生态建筑设计在建筑中的应用

摘 要：建筑业的迅速发展使人们的生活质量得到提升,同时也装点了城市环境.然而所有建筑的建设和使用都是以消耗很多的能源及材料作为代价的.鉴于此,一些责任心很强的建筑师开始了建筑可持续发展问题的探索和研究,并提出了现代建筑的一个新概念———生态建筑.生态建筑就是通过生态学的方法、原理,将社会、自然、建筑、人的协调发展作为目标,适度地对自然进行改造及利用,营造与人类的生存发展相符的生态建筑环境,把建筑环境看作一个有机的、具备一定功能和结构的整体系统.

关 键 词：生态建筑乡土适宜技术高技

1引言

随着全球环境、资源等问题的日益突显,人类逐渐认识到自身作为自然系统的重要组成部分,与其所生存的环境休戚相关.在城市发展和建设过程中,必须优先考虑生态问题,并应将其置于和经济、社会发展同等重要的位置.当前生态建筑作为一种探索和策略越来越被人们所重视,也逐渐成为新建筑试验的一个主要方向.概括来讲,生态建筑主要有低技术生态、高技术生态及适宜性技术生态三个方面,虽然三者均以保护生态环境为目标,但所采取的策略或理念不尽相同.

2我国生态建筑发展存在的问题

2.1缺乏对生态建筑的正确理解

生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释,但核心的内容是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点.但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑,在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑,建筑物单纯的节能就是生态建筑,还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等.但这些观点只停留在生态建筑的表面,对生态建筑的理解是不全面的.

2.2缺乏对农村生态建筑的系统研究

我国作为发展中国家生态建筑的系统研究不平衡,其中城乡的差别较大.目前各个学科研究的重点大多局限在比较发达的城市,缺乏对农村居住环境的系统研究,特别是东北地区.大部分的研究都从本学科(生态学、环境学、城市规划学、建筑学、农业建筑学、能源学)的专业角度出发,虽然研究的内容较为丰富,但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深入的研究,特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是函待解决的课题.

2.3缺乏生态建筑的广泛实践

目前,我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文,这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用,但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、国外先进生态建筑的经验介绍,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析.

3生态高技建筑设计探讨

生态高技建筑就是和周边的生态环境共同发展的高技术建筑,其具有可持续性,是能够积极主动且有效地解决现在的生态危机,并逐渐成为未来高技术建筑的主导.生态高技建筑的设计,对建筑师的综合素质要求很高,需要建筑师熟悉被动式生态设计手法,对相关领域的最新生态型技术的发展方向有大致的了解,并按照地域的自然生态环境特征,积极推广和使用高新技术,优化配置建筑的物理性质（光线控制、通风控制、温湿度控制以及建筑新材料特性等）,正确处理建筑与其周边环境之间的联系,使其发展为一个有机、统一的整体.

3.1引入绿色植物创造宜人景观

根据建筑构造技术以及先进的电脑操控技术,生态高技建筑内部也可以拥有绿色生态体系,使建筑内部的室内气候条件良好,增强生物气候调节能力,营造田园般的宜人建筑.坐落在法兰克福的商业银行总部大厦是诺曼福斯特事务所的作品,该建筑属于超高层集中式办公建筑,在其设计中适当引入了自然景观,有全世界第一座“生态型”超高层建筑的称号.福斯特的设计中包括9个高度为14.03m的花园,沿9层高的通风大厅盘旋而上,花园外侧面是双层玻璃幕墙,都是电控调节的,花园完全面对大厅敞开,花草、植物全部种在规划好的位置,这样就将自然景观“移植”进建筑内部的各个办公室,是建筑物又有了阳光和自然风,营造出舒适、愉悦的办公环境.

3.2提倡尽量采用自然采光

光线主要通过屋顶进入室内,因此,屋顶形式采用了多种光线收集和反射构件.比如戴姆勒克莱斯勒汽车公司新设计中心,它是出于建筑师皮亚诺之手,由七个或长或短的扇形体量交叠,将屋顶的交界处设计为倾斜的天窗,以利于室内采光.另外,比较新颖的采光设计还有柏林国会大厦改建的穹顶.大部分光线通过中庭进入中高层建筑,很多生态高技建筑也采用了中庭的设计来采光.光线通过中庭进入到建筑中,再利用阳光收集和反射装置进入到建筑内部.和中庭相连的房间能减少一半的热量流失,还可以降低制冷能耗.

3.3最大限度获得自然通风

生态高技建筑师尽量通过热压、风压、机械辅助等方式获得自然通风.在基宝文化中心的设计中,皮亚诺完成了一套被动通风系统的设计,并取得了很好的效果.因为当地常年多风,气候潮湿炎热.所以通过自然通风来降低湿度和温度的设计与当地的气候和生态环境相吻合,并成为了一项核心技术.其原理是运用双层结构,使空气能够在垂直表面和弓形表面之间自由对流,建筑外壳上的开口用来吸纳海风,或引导建筑所需的对流.根据不同的风向及风速对百叶窗的开合做出调整,配以方向不同的百叶实现对室内气流的控制.

此外,生态高技建筑师在生态建筑中还采用了新的能源和材料,如太阳能光电材料、新型玻璃和低辐射中空玻璃等,大幅度减少了建筑能耗.

4结束语

总而言之,生态建筑必将成为21世纪最具有代表性和时代感的建筑形式之一.当今的建筑设计的很多设计都已推广并应用了生态学原理,我国的建筑师有勇气,也有能力设计出和我国国情相适应的生态建筑,并致力于人、社会和自然的人类居住环境及绿色建筑空间的设计和开发.生态化的思想是人类的取向和必然选择,城市和建筑设计的生态化是历史发展的必然趋势.一方面它契合了“可持续发展”的全球共识；另一方面,它为城市设计和建筑设计发展开辟了一条新途径.

生态建筑理论的发展将导致建筑科学技术内容的极大丰富与建筑艺术创造的相应发展,推动整个建筑学不断向前发展.