生態(tài)建筑學(xué)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

文／紀(jì)海波

（本文作者單位為中國中建設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，北京市海淀區(qū)，100037）

在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展中，我國的環(huán)境污染問題已日趨嚴(yán)重，能源消耗越來越多，土地資源嚴(yán)重短缺。在此情況下，生態(tài)環(huán)境問題在一定程度上引起了人們的高度重視。其中在建筑學(xué)領(lǐng)域中，生態(tài)建筑主要以實(shí)現(xiàn)在建筑建設(shè)過程中節(jié)約資源以及保護(hù)環(huán)境為目標(biāo)，最終營造人與自然環(huán)境、建筑的和諧與統(tǒng)一。當(dāng)前，為了有效地節(jié)約土地資源，高層建筑已成為建筑行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)方向，因此充分發(fā)揮生態(tài)建筑在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用則顯得至關(guān)重要。

1、生態(tài)建筑學(xué)的相關(guān)概述

1.1 生態(tài)建筑學(xué)的概念

生態(tài)建筑學(xué)主要建立在生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)之上，其原則和最終目的為追求生態(tài)學(xué)與建筑學(xué)的平衡與統(tǒng)一。在建筑學(xué)相關(guān)領(lǐng)域中，生態(tài)建筑學(xué)以自然生態(tài)為技術(shù)原則，以此來對建筑物中的人工生態(tài)環(huán)境的營造進(jìn)行相應(yīng)的構(gòu)建。在構(gòu)建的過程中，需要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際生態(tài)環(huán)境，并以遵循生態(tài)學(xué)與建筑學(xué)的基本原理為法則，應(yīng)用的過程中提倡采用有效地現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，最終目的為通過對建筑物進(jìn)行合理、科學(xué)的安排來實(shí)現(xiàn)建筑與自然之間的有機(jī)結(jié)合。對于生態(tài)建筑來說，其不僅應(yīng)具備良好的室內(nèi)氣候條件和生態(tài)微環(huán)境，并應(yīng)具備良好的生態(tài)氣候調(diào)節(jié)能力。當(dāng)前，生活中的生態(tài)高層建筑設(shè)計(jì)即是采用這一原理，其通過構(gòu)建一個(gè)良好的生態(tài)系統(tǒng)來促進(jìn)我國建筑行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

圖1 馬來西亞米那亞大廈

圖1為馬來西亞米那亞大廈，該建筑為一幢15層高的辦公樓，其內(nèi)部和外部采取了雙氣候的處理手法，將建筑成功打造成一座適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的低耗能建筑。圖2為是米那亞大廈建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，植物被種植在樓上內(nèi)凹的平臺(tái)上，植物從樓的一側(cè)護(hù)坡開始螺旋式上升，并最終創(chuàng)造出一個(gè)兼具遮陽效果和富含氧氣的環(huán)境。

1.2 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的目標(biāo)

在建筑物建設(shè)的過程，將持續(xù)消耗大量的能量和資源，同時(shí)在后續(xù)的運(yùn)營過程中還會(huì)造成大量能源和廢棄物的消耗。因此，在建筑設(shè)計(jì)中結(jié)合建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)對環(huán)境維護(hù)和節(jié)約能源，將起到至關(guān)重要的作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從建筑節(jié)能的角度多加考慮，而這一方面也是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵性問題所在。在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的過程中，其主要是通過一定的生活環(huán)境和資源來為生態(tài)建筑設(shè)計(jì)提供相關(guān)條件，進(jìn)而采取適當(dāng)建筑技術(shù)和方法來構(gòu)建具有生態(tài)因素或相應(yīng)用來營造良好生態(tài)功能的一個(gè)建筑物形態(tài)。由此可知，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)即盡可能地減少資源與能源的消耗，并在設(shè)計(jì)的過程中適當(dāng)多加采用可再生和可循環(huán)利用的建筑材料和資源，以在一定程度上減少有害有毒物質(zhì)和廢棄物的排放，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境和建筑環(huán)境的目標(biāo)。

貝森大院，該建筑入選2016年第15屆威尼斯建筑雙年展主題館展區(qū)，為東西長237米、南北長178米的完整街廓。其建筑山墻部位，以斷磚加工方式使再生磚的內(nèi)部骨料得以暴露，成為獨(dú)特的材料表現(xiàn)。同時(shí)，將大孔磚孔朝上用于屋面種植、孔朝外用于機(jī)房通風(fēng)和通透圍墻；將小孔磚孔朝側(cè)面，利于垂直綠化，如圖4所示，基于基礎(chǔ)性材料進(jìn)行非常規(guī)應(yīng)用的發(fā)掘和表現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)建筑整體生態(tài)性的良好表達(dá)。

圖2 馬來西亞米那亞大廈內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2、生態(tài)建筑學(xué)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 生態(tài)建筑學(xué)的設(shè)計(jì)理念

通過對生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的概念和目標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)分析，從而在一定程度上強(qiáng)化了人們對此問題的認(rèn)識(shí)與理解，為了能夠更加有效地實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的目標(biāo)，人們則需要對生態(tài)建筑學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行邏輯梳理。通常情況下，設(shè)計(jì)者在開展設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，其首先需要明確該生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)理念。就生態(tài)建筑學(xué)的設(shè)計(jì)理念而言，其主要展現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

其一，舒適化的設(shè)計(jì)理念。社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的當(dāng)下，人們對其自身的生活質(zhì)量也提出了更高的要求，對于與其生活息息相關(guān)的建筑而言，舒適性被提到了更高的位置。因此，在進(jìn)行生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，掌握建筑舒適化的設(shè)計(jì)理念極為重要。

其二，在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中，需秉持自然體系的設(shè)計(jì)理念，如在設(shè)計(jì)的過程中，其需要充分考慮周邊自然環(huán)境因素的影響，以結(jié)合土壤、綠化、水、空氣等外部環(huán)境，并將其與建筑進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，如結(jié)合自然光、自然通風(fēng)和高新技術(shù)的作用與功能，從而更好地為人們創(chuàng)造一個(gè)舒適的環(huán)境。

圖3 西村·貝森大院立面

圖4 西村·貝森大院屋面

2.2 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用思路

在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下，城市建筑設(shè)計(jì)不僅要充分考慮建筑的節(jié)能效果，還需要通過營造一個(gè)良好的生態(tài)系統(tǒng)來促進(jìn)建筑與生態(tài)的平衡發(fā)展。其中，對于生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用思路來說，其主要可以從以下幾點(diǎn)加以分析。

其一，對于一些高層建筑的設(shè)計(jì)而言，應(yīng)充分考慮生態(tài)型高層建筑空間組合設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，如考慮高層建筑空間的組合、庭院空間的應(yīng)用、公共場所的布局以及建筑空間的經(jīng)濟(jì)性等問題，這些都會(huì)在一定程度上影響著建筑的生態(tài)型特征。此外，對于建筑內(nèi)部來說，不同的空間對溫度、自然光和景觀的要求都會(huì)有所不同，因此在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，其需要綜合考慮不同功能分區(qū)的特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)良好的建筑空間價(jià)值。

其二，要充分注重建筑物結(jié)構(gòu)體系的生態(tài)化營造，對于生態(tài)建筑來說，重要之處在于基于自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上對建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行有效的生態(tài)化設(shè)計(jì)，如根據(jù)實(shí)際的情況來采用與其生長環(huán)境相適應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)，如此不僅可以有效地實(shí)現(xiàn)建筑的生態(tài)化目標(biāo)，還可充分利用自然環(huán)境來實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)，從而為自然環(huán)境的改善奠定了良好的基礎(chǔ)。在建筑形態(tài)的設(shè)計(jì)中，生態(tài)與節(jié)能的考慮是其中的關(guān)鍵所在，也是改善建筑環(huán)境的重要條件。

結(jié)束語：

綜上所述，在生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)中，人們應(yīng)充分掌握其設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)應(yīng)用的方向，以加強(qiáng)此類問題的認(rèn)識(shí)，并在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中采取有效地設(shè)計(jì)方法來促進(jìn)我國生態(tài)建筑業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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