tài)系統(tǒng)的理論和概念，整體生態(tài)建筑觀具有以下四個(gè)方面的內(nèi)容：

1.整體生態(tài)建筑觀將建筑系統(tǒng)看成是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，是地球生物圈中能量和物質(zhì)材料流動(dòng)的一個(gè)環(huán)節(jié)。

2.整體生態(tài)建筑觀整體、全面地審視建筑系統(tǒng)與周圍自然生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境之間的相互影響作用，認(rèn)為建筑系統(tǒng)與周圍生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境之間存在著隨時(shí)間維度變化的相互作用，即體現(xiàn)出時(shí)間因素的影響。

3.整體生態(tài)建筑觀認(rèn)為建筑系統(tǒng)與周圍生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境之間存在著隨空間維度變化的相互作用，即體現(xiàn)出空間因素的影響。

4.整體生態(tài)建筑觀認(rèn)為建筑系統(tǒng)自身的設(shè)計(jì)及其對(duì)周圍生態(tài)系統(tǒng)的影響，受到地球資源有限性的制約。

三、生態(tài)建筑的特征

生態(tài)建筑具有以下四個(gè)方面的特征：

1.節(jié)能和利用再生資源。節(jié)能的技術(shù)原理是通過(guò)蓄熱等措施減少能源消耗，提高能源的使用效率，并充分利用可再生的自然資源，包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水利能、海洋能、生物能等，減少對(duì)于不可再生資源，例如石油和煤炭等的依賴。在建筑設(shè)計(jì)中結(jié)合不同的氣候特點(diǎn)，依據(jù)太陽(yáng)的運(yùn)行規(guī)律和風(fēng)的形成規(guī)律，利用太陽(yáng)光和通風(fēng)，被動(dòng)節(jié)能措施來(lái)達(dá)到減少能耗，應(yīng)用材料的蓄熱和絕熱功能，提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫和隔熱性能，利用太陽(yáng)能冬季取暖，夏季降溫，通過(guò)遮陽(yáng)設(shè)施來(lái)防止夏季過(guò)熱，最終提高室內(nèi)環(huán)境的舒適性。

2.材料再生利用。使用再生或可循環(huán)利用材料和資源。例如在建筑的建造過(guò)程中使用再生的建筑材料，減少建筑垃圾。

3.減少?gòu)U物排放。避免向外界環(huán)境排放有毒有害的污染物，通過(guò)各種手段在排放之前進(jìn)行降解或做無(wú)害化處理。

4.廣義范圍內(nèi)的生態(tài)建筑和可持續(xù)發(fā)展建筑還涉及環(huán)境和文化領(lǐng)域。

四、生態(tài)環(huán)境與建筑概念設(shè)計(jì)

1.與自然環(huán)境共生

保護(hù)自然利用自然的措施：保護(hù)全球生態(tài)系統(tǒng)，保持建筑周邊環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的平衡。充分利用陽(yáng)光、太陽(yáng)能；充分利用風(fēng)能；有效使用水資源；利用其他無(wú)害資源。

建筑設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)方法：考慮周圍環(huán)境熱、光、水、視線、建筑風(fēng)、陰影影響，綠化布置與周邊綠化體系形成系統(tǒng)化網(wǎng)絡(luò)化關(guān)系。利用外窗自然采光；建筑物留有適當(dāng)?shù)目砷_(kāi)口位置，以充分利用自然通風(fēng)；充分考慮綠化配置，軟化人工建筑環(huán)境；引用水池、噴水等親水設(shè)施降低環(huán)境溫度，調(diào)節(jié)小氣候；利用太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電；收集雨水充分利用；河水、海水利用。

2.建筑節(jié)能及環(huán)境新技術(shù)的利用

減低能耗、采用環(huán)境親和材料和無(wú)污染化施工措施：對(duì)能源的使用高效節(jié)約化和循環(huán)使用；采用無(wú)污染、可循環(huán)利用的材料；采用減低環(huán)境影響的施工方法。

建筑設(shè)計(jì)的對(duì)應(yīng)方法：根據(jù)日照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)照明系統(tǒng)和蓄熱系統(tǒng)；對(duì)二次能源的利用；采用適當(dāng)?shù)乃畨骸⑺疁亍⑴艧峄厥占肮?jié)水系統(tǒng)；使用耐久性強(qiáng)、易于分別回收再利用的材料；提倡使用經(jīng)無(wú)害加工處理的再生材料；對(duì)自然材料的使用強(qiáng)度以不破壞其自然再生系統(tǒng)為前提；提倡工廠化生產(chǎn)，減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，提高材料使用與施工效率；設(shè)計(jì)便于保養(yǎng)、修繕、更新的建筑。

3.舒適健康的室內(nèi)環(huán)境與融入歷史與城域的人文環(huán)境

創(chuàng)造健康、舒適的環(huán)境，繼承歷史、融入城市、活化地域。

建筑設(shè)計(jì)的對(duì)應(yīng)方法：（1）使用對(duì)人體健康無(wú)害的材料、減少VOC（揮發(fā)性有機(jī)材料）的使用；對(duì)危害人體健康的有害輻射、電波、氣體等有效抑制；空氣環(huán)境除菌、除塵、除異處理。（2）對(duì)環(huán)境溫濕度的自動(dòng)控制；建筑防噪聲干擾、吸聲材料的運(yùn)用。（3）對(duì)古建筑的妥善保存；對(duì)擁有歷史風(fēng)貌的城市景觀的保護(hù)；對(duì)傳統(tǒng)民居的積極保存和再生，并運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)使其保持與環(huán)境的協(xié)調(diào)適應(yīng)；以保持城市的恒久魅力與活力。

生態(tài)建筑在我國(guó)的發(fā)展已經(jīng)引起建筑師和開(kāi)發(fā)商越來(lái)越多的興趣，無(wú)論是在辦公樓等公共建筑還是住宅小區(qū)建設(shè)中，建筑師都熱衷于引入一些符合生態(tài)建筑的措施，達(dá)到節(jié)能、節(jié)水、減少?gòu)U棄物和減低污染物排放的目的。可見(jiàn)，生態(tài)建筑在我國(guó)的發(fā)展有相當(dāng)廣闊的前景，這對(duì)于一個(gè)人口眾多、人均資源占有量相對(duì)較底的國(guó)家，是具有現(xiàn)實(shí)意義的。生態(tài)建筑在我國(guó)的發(fā)展前景廣闊，建筑師任重道遠(yuǎn)。