建筑設計發(fā)展方向——生態(tài)建筑設計

陳　鐵

摘 要：建筑領域中的“生態(tài)建筑運動”正是在這一背景下蓬勃興起的。“生態(tài)建筑”、“綠色建筑”、“可持續(xù)發(fā)展的建筑設計”等概念在建筑界不僅成為一種時尚,而且確實已成為建筑學科發(fā)展的前沿,也是人類理智和文明的升華。

關鍵詞：建筑設計；設計原則；生態(tài)建筑；可持續(xù)發(fā)展

引言

人類對地球生命支撐系統(tǒng)的影響規(guī)模和速度隨著人類無節(jié)制的征服和掠奪自然的擴張行為而不斷擴大。當今世界，人口空前膨脹，自然資源枯竭，生態(tài)失去平衡，環(huán)境的污染日益惡化，人類生存和發(fā)展與全球的環(huán)境問題迫在眉睫，在嚴峻的現(xiàn)實面前，人們不得不重新審視和評判現(xiàn)時正奉為信條的城市發(fā)展觀和價值系統(tǒng)。

為了建筑、城市、景觀環(huán)境的“可持續(xù)”，建筑學、城市規(guī)劃學、景觀建筑學學科開始了可持續(xù)人類聚居環(huán)境建設的思考。許多有識之士逐漸認識到人類本身是自然系統(tǒng)的一部分，它與其支撐的環(huán)境休戚相關。在城市發(fā)展和建設過程中，必須優(yōu)先考慮生態(tài)問題，并將其置于與經(jīng)濟和社會發(fā)展同等重要的地位上；同時，還要進一步高瞻遠矚，通盤考慮有限資源的合理利用問題，即今天的發(fā)展應該是“滿足當前的需要又不削弱子孫后代滿足其需要能力的發(fā)展”。這就是1992年聯(lián)合國環(huán)境和發(fā)展大會“里約熱內(nèi)盧宣言”提出的可持續(xù)發(fā)展思想的基本內(nèi)涵，它是人類社會的共同選擇，也是一切行為的準則。建筑及其建成環(huán)境在人類對自然環(huán)境的影響方面扮演著重要角色，因此，符合可持續(xù)發(fā)展原理的設計需要對資源和能源的使用效率、對健康的影響、對材料的選擇等方面進行綜合思考，從而使其滿足可持續(xù)發(fā)展原則的要求。

近幾年，社會各界都提出了生態(tài)建筑及生態(tài)城市的建設理論，就是以自然生態(tài)原則為依據(jù)，探索人、建筑、自然三者之間的關系，為人類塑造一個最為舒適合理且可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境理論。生態(tài)建筑是21世紀建筑設計發(fā)展的方向。

1 生態(tài)建筑的特征

1．1 節(jié)能和利用再生資源

節(jié)能的技術原理是通過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，包括太陽能、風能、水利能、海洋能、生物能等，減少對于不可再生資源，例如石油和煤炭等的依賴。在建筑設計中結(jié)合不同的氣候特點，依據(jù)太陽的運行規(guī)律和風的形成規(guī)律，利用太陽光和通風等節(jié)能措施達到減少能耗，應用材料的蓄熱和絕熱性能，提高維護結(jié)構的保溫和隔熱性能，利用太陽能冬季取暖，夏季降溫，通過遮陽設施來防止夏季過熱，最終提高室內(nèi)環(huán)境的舒適性。

1．2 材料的再生利用

使用再生或可循環(huán)利用的材料和資源。例如在建筑的建造過程中使用再生的建筑材料，減少建筑垃圾。

1．3 減少廢物排放

避免向外界環(huán)境排放有毒有害的污染物，通過各種手段在排放之前進行無害化處理。

1．4 環(huán)境與文化屬性

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)境和文化領域。

2 生態(tài)建筑的設計原則

生態(tài)建筑歷經(jīng)數(shù)十年的實踐，逐漸形成了一些重要的設計思想、原則、方法。從本質(zhì)上講，生態(tài)建筑設計是一種由生態(tài)倫理觀、生態(tài)美學觀共同駕馭的城市建筑發(fā)展觀。在實踐中的生態(tài)城市設計和建筑設計應當遵循以下原則：

2．1 注意與自然環(huán)境的結(jié)合和協(xié)作，使人的行為與自然環(huán)境的發(fā)展取得同等地位，這是生態(tài)設計的最基本內(nèi)涵。它首先要求建筑師調(diào)整自己的心態(tài)，正確地認識到建筑作品僅僅是環(huán)境中的一分子，以一種謙遜的姿態(tài)處理與環(huán)境的關系，給予自然環(huán)境以更多的關心。

2．2 善于因地制宜地利用一切可以利用的因素和高效地利用自然資源。今后城市的發(fā)展，勢必在有限的土地資源內(nèi)展開，為了節(jié)省有限的土地，必須建立高效的空間體系，如在地面上建立親和大自然、充滿人情味的低層高密度建筑；利用生態(tài)技術建立起巨構城市，向地上空間要效益；充分開展城市地下空問的綜合利用研究等，使城市地面、地下、空中連接為有機協(xié)調(diào)的立體網(wǎng)絡。其次是建筑節(jié)能和生態(tài)平衡，也就是減少各種資源和材料的消耗，如太陽能的利用和建筑保溫材料就是針對這方面研究的。

2．3 減少人工層次，更加注意自然環(huán)境設計。

要對自然生態(tài)環(huán)境的特點和規(guī)律加強重視，確定“整體優(yōu)先”和“生態(tài)優(yōu)先”的原則，減少人工層次，加強自然環(huán)境的利用，使人工環(huán)境和自然環(huán)境有機交融。

2．4 注重生態(tài)建筑的地方性。任何一個區(qū)域規(guī)劃、城市建設或者單體建筑項目，都必須建立在對特定地方條件的分析和評價的基礎之上，其中包括地域氣候特征、地理因素、地方文化與風俗、建筑肌理特征、有利于環(huán)境持續(xù)性的各種能源分布，如地方建筑材料的利用強度和持久性，以及當?shù)氐母鞣N限制條件等等。

2．5 具有足夠的彈性，以包容未來科技的應用與發(fā)展。可持續(xù)的概念是一種動態(tài)的思想，體現(xiàn)在生態(tài)建筑中就是建筑應具有足夠的彈性，以適應未來的發(fā)展。這就體現(xiàn)在對建筑結(jié)構、建筑設備等靈活性的要求上。

3 生態(tài)環(huán)境與建筑概念設計

3．1 與自然環(huán)境共生

保護全球生態(tài)系統(tǒng)，保持建筑周邊環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的平衡。充分利用陽光、太陽能；充分利用風能；有效地使用水資源；利用其他無害自然資源。保護自然，利用自然。

建筑設計對應的方法：考慮周圍環(huán)境如熱、光、水、視線、風、陰影的影響；綠化布置與周邊綠化體系形成系統(tǒng)化網(wǎng)絡化關系；利用外窗自然采光；建筑物留有適當?shù)目砷_口位置，以充分利用自然通風；充分考慮綠化配置，軟化人工建筑環(huán)境；引用水池、噴水等設施降低環(huán)境溫度，調(diào)節(jié)小氣候；利用太陽能、風力發(fā)電；充分利用并收集雨水；利用河水、海水。

3．2 建筑節(jié)能及環(huán)境新技術的利用

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

建筑設計的對應方法: 根據(jù)日照強度自動調(diào)節(jié)室內(nèi)照明系統(tǒng)和蓄熱系統(tǒng)；對二次能源的利用；采用適當?shù)乃畨骸⑺疁亍⑴艧峄厥占肮?jié)水系統(tǒng)；使用耐久性強、易于分別回收再利用的材料；提倡使用經(jīng)無害加工處理的再生材料；對自然材料的使用強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)場作業(yè)量，提高材料使用與施工效率；設計便于保養(yǎng)、修繕、更新的建筑。

3．3 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。

建筑設計的對應方法：使用對人體健康無害的材料、減少VOC (揮發(fā)性有機材料) 的使用；對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；對環(huán)境溫濕度的自動控制；建筑防噪聲干擾、吸聲材料的運用；對古建筑的妥善保存；對擁有歷史風貌的城市景觀的保護；對傳統(tǒng)民居的積極保護和再生，并運用現(xiàn)代技術使其保持與環(huán)境的協(xié)調(diào)適應；以保持城市的恒久魅力與活力。

4 促進生態(tài)建筑的經(jīng)濟技術合理性

人們在衡量一種新思想或技術的合理性時往往重視其短期效益是否明顯高于傳統(tǒng)思想或技術的效益，如果其短期效益不被看好，縱使它有更好的長期效益，也很難為人們所接受，這可能成為在可持續(xù)發(fā)展原則基礎上推廣生態(tài)建筑的一道門檻。在經(jīng)濟方面，生態(tài)建筑是需要更多前期費用而利益目標速度又相對較為緩慢的一類項目。更主要的是，用于生態(tài)設施方面投資所帶來的回報最終并不是一定能夠裝進開發(fā)商的口袋，而更多為使用者和社會所分享，并且若干年后，才能體現(xiàn)出節(jié)約能源的價值大于生態(tài)建設投資的價值，這可能使決策者與開發(fā)商望而卻步。要徹底解決這一問題，就應當在可持續(xù)發(fā)展原則基礎上建立一套新的價值觀和行為規(guī)范。例如，使采用節(jié)能設備與材料、無公害材料及各種節(jié)約資源的措施成為設計中的必須，并通過政府在立法、稅收等方面的政策調(diào)整，加強生態(tài)建筑在經(jīng)濟上的可行性，從而促進生態(tài)建筑的推廣。

結(jié)語

生態(tài)建筑在我國的發(fā)展已經(jīng)引起建筑師和開發(fā)商越來越多的注意，無論是在辦公樓等公共建筑還是住宅小區(qū)建設中，建筑師都熱衷于采取一些符合生態(tài)建筑的措施，達到節(jié)能、節(jié)水、減少廢棄物和減低污染物排放的目的。可見，生態(tài)建筑在我國的發(fā)展有相當廣闊的前景，這對于一個人口眾多、人均資源占有量相對較低的國家，是具有現(xiàn)實意義的。

生態(tài)建筑作為一個新興事物，值得探討之處尚多，今后的研究與探索之路也漫長而艱辛，但是隨著工業(yè)時代向信息時代的邁進，隨著機器文明向生態(tài)文明的轉(zhuǎn)變，可持續(xù)發(fā)展將成為21世紀的主旋律。生態(tài)建筑理論的發(fā)展將導致建筑科學技術內(nèi)容的不斷豐富與建筑藝術創(chuàng)造的相應發(fā)展，并將推動整個建筑學不斷向前發(fā)展。通過對生態(tài)環(huán)境與設計的基本概念、理論和方法的論述，向建筑師給出一個關于生態(tài)環(huán)境與生態(tài)建筑設計的基本理論構架。使人們對生態(tài)環(huán)境以及對應的建筑設計有一個初步的了解和認識。