鄒永敏
(紹興市城市建筑設計院有限公司,浙江 紹興 312000)
隨著社會的進步和人們生活條件及水平的日益提高,尤其是可持續發展戰略的提出和日漸被人們所認識,生態建筑及其設計已經成為我國及世界許多國家建筑設計的一個新的理念,并已逐漸成為建筑領域的一個新的熱點和一種發展趨勢。這一熱點和趨勢標示著建筑設計作為一種技術與人類環境更為協調的新的進步,同時也是建筑設計作為一種文化和觀念的一種更新。由此,生態建筑及其設計應當引起我們建筑設計工作者的廣泛關注,并將其在所從事的各類建筑設計中恰到好處地體現出來,使所設計和建造的建筑物能與周圍所處環境更為協調,對使用該建筑的人們的心身更為健康。近年來,“生態建筑”、“綠色建筑”、“可持續發展的建筑設計”等名詞、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展的前沿,也是人類理智和文明的升華。
生態學是1869年由德國學者海格爾提出的一門關于研究有機體與環境之間相互關系的科學。它把傳統的動植物研究擴展為人與環境之間的相互關系的研究。其中共生與再生原則表明了不同物質之間的合作共存和互利關系,以及自然界中物質資源的有限性問題。所謂生態建筑,即用生態學的理論指導建筑設計。將建筑作為一個有生命的機體,其自身要形成一個與自然生態相平衡的良性循環體系。它將建筑視為一個生態系統,通過設計、組織建筑內外空間中的各種物態因素,使物質能源在建筑生態系統內部有序地循環利用,獲得一種高效、低耗、少廢、少污、生態平衡的建筑環境。如果從生態學的角度理解建筑,生態學家不僅將建筑系統視為地球生態系統中各種不同的能量和物質材料的臨時組織形式,而且需要確定建筑系統全壽命過程的各個環節中,與生態系統環境之間的相互作用,不僅包括組成建筑系統的各個建筑元素的安裝和制造,還包括建筑系統的使用、建筑元素的棄置和重新利用等,因此,注重生態的建筑設計具有以下兩個特點:第一,建筑的全壽命過程被看成是一種與能量和物質材料支配相關的過程.建筑師將地球上的能量和物質材料(生物和非生物組成部分)組裝成臨時的形式,經過一段時間的使用最后拆除.拆除之后的各種建筑元素要么重新在其他的建筑中利用;要么被自然生態環境所吸收。第二,是一種對建筑系統的預期性研究.建筑師應認識到建筑系統在全壽命過程中,會對地球資源和生態系統產生不利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面影響,以此作為建筑設計任務的重要組成部分。
綠色生態建筑,最重要的是要遵循節能原則,也就是節約能源、資源,無害化、無污染、可循環。建筑材料使用應盡可能利用可降解、可再生的資源,同時還要嚴格做到建材的無害化(無污染,無輻射)。綠色生態建筑的設計,要求利用各種手段來創造一個有利于人們舒適、健康的生活環境,實現向自然索取與回報的平衡,構建一個和諧高效利用能源的生存環境。
建設綠色生態建筑,其次要做到生態和諧。也就是要注重研究建筑物旁邊的植被、微生物、動物和人之間的關系,強調各種物體之間的共生共榮,強調人與自然的和諧統一。這些都可以通過植被的多樣性、自然水資源的保護和利用、化學污染的降低來體現,這樣就營造建筑旁邊的環境質量。
“以人為本”應當是設計的根本原則。這是因為,人是社會的主體,追求高效節約決不能以降低生活質量、犧牲人的健康和舒適性為代價。在以往設計的一些太陽能建筑中,有相當一部分是服務于經濟落后地區的,其室內熱舒適度較低,沒有認真做到合理設計和以人為本。隨著人們生活水準的不斷提高,這種低標準的“綠色生態”建筑很難再有所發展,也必將被社會所淘汰。從另外一個層面來講,這與國家宏觀要求也是相符的。
綠色生態建筑應該著重強調的是要因地制宜,從實際出發,不能照搬盲從。我國的綠色生態住宅設計存在一種很普遍的現象。很多設計者喜歡照搬西方的現成設計,認為西方的就是好的。殊不知,西方發達國家與我國的建筑模式很不相同。其次,綠色生態建筑設計也應該講究地域性特點。建筑設計應充分結合當地的氣候特點及其他地域條件,最大限度地利用自然采光、自然通風、被動式集熱和制冷,從而減少因采光、通風、供暖、空調所導致的能耗和污染。
建筑設計應強調“整體設計”思想,必須結合氣候、文化、經濟等諸多因素進行綜合分析、整體設計,切勿盲目照搬所謂的先進生態技術,也不能僅僅著眼于一個局部而不顧整體。
下邊著重對綠色生態建筑設計的實現進行分析,并給出其實現策略:
4.1.1 能源系統設計的實現。綠色生態建筑能源利用的實現,不但要對常規能源系統進行優化設計,更要注重綠色能源的利用,要將建筑節能放在首位。綠色生態建筑節能,設計師首先要做好以下三方面的工作:(1)把建筑設計提高到比較高的水準。(2)找到合理的優化的新能源的解決方案。(3)尋求建筑藝術與能源方案的完美結合。當然,在做好上述的工作后,還可以因地制宜地利用綠色能源,如采用太陽能、風能和地熱能等,這些能源都具有無污染、可再生的優勢。
4.1.2 聲光環境系統設計的實現。在綠色生態建筑平面設計時,針對光環境設計來看,提倡使用新能源提供的綠色照明,如利用太陽能發電,可解決部分日常照明。其次,室內應盡量采用自然光,鼓勵使用節能燈具,節約能耗。另外,還要注意避免由附近建筑的玻璃折射以及其他的光污染。針對聲環境設計來看,設計師應考慮將臥室設置在背向噪聲源的方向,這樣可降低噪音30dB;采用隔音窗也能顯著阻隔室外噪音;在住區沿路適當栽植綠色植物,對降噪也有一定效果。
4.1.3 水熱環境系統設計的實現。綠色生態建筑的建設關鍵是節水,同時要考慮水質和水量兩個問題。一般的,綠色生態建筑可采取的節水措施有:采用節水節能型供水設施;建立雨水收集系統、污水處理系統就地將污水處理成中水(中水意為城市污水或生活用水經處理達到一定的水質標準,可在一定范圍內重復使用的非飲用水);景觀用水要專門設計并將其納人中水系統一并考慮。熱環境的實現更為重要。建筑區的熱系統應滿足居民的供熱舒適度的要求,以及建筑節能和環保的要求。冬季供暖的室內溫度宜在20-24℃,夏季空調的室內適宜溫度為22-27℃。可采用采暖、制冷、生活熱水三聯供的熱環境技術,或在各戶安裝散熱器溫控閥,避免不必要的浪費。
4.1.4 智能系統設計的實現。目前,大量電子通訊和自動化技術在建筑中得以運用,出現了智能化建筑,可以根據溫度、濕度、風力的情況自動調節“智能殼體”的開閉和空調量,保證了智能化大樓中智能化生產和腦力勞動的高生產率。因此,綠色生態建筑的發展也需要推進智能化的發展,進行智能系統設計。
建筑外部結構設計主要體現在環境綠化上邊。一方面,綠化可以有創造性思路,可以與當地自然環境、資源、社會、人文等背景相結合,創造性地保護和利用已有條件。例如從整體出發,通過借景、組景、分景、添景多種手法,使住區內外環境協調。另一方面應該注重建筑周圍環境的綠化。應該盡量減少硬質鋪地,擴大草坪面積,并盡可能多種植高大喬木。因為喬木的綠化效果要比同面積的草坪高幾倍。目前,多數住宅小區常采用水泥磚鋪地,這對小區環境很不利,應盡量采用具有滲透性的生態鋪地,如格狀鋪地磚,方格中可以種草等。這樣,通過兩個方面的努力,建筑外部環境設計要求就得以實現。
生態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,但是隨著工業時代向信息時代的邁進,隨著機器文明向生態文明的轉變,可持續發展將成為21 世紀的主旋律。生態建筑理論的發展將導致建筑科學技術內容的不斷豐富與建筑藝術創造的相應發展,并將推動整個建筑學不斷向前發展。
[1]洪哲雄.生態建筑設計初探[J].山西建筑,2008-01-10.