浅析对生态建筑原理及设计方式的研究

摘　要：随着自然环境的日益恶化，人类生存和延续面临着巨大的威胁，节能环保被提上了21世纪人类社会发展的主题，建筑能耗的巨大被整个社会所关注，生态建筑成为解决建筑能耗问题的重要手段。本文以促进建筑与自然环境的协调作为目的，结合笔者负责的张江四期工程项目，就生态建筑设计原理和设计方式进行了简要的探讨。

关键词：生态建筑; 设计原理; 设计方法; 和谐发展
1 引言
　　地球是人类赖以生存的基础，近年来随着经济的发展和科技的进步，无节制的掠夺自然资源的行为，给自然界带来了巨大的破坏，资源浪费、耕地锐减、植被破坏、环境污染等现象，已经对人类社会的生存和发展造成巨大威胁。面对严酷的现实，如何实现人类社会的持续发展，成为全人类必须思考和反省的问题，节能环保正是在这种背景下被提出的。建筑能耗是能源消耗大户，因此更为整个社会所广泛关注，生态建筑成为解决建筑能耗问题的重要手段，也是未来建筑发展的必由之路。时至今日，现代生态建筑已经在欧洲拥有了几十年的历史，但在我国还完全是新兴产物，面对脆弱的自然环境，必须将生态建筑的设计和建设作为未来发展的方向，并加快步伐推入实践。下面，本文以促进建筑与自然环境的协调作为目的，结合笔者负责的张江四期工程项目，就生态建筑设计原理和设计方式进行简要的探讨。
2 生态建筑设计原理
2.1 生态建筑理论的发展
　　早在《自然的住宅》一书中赖特就强调，建筑必须同所在场所、建筑材料和使用者的生活有机的融为一体，将建筑视为“有生命的有机体”，赋予了建筑生态学的设计理念。柯布西埃1925年所提出的“新建筑五点”中，提出了“底层架空和屋顶花园”理念，以促使地面绿色通畅和增加绿化面积，使建筑更接近自然，更能融入自然。上世纪60年代初期，P.索勒里将生态学同建筑学结合创造了“城市建筑生态学”理论，构建了城市生态建筑模型，以提高城市建筑能源、资源利用率、减少城市能耗，消除城市扩张过程中对自然环境的负面影响。而在80年代中期J.拉乌洛克完成的《盖娅：地球生命的新观点》一书中，则将地球和各生命系统视为具备有机生命特征和持续发展特点的实体，以舒适、健康作为建筑理念，促进人类和自然界的和谐。发展至今，如赖特设计的流水别墅、杨经文设计的马来西亚IBM办公楼、M.威尔斯设计的地下画廊、P.林奇设计的水边住宅和生态住宅，都是生态建筑的典范。
2.2 生态建筑的根本出发点
　　实际上，生态建筑就是将建筑看作是一个生态系统，通过对建筑内外空间物态因素的组织，使物质、能源等能在这个整合了大量人口居住的生态系统内部有序的循环，以达到低耗、无废、无污、生态平衡的目的。在生态建筑的设计中，需要综合当地自然生态环境实际情况，运用生态学、建筑学、材料学等多种原理，并结合现代科学技术手段，才能实现建筑与环境的有机结合，在建筑系统内部实现人与自然的良性循环，切实将人作为自然系统的一部分，将建筑作为自然系统的一部分。
2.3 生态建筑设计基本原则
　　生态建筑设计的基本原则，随着生态建筑设计理念的发展有一定区别，现代生态建筑设计中，需要注意整体、高效、无污染、灵活性等原则。生态建筑并不是一个简单的建筑个体，而是与区域自然环境、社会环境以及经济环境紧密结合的，必须充分考虑人文历史因素，权衡技术与需求之间的平衡，在不破坏区域环境的情况下利用适当的技术构建人性化建筑，与城市其它建筑构成生态社区、生态城市。在设计中，需要密切关注建筑在物质和能源方面的消耗，充分运用新材料、新结构、新工艺，并根据地区特点提高阳光、雨水、地热、风能的利用，以减少对不可再生资源的消耗和浪费。其所采用的材料必须是无害化的，并能构建出舒适的、健康的建筑环境。由于时间属性会造成建筑的废弃，生态建筑还必须考虑再次利用或多次昨用问题，以降低重复建筑所需费用。
3 生态建筑设计方式
3.1 生态建筑整体设计方法
　　从整体上来看，生态建筑设计需要加强建筑同自然的协调共生，因此要慎重考虑建筑所处地域问题，在良好的生态环境下构建生态建筑，古代人认为建筑应当选择有益与健康的土地，正是生态建筑整体设计方法的雏形，如我国古代建筑风水观念所渗透的思想，也有很多符合生态建筑要求的地方。这在当前城市规模不断扩大、生态环境不断恶化、建筑选址自由度降低的背景下，变得尤为重要。所需考虑的内容有地形地貌、植被现状、水文特征、日照情况、风力风向、绿化水平、噪声污染、市政设施、人文影响、发展空间等，要在这些相互关联甚至是矛盾的因素之间取得统一平衡。在设计时，要尊重地形地貌降低建筑对基地的影响，要保护好原生植被而不是项目结束后配置绿化，要结合水文特征充分利用河流、湖泊等环境因素的生态价值。
3.2 建筑与社会环境共生的实现
　　建筑与社会环境的共生，是为了让建筑在整个生命过程中能够继承和保护城市影观特色，保护好居民原有生活方式，促进城市的持续发展和恒久魅力。例如森氏大厦建筑公司在东京都港区住宅区里设计施工的一座头大身小的异形建筑，其怪异的造型虽然减少了楼宇风和遮光对周边住户的影响，还可增加绿化用地，但由于其怪异的建筑造型与周围建筑不协调，缺乏对区域文脉的尊重，无异于造成了对环境的破坏，缺乏与社会环境的共生能力，因此从生态建筑角度来讲并不合理。而1991年伦佐.皮阿诺设计的Tjibaou文化中心则是建筑与自然、社会环境共生的优秀例子。在进行生态建筑的设计中，应当密切注意建筑与城市自然环境、城市社会环境、人文环境的共生能力。
3.3 从无污染入手打造生态建筑
　　目前建筑耗能主要有电能和热能，当前我国能源贮藏结构形势异常严峻，同时能源消耗还会造成大量污染影响自然环境，因此在生态建筑设计中需要从无污染设计入手，一方面节约使用不可再生资源，一方面重视能源利用提高可再生资源利用能力，包括如太阳能、地热能、风能的利用，另一方面需要注意生态建筑的保温与隔热，通过对气象数据、气候特征的分析，采用先进的技术和材料，挖掘太阳能的利用潜力，寻找室内气候改善途径，优化建筑节能问题，以使建筑在最低能耗上达到最佳的保温与隔热效果。如现在广泛采用的围护结构节能技术、能源系统节能控制技术、热泵技术、采暖末端装置可调技术、新风处理及空调 系统余热回收技术、建筑热电冷联产技术、太阳能一体化建筑技术以及高效节能产品的使用，都是有效的建筑节能降耗方法，可以极大的降低建筑所造成的能源降耗和环境污染。
4 结束语
　　现代生态建筑设计在我国还属于新兴事物，不管是从设计理论还是设计方法上，都存在很多不足，需要不断借鉴国际先进理论和设计方法，结合我国实际情况，在实际应用中不断探索以获得发展和完善，促进人与自然的和谐，促进社会的可持续发展。
参考文献
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