探析生態建筑設計理念在港口建筑設計中的運用

肖蕾+李煜宇

摘要：本文從生態建筑設計理念入手，分析港區的多種可再生能源，并從利用低技術、在建筑中引入環境綠化以及港口建筑的節能措施等方面探析生態建筑設計理念在港口建筑設計中的具體運用。

關鍵詞：生態建筑；設計理念；港口生態建筑設計

前言

在生態環境問題趨于演變為全球性問題的今天，人們迫切需要一個健康舒適的工作和生活環境。生態建筑就是協調好人、建筑和自然生態環境三者之間的關系，使建筑與其所在的自然生態環境和諧共生，在盡可能利用建筑物當地環境特色的同時注重保護環境使之不受破壞，為人們的工作和生活創造健康舒適的溫濕度、潔凈的空氣以及良好的聲光熱環境。港口是聯系內陸和海洋的一個天然界面，港口建筑常常會成為一個港區的標志和精神風貌。本文把生態建筑設計理念引入到現代港口建筑設計中，以供研究探討。

1生態建筑設計理念

1.1有機性

“有機性”是指自然界的一系列過程是相互聯系的。生態建筑是從生態的角度來看待建筑。生態建筑設計應充分考慮其所在地區的氣候條件和地理位置，遵循因地制宜的原則，首選當地現有的清潔能源，挖掘利用可再生能源替代不可再生能源，合理選用建筑材料，結合地形條件設計建筑空間，通過各種設計手法使建筑成為生態環境的有機組成部分。

1.2多樣性

我國地域廣大海陸兼備，氣候類型復雜多樣，季風氣候顯著，這些自然條件使得“多樣性”成為生態建筑存在與發展的首要前提。地域文化、地形地貌等方面的多樣性形成了豐富多樣的生態建筑設計風格與設計理念。

1.3共生性

共生是指不同單位之間的相互依存關系，共生性具有復雜性、包容性、可持續發展性等特征。生態建筑的共生性即建筑與當地的生態環境融為一體，與生態環境建立和諧的關系，實現建筑的可持續發展。可持續的技術和方法不僅可以節省能源消耗、有利于城市的環境保護，而且可以提高建筑內的空氣質量、保持建筑內良好的聲光熱環境，從而為人們創建健康舒適的工作與生活環境。

2港口建筑的可再生能源利用

隨著世界能源危機日益加劇與全球環境日益惡化，發展綠色港口已成為實現港口可持續發展的新趨勢。港口建筑的生態化是綠色港口建設的重要內容之一，如何將生態建筑設計理念運用在港口建筑設計中，這是建筑設計師面臨的責任與挑戰。港口特定的地理位置注定了它可以利用多種可再生能源，這也為港口生態建筑設計奠定了基礎。

2.1風能資源

港區風能資源豐富，可充分利用綠色清潔的自然風能資源，促進港區生態建筑的發展。風能資源利用的主要形式是風力發電，即將風能轉化為電能，應用于港口建筑物的照明及港區其它設施的用電：也可從港口建筑設計入手，如設計中注重建筑朝向的選擇，通過一系列設計手法把自然風引入室內，不僅可以改善室內空氣質量，而且在氣候炎熱的季節可以通過自然通風迅速降低室溫以改善室內的熱舒適程度，減少空調的使用時間，以達到建筑節能的目的。

2.2太陽能資源

當前，太陽能已經逐漸被廣泛應用于建筑領域，成為建筑節能的發展趨勢之一。港口的日照充足，太陽能資源豐富，適宜發展太陽能技術。太陽能技術即將太陽光通過先進技術利用設備轉化為熱能、電能等其他形式的能源。可充分利用太陽能技術，為港口建筑供電、供暖、提供冷氣及生活熱水。

2.3海水源熱泵及地源熱泵

海水源熱泵技術是利用海水作為熱泵的冷熱源進行冷熱交換，達到冬季采暖和夏季制冷的目的。地源熱泵是利用地球表面淺層地熱資源（通常深度小于400米）作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。這兩種能源是清潔的可再生能源，這兩種技術是節約能源、保護環境的綠色環保技術，可用于港口建筑的采暖與制冷，節省大量能源，且減少設備投資。

3生態建筑設計理念在港口建筑設計中的運用

3.1利用低技術建立良好地港口建筑生態環境

低技術主張回歸自然和傳統，充分利用自然資源為人們創造良好的建筑聲光熱環境，提高室內環境的舒適度，形成高效率、低能耗、可持續發展的港口建筑生態系統。

在設計之初，綜合分析港口特定的地域和自然氣候條件，根據當地冬夏季的主導風向、日照時間、建筑間距等因素，選擇合理的建筑朝向，在冬季爭取較多的日照，在夏季避免過多的日照，并形成良好地自然通風條件。低技術在港口建筑設計中的運用之處如：在港區公共建筑中設置中庭、太陽房、內天井等空間，可間接吸收太陽熱能，有利于冬季提高室內溫度：在夏季，可采取多種多樣的遮陽措施來減少直射入室內的陽光，并可通過港口建筑門窗和室內空間的設計，形成穿堂風，利用室內外的風壓熱壓差等形成有組織的自然通風換氣，來降低室內溫度，從而達到節能的目的。

3.2環境綠化與港口建筑設計的結合

在建筑中配置植物是將建筑融入到自然生態環境的設計手法之一，包括垂直綠化、空中花園和屋頂綠化等方式。可在港口建筑的外立面設置綠化，像是給建筑穿了一件綠色外衣，冬季保溫夏季隔熱，有利于維持室溫：也可在港口建筑內設計過度空間，配置綠植形成空中花園，不僅提高了建筑的綠化面積，改善了建筑微氣候，而且可以使人們在建筑內就能感受到綠色植物的生機盎然，有利于緩解人們工作與生活的壓力：將港口建筑的屋面設計為種植屋面，對于建筑的夏季隔熱有著顯著效果，可節省空調能耗，綠植可吸收太陽輻射，減少屋面對太陽輻射的吸收，還可以降低建筑周圍空氣的溫度且增加空氣的濕度，改善建筑的微氣候。

3.3港口建筑的其它節能措施

由于港區的基本風壓大，港口建筑物的門窗及玻璃幕墻需要滿足相應的抗風壓性、氣密性和水密性的要求，以此來減少圍護結構的能耗。斷橋鋁合金門窗在我國當前建筑行業應用廣泛，它具有較強的耐高溫、耐火性、抗腐蝕性，有良好的氣密性和水密性，是一種新型的節能門窗。中空玻璃的采光性能優良，且隔熱、隔音、防霜露。因此在港口建筑門窗的設計中，采用斷橋鋁合金門窗并選用中空玻璃，可有效的促進建筑節能，提高室內環境的舒適度。

港口建筑的采暖耗能在建筑總能耗中占有相當的比重，利用太陽能來給建筑采暖和集中供應熱水的技術近年來在我國發展較為迅速，節能的效果也良好。太陽能供熱包括被動太陽輻射供熱和主動太陽輻射供熱。被動太陽輻射采暖適用于在寒冷季節太陽光照豐富的地區，把集熱材料布置在太陽光照充足的一側，使集熱材料充分吸收太陽光，把熱量續集起來作為建筑采暖能源，包括采暖房式、集熱蓄熱墻式、屋頂集熱蓄熱式等形式。主動太陽輻射供熱是利用太陽能集熱器收集陽光，然后蓄存熱能并使用設備把熱能傳送至室內用于供熱。太陽能熱水器是當前把太陽能技術應用于集中熱水供應最常見的方式。

通風措施的正確選擇是港口建筑節能的重要內容之一。充分利用港區風能資源，利用風壓或熱壓在建筑內形成自然通風，改善室內環境的空氣質量。在大型港口公建中，可采用自然通風和機械輔助式自然通風來達到調節室內空氣、降低室內溫度并改善室內環境。

4結語

進入新世紀以來港口經濟飛速發展，生態性和可持續發展性是當前港口建筑的發展趨勢。將生態學理論融入港口建筑設計理念，協調人、港口建筑和港區自然生態環境三者之間的關系，這需要建筑設計師不斷豐富自身的專業知識，善于運用可持續發展的設計理念，創作出符合時代氣息的港口生態建筑。