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关键词:住宅;生态;建筑;设计
Abstract: in the design process of architecture, ecology and other relevant disciplines and ecological residence integrated use of up, the technology, economy, environment, energy and so on the different Angle to consider, the system of internal and external environment design, in order to better design a good ecological residence. This paper discusses the ecological architecture design in the house.
Keywords: residential; Ecological; Architecture; design
中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:
生态建筑也就是人们平常所说的绿色建筑,它是根据当地的原有生态环境,利用生态学、建筑设计学、工程学等科学技术因地制宜地建造建筑,这些建筑使自然生态环境、建筑和人处于一种和谐的关系中,既满足了人们寻求适宜居住环境的要求,又使环境得到了很好的保护。生态建筑将建筑作为生命体,协调了建筑与周围环境的关系,使建筑完美的融入周围环境中
一、生态住宅建筑设计的重要性
1、提高居民生活质量的需要
随着我国经济、信息、科技、文化的高速发展, 物质和精神生活水平的不断提高,人们对所居住的生活环境在安全、健康、舒适、美观等方面提出了更高的要求。生态住宅能够减轻居住区环境的污染,能使废弃物减少到零排放或零污染,做到再生、循环使用和重复使用,生态住宅可为人们提供最大的自然度和自由度, 充分有机地利用自然的原材料,大大减少了有害建筑材料对人体的污染,使人们居住更加舒适。
2、节约能源和资源的需要
住宅建设每年消耗大量能源和资源, 随着社会的进步和人们生活水平的日益提高,合理规划项目用地,以提高土地使用效率,采用科学的建筑体系,以提高建筑的有效使用面积和耐久年限,限期淘汰能耗大的建筑材料, 节约不可再生原料和短期资源, 多使用自然建材和当地材料。
3、时代与社会发展的需要
可持续发展是时代的主旋律,是经济社会发展的新战略,而生态环境建设是实施可持续发展的前提和基础, 生态环境质量直接影响着可持续发展的潜力。住宅是城市建设的基础, 生态城市应该为居民提供良好的居住、生活和工作环境, 从而使居民的生活得更美好、更舒适、更和谐。
二、生态住宅建筑设计的原则
1、以人为本原则。人毕竟是我们这个社会的主体, 追求高效节约不能以降低生活质量、牺牲人的健康和舒适性为代价。在以往设计的一些太阳能住宅中, 有相当一部分是服务于经济落后地区的, 其室内热舒适度较低。随着人民生活水准的不断提高, 这种低标准的“生态”住宅很难再有所发展。
2、因地制宜原则。生态建筑非常强调的一点是因地制宜, 绝不能照搬盲从。气候的差异也使得不同地区的生态设计策略大相径庭。建筑设计应充分结合当地的气候特点及其它地域条件, 最大限度地利用自然采光、自然通风、被动式集热和制冷, 从而减少因采光、通风、供暖、空调所导致的能耗和污染。
3、 整体设计原则。整体设计的优劣将直接影响生态建筑的性能及成本。建筑设计必须结合气候、文化、经济等诸多因素进行综合分析、整体设计, 切勿盲目照搬所谓的先进生态技术, 也不能仅仅着眼于一个局部而不顾整体。如在经济拮据的情况下, 将有限的保温材料安置在关键部位, 而不是均匀分布, 会起到事半功倍的效果。而对于有些类型的建筑, 如内部发热量大的商场或实验室, 没有保温材料利于降低空调能耗, 也会更利于节能。
4、生态化原则。要保护自然, 遵守节地原则, 适度开发土地资源, 合理规划项目用地, 以提高土地使用效率; 采用科学的建筑体系, 以提高建筑的有效使用面积和耐久年限, 限期淘汰粘土实心砖等建材, 对建筑废弃物进行无害处理, 减少污染物的排放;建筑室外使用透水性铺装, 以保持地下水资源平衡, 对自然材料的使用不得破坏其自然再生系统, 运用环境亲和材料。尽量使用可重复利用材料、可循环利用材料和再生材料, 节约不可再生资源和短缺资源, 多使用地域的自然建材及当地建筑产品, 在施工过程中做到无污染化。
三、生态住宅建筑设计措施
1、住区风环境设计
建筑物布局不合理。会导致住区局部气候恶化。规划师和建筑师已经认识到风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而,可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段。当建筑师们在对建筑住区进行规划时,更为常见的做法是过多地把设计重点集中在建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上,而很少或仅仅凭经验考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。
2、自然通风
在住宅建筑中,自然通风是最经济和有效的环境调节手段,而建筑物的平面布局、立面设计与三维空间布置等,都对自然通风的效果有重要的影响。充分考虑这一影响而进行建筑设计能有效地解决住宅中热舒适性和空气质量问题,而且在不增加住户投资的情况下,就能营造一个健康、舒适的居室环境。
3、防止“热岛”现象的出现
生态建筑周围的热环境既与气流的流动有关,又和周围的辐射系统有密切的联系。生态建筑受材料、布局、绿化面积等的影响,在建筑周围可能有“热岛”现象的出现。因此,科学的设计、绿化布局、水景设计,都可以降低“热岛”效应,营造良好、舒适的生活环境。尤其需要指出,生态住区的建设不仅仅是增加绿化面积,如果在绿化区只种植花草,没有和水景设施、保持良好通风等结合在一起,那么绿化改善热环境的作用也未能发挥出来,并且在浇灌草地上浪费了很多资金。绿化植物与水景设置的选择,要和住宅区的热环境设计相结合,除了供人们欣赏外,最重要的是充分发挥出降低“热岛”作用,从而改善住宅区的内外环境。在设计过程中,始终坚持以人为本的原则,将人和绿色分离开来的做法是非常不可取的,同时更不能满足生态建筑的设计要求。
4、 日照、遮阳与采光
夏天阳光的直射和热辐射是影响居室热环境的一个重要因素,同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳是指运用建筑的外形设计、悬挑和凸凹变化而形成建筑围护结构,使室内实际接受的阳光直射和辐射热量减少。比较好的方法是根据当地地理与气候条件,通过精确计算,对住区的建筑布局以及单体住宅的相对关系,进行建筑群日照、遮阳以及自然采光分析,检验是否满足日照和遮阳的要求。
5、建筑节能设计
这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置和材料的选择,体型系数这一概念并不能充分反映护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上,对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗,由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同,外表面的对流换热系数也相差很大,日间接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别,夜间背景辐射状况也不相同。
6、噪声和污染的防止和控制
在建筑设计中,特别是住宅区内,噪声是设计要考虑的因素之一,在住宅区规划时应有效的考虑到防止噪音的设计,以便噪声影响到人们的生活。污染控制问题也需重视,建筑物内部空气质量不好,一定是与室外空气污染有关,而通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动,可以改善室内空气品质。
综上所述,生态住宅是结合了不同的科学技术,它也是现代社会发展的一种体现,生态住宅建筑设计应按照相关的政策和法律法规进行,同时也需要当地政府的支持和正确引导。在设计过程中各专业人才相互合作,把建筑学、生态学以及其他与生态住宅相关的学科综合运用起来,对技术、经济、环境、能源等不同的角度进行考虑,系统地对内部和外部环境进行设计,这样才能更好的设计出生态住宅,从根本上提高人民的居住水平和生活质量。
参考文献:
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[3] 董涧清. 论建筑设计与生态环境之间的关系[J]. 广东科技, 2009,(10)
关键词:生态建筑设计
1生态建筑设计与可持续发展
1.1生态建筑
近年来各国的建筑能耗占总能耗比重之大引起了各方面的关注,致使人类的可持续发展面临着严重危机,因此如何在建筑设计中采取技术手段改进建筑能耗成为建筑设计的迫切任务。
“ 满足当前的需要又不消弱子孙后代满足其需要能力的发展” 。这就是1992年联合国环境和发展大会 “ 里约热内卢宣言”提出的可持续发展思想的基本内涵, 它是人类社会的共同选择,也是我们一切行为的准则。建筑及其建成环境在人类对自然环境的影响方面扮演着重要角色,因此,符合可持续发展原理的设计需要对资源和能源的使用效率、 对健康的影响、 对材料的选择等方面进行综合思考, 从而使其满足可持续发展原则的要求 。近几年提出的生态建筑及生态城市的建设理论, 就是以自然生态原则为依据,探索人、建筑、自然三者之间的关系,为人类塑造一个最为舒适合理且可持续发展的环境的理论。生态建筑是2 1 世纪建筑设计发展的方向。
生态建筑又被称为可持续发展建筑,其是一个目标,也是一个发展方向,是在建筑的全寿命周期内最大限度的实现节约资源、保护环境并减少污染,并为人们提供健康、适用、高效的使用空间,具体措施是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学基本原理,合理安排组织建筑与其它因素的关系,实现建筑物与其周围环境成为一个有机结合体。
1.2生态建筑设计
其是指在设计过程中紧密结合当地情况及用户需求,采用系列先进材料、机械和控制技术实现建筑系统最佳化,并实现为用户提供健康、舒适的生活环境的基础上减少能耗,其是一项系统工程,要求从对环境影响、建筑内环境和全寿命周期投资等角度综合考虑并做出决策。建筑寿命包括规划、设计、施工、运营以及拆除再利用等,其设计阶段的决策将直接影响以后各阶段的费用和效率,因此为避免建筑在整个生命周期内出现由于设计不当而出现的问题应加强设计管理,在设计过程中不仅要考虑节省初始投资,还要考虑节约运营与维护费用,即应关心建筑一生的健康状况。
1.3生态建筑整体设计特点
生态建筑的设计不是简单的某种技术的运用或某几种技术的迭加, 生态建筑需要各专业之间综合考虑、整体协调才能得以实现。而某一个生态建筑目标的实现需要相关专业的协同努力。
1.4可持续发展
可持续发展是指既满足现代人的需求并以不损害后代人满足需求的能力的发展。是经济、社会、资源与环境保护协调发展,既要实现经济发展的目的有要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、士地以及森林等自然资源和环境。其核心是发展,但其要求在严格控制人口、提高人口素质和保护环境、资源有序利用的前提下进行经济和社会的发展。
2生态建筑与可持续发展
可持续发展的概念表达出一种共识,即人类的发展既要满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害。可持续发展的定义包含两个基本要素:“需求”和对需要的“限制”。发展是人类生存的基本需求,建筑是人类改变和适应周围环境的一种开发行为,建筑行为包含了以不同形式大量消耗、改变和转化自然资源的过程,显然这些行为在各方面对环境造成了影响,也将影响到人类的可持续发展。全球的资源短缺和环境问题已引起了人们的广泛关注,也吸引着建筑领域的专业人士开始研究和评估建筑对环境的影响。建筑设计师们已经意识到通过合理的建筑设计手段是可以减轻这种负面影响的。例如研究表明,在概念设计阶段就关注建筑节能,把建筑作为整体系统设计,并注重与各个子系统的相互关系,可以比一般建筑节省50 %~70 %的能量。目前在建筑设计领域,流行着一些有关可持续发展的设计概念,如“生态建筑”、“绿色建筑”、“健康建筑”等等,这些概念中多少都蕴涵了一些可持续发展的理念。这些概念正逐渐被建筑师、特别是业主所接受。与以往的传统建筑相比较,可持续发展的建筑设计更注重于事先考虑建筑对环境的尊重与适应,考虑如何减少不可再生资源的使用,更高效地使用可再生资源,同时营造出更舒适的居住和工作空间。这就要求设计师要基于高效使用资源和保护自然生态环境的原则进行设计,而不仅仅是满足功能和美观的要求。我国资源总量和人均资源占有量都严重不足,同时我国的消费增长速度惊人,资源利用效率上也远低于发达国家。中国现有建筑总面积400 多亿m2 ,预计到2020 年还将新增建筑面积约300 亿m2 。如果仍维持现在的发展模式,资源和环境的瓶颈作用将使得建筑业的发展难以为继,因此在我国发展生态建筑,是一项意义重大且十分迫切的任务。
3 生态建筑目标的确定
随着生态建筑的发展,世界上不少国家都相继推出了适合本国国情的生态建筑的相关标准和规范,特别是一系列评估标准的出台,对规范生态建筑的发展具有重要意义。这些标准一方面对生态建筑提出了一系列要求,同时也对生态建筑进行了等级划分,使用者可以根据标准的要求,根据自身项目的具体情况,确定生态建筑的目标。生态建筑强调的是人、建筑与环境之间的和谐关系。不同国家之间存在气候、资源、文化、风俗等方面的差异,各国生态建筑发展所面临的问题和解决问题的方法也存在差异,即生态建筑要根据各国国情来考虑实施方案。相对而言,中国面临着资源短缺、发展速度快、粗放型发展的特点,其生态建筑的发展也应采用有中国特色的标准。
4加快生态建筑设计的建议
4.1提高认识
我国人口众多,且前些年无节制的开发、生产导致资源匮乏,耕地、森林以及水资源都大幅度减少,且环境污染日益严重,因此人们应从思想上充分认识到推行生态建筑设计对人类可持续发展息息相关的重要性。
4.2发展新材料
建筑材料节能是指在建筑材料的制造过程中尽量消耗少的能源,并在使用中实现建筑的节能效果。由于大部分建材在制造时需消耗大量的热能和机械能,因此应尽量选用资源消耗少、.采用低温或常温制造的材料以减少建筑物的内含能量。
4.3重复,循环利用
生态建筑应从节约能源和材料的角度出发,并尽可能的实现重复利用和循环利用,既有效减少废弃物的产生,并可降低自然生态系统的破坏、减少环境污染。
5 生态建筑设计理论在住宅建筑设计中的运用
从上述思路出发,要实现住宅设计生态化,需综合考虑3个方面的因素:住宅住区规划、建筑单体设计、建筑物内的环境控制系统设计。
(1)住区风环境设计。建筑物布局不合理。会导致住区局部气候恶化。规划师和建筑师已经认识到风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而,可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段。当建筑师们在对建筑住区进行规划时,更为常见的做法是过多地把设计重点集中在建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上,而很少或仅仅凭经验考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。
(2) 自然通风。 在住宅建筑中, 自然通风是最经济和有效的环境调节手段, 而建筑物的平面布局、立面设计与三维空间布置等,都对自然通风的效果有重要的影响。充分考虑这一影响而进行建筑设计能有效地解决住宅中热舒适性和空气质量问题, 而且在不增加住户投资的情况下, 就能营造一个健康、舒适的居室环境。
(3)绿化、水景设计和防止住区“热岛”现象。住区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关系,同时还和住区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响,住区室外气温有可能出现“热岛”现象。合理的建筑设计和布局,选择高效美观的绿化形式包括屋顶及水景设置,可有效地降低“热岛”效应,获得清新宜人的室内外环境。
(4)日照、遮阳与采光。夏天阳光的直射和热辐射是影响居室热环境的一个重要因素,同时也是影响住户心理感受的重要因素。 遮阳是指运用建筑的外形设计、 悬挑和凸凹变化而形成建筑围护结构,使室内实际接受的阳光直射和辐射热量减少。比较好的方法是根据当地地理与气候条件,通过精确计算,对住区的建筑布局以及单体住宅的相对关系,进行建筑群日照、遮阳以及自然采光分析,检验是否满足日照和遮阳的要求。
(5)建筑节能设计。这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置和材料的选择,体型系数这一概念并不能充分反映护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上,对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗,由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同,外表面的对流换热系数也相差很大,日间接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别,夜间背景辐射状况也不相同。
(6)噪声和污染的防止和控制。住区规划应有效地设计防噪系统,如将住区和主要交通干线相隔绝,防止主要交通干线的噪音传过来。污染控制问题也需重视,建筑物内部空气质量不好,一定是与室外空气污染有关,而通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动,可以改善室内空气品质。
【关键词】生态建筑;建筑设计;生态化;设计原则
0.前言
随着科学技术的不断发展,人们对大自然的征服能力越来于强,不管是建筑设计还是机械工具的先进性都可见一斑,但是因为人类无节制地榨取大自然的资源,并在利用大自然的过程中破坏自然环境,所以虽然在发展的过程中取得了令人骄傲的成绩,也因此付出了惨重的代价,造成农田被吞噬、环境被污染、资源短缺化,甚至造成水土流失、沙漠化、硫酸雨等严重问题。建筑是人类利用自然资源,满足人类各种活动的人工环境,通过对功能、技术、经济、社会等方面要求的综合考虑。建筑巨大的物质消耗对建筑设计提出了经济合理的要求,以有限的经济条件达到建筑设计要求。从生态学角度讲,如此的活动对环境产生一系列严重后果,使人类面临前所未有的环境危机。生态建筑是一项复杂的系统工程,具备三个基本特征:注重效益,崇尚自然,尊重科学。
1.生态建筑的设计原则
1.1整体设计原则
生态建筑不是一个简单的建筑单体设计,而是在满足业主要求和建筑本身的目的性的前提下,将自然环境、社会环境和经济环境各个方面综合考虑,促进技术与人文的有机结合,从中选择最优的解答,充分合理地利用不可再生的土地资源及其它各种资源形成高效的开发强度。生态建筑是以符合自然生态系统客观规律并与之和谐共生为前提,为人们营造一个和谐的生活和工作环境。
1.2和谐原则
生态建筑设计的基本原则之一是和谐原则,具体来说就是要在设计时综合考虑多方面因素,而不是仅仅局限在经济效益或者环境效益一个方面,这也是生态建筑设计的核心原则。所要考虑的综合因素包括经济因素、环境元素、社会元素和政治元素等多个方面,设计目的是保证经济和谐、社会和谐和环境和谐。建筑的地质选择,设计规划,施工作业都要坚持和谐的基本原则。建筑要与大的城市背景相和谐,建筑内部的环节要互相和谐等等。
1.3高效无污染原则
生态建筑设计还需要遵循高效的原则,因为建筑的目的是满足人们对生活学习的需求,所以应该保证人们对建筑的需求。资源消耗在符合建筑全寿命周期使用总量的前提下,实现最小化与减量化的节约原则。本着对居住者负责的态度,努力营造健康、舒适、无污染的建筑环境,系统的采用集成技术提高建筑功能的效能,优化管理调控体系,形成生态建筑的高效原则。根据建筑所在地区的气候特点,合理进行建筑设计,提倡能源的重复循环使用,避免选择的建筑材料含有危害人类身体健康的物质。
1.4经济舒适原则
生态的建筑需要高科技和高技术的投入使用,但是并不等于经济浪费,可以既实现生态建设,又满足经济原则。 建筑的存在最终是满足人们的各种需求的,建筑的首要标准就是舒适,建筑的设计不能以牺牲环境为代价换取舒适,而是要通过设计者和施工人员的多方配合,寻求到二者的一个均衡点。生态建筑的空间时间属性决定的,避免建筑过早废弃 使其能够得到再次利用或多次利用,适应变化的设计策略主要有四种:适应性改变、灵活性设计概念、长寿多适概念和合理废弃概念。
2.生态建筑的设计理念和方法
2.1地热能等新型能源的利用方法
生态建筑的基本理念之一就是节约能源,我们在建筑设计中节约使用不可再生资源的同时, 应当重视新的能源利用方式,目前应用于生态建筑中的可再生能源有太阳能、地热能和风能等,以太阳能和地热能的利用最为广泛,技术也最为成熟。
2.2双层中空玻璃的保温方法
建筑的保温与隔热是长久以来建筑师要解决的基本问题,具体方法包括争取良好的朝向、南面大面积开窗等 。但对于分析建筑所在地的气象数据,研究利用太阳能的潜力,建筑节能问题等的重视程度还很不够。目前,生态建筑采取的一种保温隔热方法,是采用双层中空玻璃来进行,在生态环保和节约能源上非常有作用。为了最大限度的吸收太阳辐射热,建筑形体应该在东南和西南方向暴露尽可能大的面积,以对角线南北方向放置同时满足上述两个方面的要求。
2.3过渡空间和通风系统的遮阳方法
生态建筑需要阳光来照明取暖,但设计不当夏季进入建筑的阳光过多,因此进入建筑内部的阳光是需要控制的。建筑遮阳的目标在于防止阳光过分照射和加热建筑围护结构,可以采用过渡空间和通风系统的设计来进行遮阳。过渡空间是一个凹进开敞的空间,有通高的玻璃门可以从室内这一空间敞开,对该部分建筑具有遮阳作用之外,还有绿化和景观设计。通风系统是在风洞测试的点式高层中,风会沿着高层建筑的表面螺旋上升。因此,要想在高层建筑中利用自然通风,就需要在不同的高度设置“调节装置”,可以将楼层局部架空形成可供人们活动、休闲的空中平台,改善高层建筑环境和通风,实现遮阳、节能和生态建筑的一体化。
3.生态建筑设计的发展趋势
建筑材料的应用的建筑的主要部分,建材的节约就成为了建筑节约的关键。一方面营造了建筑的空间和立体感,增强建筑物的美感,另一方面节省了材料,节约了资金。轻的、节能的、灵活的适应性强的生态建筑是主要生态建筑发展趋势,同时还要考虑在达到生态适应性强的同时,必须尽可能节约资源。世界的总体能源储量紧缺,建筑的节能主要体现在节能建材的利用方面。太阳能成本低、无污染、能源广,给人们的生活带来了便利的条件。资源的再利用也是节能的一个方面,循环利用成为目前环保的一个重要课题。建筑师将这一理念引入到建筑业中立来,出现了许多成功值得借鉴的案例。在结合一定程度的新资源进行城市建筑,既有环保的功效,又能节省人力、物力、财力,降低成本,迎合我国和谐发展的理念。
4.总结
综上所述,生态建筑是引导人们进入一种更加健康、更加无害、更加生态化、更加有利于可持续发展的建筑模式,生态系统应保持一种良性状态,不随时间而恶化。在环境承载力内我们要满足当代需求,不损害子孙后代满足其需求能力的发展才是真正的发展。经济的发展已经给生态环境带来了一定程度的破坏,人们从长远的发展角度出发,生态观念已经深入到诸多领域。生态建筑既要符合生态环境和人类未来发展的趋势,也要迎合了市民需求和心理。从理论的倡导发展到实际的运用当中,涉及的领域也不断地拓宽,生态建筑的新理念引发人们的思考。
【参考文献】
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关键词:生态;建筑;发展;低耗;研究
中图分类号:TU2文献标识码:A
建筑物是满足人们生活起居的一种人工环境,建筑师可以通过这种人居环境来达到节能和低耗的要求。在设计的时候,要在总体布局、功能配置、空间组合方面进行优化,从而在有限的经济条件下创造出更多的价值。
一、什么是生态建筑
生态建筑起源于上个世纪50年代,同时它也被称为自然建筑、绿色建筑,或者可持续建筑。当时,美国的著名建筑师帕欧罗·索列瑞采用了生态学的原理,并且结合了建筑学的特点,将生态保护和建筑设计结合在一起,提出了生态建筑的概念。
帕欧罗·索列瑞要求在设计生态建筑的时候,根据当地的环境,采用现代科学技术,协调建筑和其他领域的关系,使人、自然、建筑形成一个好的循环系统。从而实现生态系统的几大功能:节能、节地、节水、减少污染、提高经济效益等。
二、建筑方案和建筑材料
(一)建筑方案方面
首先,要进行生态建筑的设计,必须要考虑建筑物和四周环境的协调性。一部分建筑设计师在设计方案的时候,可能会过多的考虑建筑物的个性。但是在表现建筑物个性、特色的时候,也必须要考虑其与周围环境的协调性。而且必须和当地的人文环境、社会大环境相一致。
其次,必须要处理好经济和美学性质之间的协调关系,在尽可能减少成本和投资的情况下,最大限度的满足投资者的使用需要。另外,因为建筑设计人员岁追求的建筑美感,可能会耗费一部分投资,增加成本。但是如果一味的要求降低成本,追求经济性,那么就可能造成建筑方案丧失美学性质,使用者或者投资者也不能满意。
最后,要在设计方案当中贯彻可持续发展的概念,如今,我国经济发展的非常快,但是能源的消耗也非常多。为了减少能源的消耗,可以在设计过程中充分的考虑可持续发展的观念。一个优秀的生态建筑作品,不但有建筑师的功劳,更有相关专业人士的功能。因为在采光、照明、通风、采暖、制冷等各个方面,都涉及到能量消耗,而建筑设计师需要和相关的专业人士协调、合作。
(二)建筑材料方面
在运用建筑材料的时候,既要发挥出材料的最佳性能,又要起到环保和节能的作用。第一种是玻璃马赛克,它是采用熔融法以及烧结法所制造出来的,它的原料是石英砂、石灰石以及白云石、纯碱、乳化剂等等。经过高温熔化以及链板延压法而形成。它的特点是色调柔和、朴实典雅、物理化学性能很好、坚硬耐磨等等。此外,它与水泥黏结性能好,目前广泛的应用在建筑物内外墙的装饰当中。
第二种是泡沫玻璃,泡沫玻璃又被称为是多孔玻璃,它的原材料是发泡剂、玻璃,经过高温焙烧之后,可以形成这种泡沫玻璃材料。泡沫玻璃根据物化性能的不同,可以分为隔热、吸音、抗辐射等等。隔热的泡沫玻璃有密闭气孔,能够降低导热系数和吸水率。除此之外,生产泡沫玻璃所剩下来的粉粒以及碎片还可以被回收,作为粒状填充料,成为生产混凝土以及屋面板的材料。
第三种是陶土面砖,这种陶土面砖是天然手工生产的,它的颜色是暗红色的,如果利用它来作为建筑材料,不但能够提高表现力,还能够给人以强烈的视觉冲击感。
三、建筑设计中的节约原则
(一)节约原材料
原材料包括了很多比如结构材料、水暖电材料、通讯材料、装修材料等等。要实现生态建筑的设计,必须对原材料进行设计。随着现代材料技术的大力发展,过去的砖石结构已经不能再适应需要了。过去的厚砖胖柱,以及轻钢结构、拉索结构,都在一定程度上扩大了使用的空间。可以使用大空间膜结构,这种结构是预应力空门整体结构,它将结构和建筑围栏部分结合在一起,这样就充分的发挥出了材料的承载能力,并且使得外观非常美丽。同时,它还具有灵活性、节能性的特点。
(二)节约能源
在生态建筑设计的过程中,能源的节能设计也是非常重要的,设计人员必须选择耗能少的建材。建筑能耗的节约潜能非常大,这需要依靠可再生能源才能实现。建筑设计人员必须通过一些科学的处理方式,从而实现自然通风、采光、遮阳、隔热的功能。此外还要实现高效的太阳能利用,以减少设备的能耗。同时,这也是最常见的一种节能方法。
最典型的节能建筑是太阳能建筑,如今大多都采用的是被动式的。在日本,已经出现了很多的太阳能住宅,这些住宅利用坡屋顶来蓄热。因为光电板的成本很高,所以会在一定程度上增加建设的成本,所以采用比较少。从前几年开始,我国的一些建筑物就开始使用了光导管,试图将阳光导入房间内,增加房间的照明度,同时也间接的减少了电能源的消耗。
除此之外,资源的再利用也是节能的一种方法,但是它非常的复杂,而且涉及到很多其他领域的知识。同时,它也包括了很多内容,比如对旧建筑的再利用,以及建筑拆除后的材料再利用。
(三)建筑的再利用
建筑的再利用具有非常大的发展潜力,目前很多国家都开始提倡和使用这种方法。很多优秀的建筑设计师都在对此进行研究,所以也出现了许多的优秀作品。比如,西方一些国家没有对建筑物进行大拆大改,而且很少拆除掉旧的建筑物,尽量的对建筑物进行利用。我国却对建筑物进行大拆大改,这不符合环保原则和经济原则。据统计,在工业生产的过程当中,被利用的资源不超过5%,其他的都被废弃了。同时,这也是环境污染、资源浪费的根本因素。因此,必须大力的提倡和修建生态建筑。
四、建筑设计生态化发展的趋势
如今,社会经济虽然得到了一定的发展,人们的生活质量也得到了一定的提高,但是人们却付出了高昂的代价,生态环境被破坏,生态资源被大量的浪费。在浪费的资源当中,大部分属于不可再生资源,比如石油、土壤、煤、矿石资源、水资源等等。在社会发展和能源消耗的矛盾之中,想要维持两者的平衡,就必须实施生态建设,这样才能保证生态环境的稳定性和持久性。通过提倡使用生态建筑,可以最大限度的降低人们对自然资源的破坏,同时也能够节能、减耗。
同时,生态建筑也是未来建筑的主要发展方向,因为随着房地产行业的竞争加剧,建筑企业要想在市场上立足,走技术路线成为了最可靠的出路。而且随着经济的发展,人们对建筑物的要求也逐渐提高,不但要求功能齐全,更要求提高健康度、舒适度。所以,建筑高科技带来的光明前景已经日益的显现,在建筑物内部使用高科技,不但能够提高室内的舒适度,还能降低能耗,减少对环境的破坏和污染。另外,这种生态建筑物也降低了建筑成本,也因此在21世纪,将会有很多建筑企业大力的开发和设计生态建筑,同时这也会推动我国建筑行业的快速发展。
参考文献:
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关键词:生态建设;建设设计;生态化
随着社会的不断进步,科技的快速发展,如今越来越多的工厂拔地而起,在带动市场经济的同时,对环境也造成了严重的影响。如今,全球气候正逐渐变暖,生态环境越来越恶劣,在这样严峻的形势下,设计建设生态建筑已经迫在眉睫。
一、生态建设的定义
生态建筑也被称作是ECO,其是根据所在地域的生态环境,并利用自然生态学、建筑技术学和现代科学等其它学科,将建筑与其它因素间的关系加以运用,从而使建筑和环境相互融合,成为一个有机结合体。它的特点是:室内气候宜人、具有调节生物气候的能力、适和当地人民的居住习惯。生态建筑使人、建筑、生态环境之间形成一个良性的循环。
随着人口的增加,资源的减少,自然生态渐渐失去了原有的平衡,由于人们肆意破坏环境,从而使生态环境急剧恶化。人与自然应该实现和谐发展,自然环境的破坏,使人类的生存面临巨大的挑战。在如此严峻的现实面前,人们必须重新审视如今我们所处的生活环境,要以保护生态环境为首要任务,因为生态环境的好坏,决定着人们所处的社会能否持续发展。
1992年,联合国环境和发展大会提出了一项宣言,内容为“对人们现在所拥有的自然资源,应注意合理运用,使其不仅能够满足于现代人们所必须的资源需求,还不会对人们未来的子孙后代所使用的资源产生重要的影响。”此项宣言正是现阶段人们所要遵从的行为准则。随着近几年,生态建筑行业的崛起,其对于自然环境的影响有着重要的作用。因此,应重视设计建设生态建筑,使其能够促进我国未来生态环境的可持续发展。对于我国所提出的生态建设及建设生态化城市,其理论依据就是:将自然生态作为建设的基础,并在此基础上,探究人、建筑与自然生态间的关系。建设生态建筑的最终目的就是使人们能够生活在一个舒适、环保的空间。对我国建筑业来说,生态建筑就是我国未来建筑发展的方向。
二、生态建筑设计中的准则
生态建筑也被称作是绿色建筑,其所涉及的学科领域较为广泛,是多种学科及多种工种的结合,可以说生态建筑是一门综合性较强的系统工程。它所需要的是整个社会的重视以及参与。生态建筑是人类与自然的平衡点,是人类重新审视自己在大自然中处于何种位置的参照物。设计建设生态建筑,不在于使用多少的建筑师,更不是急功求进,想要迅速完成工程,生态建筑所代表的是我国未来建筑业的发展方向,是所有建筑设计师们未来为之奋斗的目标。所以在建设生态建筑上,应注意以下准则:
(一)经济性
在设计生态建筑的过程中,要考虑到经济问题,所谓的经济问题并不是指要节约在施工过程中所使用的材料,而是指生态建设在施工过程中所体现出的经济性能。生态建筑的设计与建设,所要涉及的领域较广泛,所以在建设过程中,应将其与建筑材料相结合,以实现生态建筑的低耗运行,从而有效减少了在建设生态建筑过程中,对环境造成破坏。
(二)节约性
在设计生态建筑上需注意:在使用太阳能或是其它可再生能源时,一定要注意自然的通风以及采光和遮阳效果,为了能够更好的改善气候,可使用多种绿化方式。为了能够提高建筑空间质量,可以采用大跨度的轻型结构。在设计生态建筑上,为了能够凸显保护自然环境的重要性,应注意水资源的循环利用,以及废物的处理,另外还要注意对建筑废弃物的回收利用。
(三)可持续发展性
设计生态建筑的原则就是:保护自然生态环境,促进社会的可持续发展,同时可持续发展也是保障生态建筑能够持续发展的有效手段,在设计建设生态建筑的过程中,一定要注意以自然生态的自然循环为基础,从而实现生态建筑的可持续发展。
(四)舒适性
设计生态建筑的过程中,在确保建筑物的可持续发展以及其能够保障生态环境的基础上,适当、合理的优化建筑内部环境,从而使住户在居住过程中,不仅能够贴近自然,还能享受到舒适的环境。在我国经济快速发展的今天,人们对于建筑有了更多的选择,同时也有了更高的要求,无论是办公或是住宅,在保障生态环境的基础上,还要有一定的舒适度,使人们无论是在办公楼里面办公,或是在自己的住宅休息,都能获得较高的享受。
三、建筑生态化的发展
在全球生态环境恶劣发展的今天,保护生态环境是人们的首要任务,在进行生态建筑的建设中,最重视的应是生态的构造。目前,我国正在积极研制新型的能源技术,未来,建筑行业在设计建筑上,必定会更加贴近生态化设计理念,要注意多加使用可再生能量,尽量不使用非再生能源:例如多使用太阳能、热能;使用自然风,以此代替空调;合理利用保温材料等。以上方法都是使建筑业趋向生态化发展的重要手段。
马来西亚的那亚大厦,在1992年8月设计了一座生态建筑。其特点为:在建造空中花园时,是从三层高的植物绿坝开始建筑。在中庭上建设了一个能使凉空气通过建筑的过度空间;并且在建造大厦时,大量种植绿色植物,使其能够净化空气,并未建筑物提供足够的阴影;在每层的办公室,都设有外阳台,同时还有推拉的玻璃门,这样设计的目的在于:能有效控制自然通风,控制风的强度;在整座大厦的楼层电梯及卫生间,采用的全部是自然采光以及自然通风;在屋顶露台的设计上,使用的是钢铝结合的支架,整座露台都是被这个支架所覆盖,不仅如此,它还能够为屋顶的游泳池、顶层的体育馆提供遮阳以及采光,并且效果特别好;同时被围和而成的房间,形成了一个核心筒,这个核心筒可以通过交流整座大厦的空间,以此能够消除黑暗的空间。那亚大厦就是典型的生态建筑,无论是从建筑的绿化上,还是房间的设置上,都实现了保护生态环境的目的。
结语:
随着市场经济的快速发展,工业领域也在近几年迅速崛起,其能够带来经济增长的同时,也对环境造成了恶劣的影响。在资源日益消耗的今天,建筑业在设计上,应从保护生态环境为出发点,使建筑更趋向于生态化,最大程度减少建筑施工队环境造成的严重破坏。同时,在设计建筑上,在保护生态环境的基础上,还应注意舒适度,使人们无论在工作还是生活中,既能贴近自然,还能获得极大的享受。
参考文献:
[1]朱磊.探讨生态建筑设计与建筑设计生态化趋势[J].现代装饰(理论),2014(11).
[2]齐绍东.试论生态建筑设计与建筑设计生态化趋势[J].佳木斯职业学院学报,2014(10).
关键词:生态建筑;建筑生态化;可持续发展;建筑设计
1 生态技术和生态建筑
人、建筑和环境是建筑发展的永恒主题,随着全球环境的恶化,生态问题日趋严重,人们越来越关注人类自身的生存方式。特别是1992年178个联合国成员国通过了《里约宣言》,为促进地球生态系统的恢复,实现地球的可持续发展起到了导向作用。生态技术在这一背景下,发挥出越来越重要的作用,成为各国实现可持续发展的绿色快车和实现保证。生态技术是利用生态学的原理,从整体出发考虑问题,注意整个系统的优化,综合利用资源和能源,减少浪费和无谓损耗,以较小的消耗获得丰厚的目标,从而获得资源和能源的合理利用,促进生态环境的可持续发展。
在建筑领域内,从德国托马斯《太阳能在建筑与城市规划中的应用》一书出版到近年来美国建筑界的绿色建筑运动,从北京大兴义和庄的“新能源村”建设到国外在生态高技术下建造的各种形式的生态建筑,可以说,生态建筑的发展在理论上、技术上以及建筑设计的实践上都取得可喜的成就。生态建筑有时又被称为“节能建筑”,“绿色建筑”,严格地讲都是不全面的。现代意义上的生态建筑,是指根据当地的自然生态环境,运用生态学、建筑技术科学的原理,采用现代科学技术手段,合理地安排并组织建筑与其它领域相关因素之间的关系,使其与环境之间成为一个有机组合体的构筑物。
2 生态建筑的特点以及设计要点
生态建筑的特征及其对设计的基本要求传统建筑是以满足人们对建筑物的使用功能为目标,忽视甚至无视建造和使用建筑物过程中的资源耗费和环境污染。
生态建筑则是把资源耗费和环境污染作考虑的基本因素,在充分满足人们对建筑物使用功能的同时,尽可能实现对自然生态环境的保护和对使用者身体健康的提升。由此,生态建筑就其本质应具有下面两个基本特征:一是建筑物与其所处自然环境的友好与协调;是建筑物应让使用者舒适与健康。对上述基本特征,可理解为生态建筑应包括以下几个方面的内容:
(1) 资源方面:a.应考虑包括土地、能源、水源、建材等在内的自然资源的消耗;b.应考虑对包括土地、空气和水源在内的自然环境的污染;c.应考虑对建筑物周围生物物种多样性的破坏。其后两项更为重要,人们往往容易忽视。
(2) 健康方面:应考虑建筑物周边环境(如空气、水源等)对人们健康的影响以及建筑物室内环境(如建筑材料、室内空气等)对居住者身体健康的危害等因素。
(3) 环境方面:应考虑建筑与周围环境,诸如周边建筑群及交通、通讯状况等其他生活设施的协调配置等因素。
特别值得指出的是,生态住宅不等于简单地提高绿化率,如果住宅区绿化仅仅使用大规模绿地而不考虑与林地、水景设施以及自然通风等手段有效地结合起来,不仅不能充分发挥林地在改善室外热环境方面的巨大作用,还会把大量的金钱浪费在绿地浇灌上,可谓得不偿失。在绿化系统设计中如何改善住宅区室外环境,除了避免以上误区外,还应做好两个方面的工作:一是合理选择和搭配绿化植物和水景设置,要与整个小区的热环境设计协调起来,除了给人以视觉上的美感外,还应充分发挥植物、水在改善住宅区微气候方面的作用。二是设计中要以人为本,如果绿化设计的最后结果是把人和绿色隔绝开来,“只可远观而谢绝入内”是不可取的。
2.1 住宅区风环境设计
建筑物布局的不合理,会导致居住区局部气候恶化。高层建筑由于单体设计和群体布局不当而导致强风卷刮物体撞碎玻璃的报道屡见不鲜。很多事例提醒规划师和建筑师,风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而,可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段,当建筑师们在对建筑住宅区进行规划时,更为常见的做法是过多地把注意力集中在了建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上,而很少(或仅仅凭经验)考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上,良好的室外风环境,不仅意味着在冬季风速太大时不会在住区内出现人们举步维艰的情况,还应该在炎热夏季有利于室内自然通风(即避免在过多的地方形成旋涡和死角)。从这一点上来说,在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。
2.2 日照、遮阳与采光
太阳辐射是影响居室热环境的一个重要因素,同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳问题是指由于建筑物的外形设计、特别是凸凹变化的外型而引起的建筑围护结构(墙和窗等)实际按受的太阳辐射热量减少的问题。相应地,互遮阳则是指由于建筑群布局而影响到建筑物实际接受的太阳辐射热量减少的问题。
自然采光更有利于人体健康和提高工作效率。我国北方冬季对自然采光就有严格要求。在住宅区规划与单体设计中需仔细考虑遮挡和自遮挡对自然采光乃至建筑物的热环境的影响。
2.3 护结构布置
这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置,体型系数这一概念并不能充分反映护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上,对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗,由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同,外表面的对流换热系数也相差很大,接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别,夜间背景辐射状况也不相同。比较好的解决方法是利用目前国内外比较流行的建筑物能耗模拟软件进行模拟分析,从而得到一个更加合理的方案。
2.4 噪声和污染的防止和控制
住宅区规划应有效地设计防噪系统,如将住宅区和主要交通干线相隔绝,防止主要交通干线的噪音干扰。污染控制问题也需得到重视。通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动,可以改善室内空气品质。在设计初期,技术人员就应该深入现场进行调研和测试,检验当地的噪声或污染是否符合规范标准。如果不能满足要求,一定要采取相应的补救措施。如果居室噪音超标,可考虑采用错开设计的双层玻璃窗,既能有效降低噪声,又不影响自然通风。
3 生态住宅原则
生态住宅是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则,即综合系统效率最优原则,设计、组织建筑内外空间中的各种物质因素,使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废无污染,生态平衡的建筑环境。这里的环境不仅涉及住宅区的自然环境,如空气、水体、土地、绿化、动植物、能源等,也涉及住宅区的人文环境、经济系统和社会环境。培育生态住宅概念主要是在这种观念的影响下,在住宅建设与发展中始终以生态问题为中心,在环保、绿化、安居、道路管网等方面进行系统规划与管理,使住宅区生态环境处于良性循环状态之中。
洁净能源的开发与利用。要尽可能合理利用不可再生资源(煤、石油、天然气),并积极开发可再生的新能源,包括太阳能、风能、水能、生物能、地热等无污染型能源。
充分考虑气候因素和场地因素。如朝向、方位、建筑布局、地形地势等。尽可能利用天然热源、冷源来实现采暖与降温。充分利用自然通风来改善空气质量、降温、除湿。
材料的无害化、可降解、可再生、可循环。建筑材料应尽可能利用可降解、可再生的资源,同时还要严格做到建材的无害化(无污染,无辐射)。
水的循环利用与中水处理。在适当的范围内进行雨水收集、中水处理、水的循环利用和梯级利用,特别是对于水资源匾乏的地区。
结合居住区的情况(规模密集、区位、周边热网状况)采取最有效的供暖、制冷方式。加强能源的梯级利用。
结合居住区规划和住宅设计来布置室外绿化(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)和水体,以此进一步改善室内外的物理环境(声、光、热)。
在技术成熟、经济允许的情况下,适当地使用新材料、新技术,改善住宅的物理性能。注重不同社会文化所引发的生活方式上的差异,以及由此产生的对住宅设计的影响。提倡环保、简约的生活方式。
关键词:生态;建筑设计;策略
中图分类号:S891+.5文献标识码:A文章编号:
1.生态建筑的特点
生态建筑的概念主要包括两个方面,第一,提供有益健康的建成环境,并为使用者提供高质量的生存活动的小环境;第二,减少能耗,保护环境,尊重自然。生态建筑,是根据当地的生态自然环境,运用生态学.建筑技术科学的基本原理.现代科学技术手段等,合理地安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系,使建筑与环境之间成为一个有机的结合体,同时并具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力,以满足人们生活.工作所需的工作环境,使人.建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。它具有节地.节水.节能.改善生态环境.减少环境污染.延长建筑物寿命等诸多好处,可以使经济效益.环境效益和社会效益得到很好的统一。
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人的研究,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.我国生态建筑设计的发展思路与对策
3.1贯彻以人为本的人文原则
国际建筑师联合会第十四次会议宣言指出:“经济规划、城市规划、城市设计和建筑设计应当是探索并满足人的各种需求”。满足人类生存和发展的需求,不仅是建筑发展的最终目标,而且是人类社会进步的根本动力。在未来建筑设计中,要充分认识和确定人的主体地位和人与自然的双向互动关系,强调把关心人、尊重人的宗旨具体体现在城市空间的创造中,以适应不同阶层、不同年龄、不同职业的市民的多样化需求。
3.2善于因地制宜,尊重环境属性
根据生态学的进化论,生态建筑设计包含着资源的经济利用问题,其中首要的是土地的利用问题。今后城市的发展,势必在有限的土地资源内展开,为了节省有限的土地,必须建立高效的空间体系,如在地面上建立亲和大自然、充满人情味的低层高密度建筑;利用生态技术建立起巨构城市,向地上空间要效益;充分开展城市地下空间的综合利用研究等,使城市地面、地下、空中连接为有机协调的立体网络。生态建筑设计强调与环境具有最佳关系,对环境破坏最小,一并充分发挥环境效益。与环境互选共生、共同增长是生态建筑设计的重要原因之一。建筑的选择做到充分利用原有的地形、地貌,与周围的环境特点以及当地的地理与气候特征相适应,做到“因地制宜”。
3.3增强使用者与自然环境的结合和协调
建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁,应尽可能多地将自然的元素引人使用者身边,这也是生态原则的一个重要体现。人是自然环境的一分子,人的活动必须建立在生态化的基础上,必须与环境建立起一种新的结合和协调关系。从建筑设计到建筑建造、使用、报废的全过程中,生态建筑对环境的破坏影响最小。与以往建筑设计相同,生态建筑应致力于为人类提供品质最佳的空间和环境,即使建筑本身对环境污染很小,极为节能,但如果人们的各项活动无法在建筑空间中顺利展开,其空间的存在与人的功能需求格格不人,这样的建筑无疑是失败的。生态建筑的功能应更趋合理,空间更加宜人,更有助于使用者与自然环境间的交流。它应该具备更良好的物理环境,尽可能地采用自然采光、自然通风,并具抵御自然灾害的能力。
3.4增加“绿色”面积,保护生态平衡
生态建筑外部与自然相呼应,内部空间的设计也应绿色化,即通过精心的室内设计,将室外的绿色引人室内环境。绿色植物可以制造氧气,吸收各种有害气体、虑尘、调节湿度、温度、减少噪音等。生态建筑的兴起为绿化环境开辟了广阔天地。通过建筑设计,可以使室内空间室外化,运用绿化、水面等划分空间,这些设计手法在建筑创作上最为常见。如建筑物内的共享大厅、内庭院,在其上部加一个可调节的开启式屋顶,根据时间季节的变化,由计算机或人工控制,达到室内温湿度的调节,又可使室内外空间连成一体。另一种设计手法也被建筑师经常应用:屋面绿化。不仅美化了环境,获得了良好的景观,而且对屋面刚性防水有维护作用。生态建筑在保护生态平衡、提高人居的自然度方面大有作为。
4 态建筑设计对策可以在以下几个具体环节上进行操作
首先,在宏观环境方面,城市规划设计要根据生态原则了解城市发展的自然过程,用它来指导土地的利用和开发建设,同时协调好城市内部结构与外部环境的关系,在空间利用方式、强度、结构和功能配置等方面与自然生态系统相适应;区域规划,则要与城市整体环境所设立的系统相衔接,研究探讨城市改造、更新过程中的复合生态问题等。其次,在微观环境方面,如单体建筑设计、园林景观设计等,要处理好整体与局部、建筑与自然因素的关系。由于微观环境方面极具广泛性和灵活性,所以,其具体途径和式、法非常丰富,蕴含着广阔的创造性生机。
另外,要完善生态建筑设计法律和规范。法律规范是建筑设计的基本依,直接影响我国生态建筑研究的战略方向。在生态建设方面,目前我国已颁布了《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国大气污染防治》、《民用建筑节能管理规范》、用于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见等法律法规,对我国节约建筑能耗,保护环境,保障人体健康,推进住宅产业现代化起到了积极的推动作用。政府通过立法对建材选择、每平米能耗标准,对生态技术研究、对可再生能源的开发等进行规范,不仅使建筑设计中采用的生态策略具有法律依,而且限制不利于生态环境和人体健康的建设行为,鼓励有利于生态环境和人体健康的建设行为,从而推动生态建筑的发展和小康社会的全面建设。
5.结语
生态化建筑建设是我国社会主义经济发展的必然趋势,城市的生态化建设与建筑的生态化建设不仅是经济发展的必然趋势也是历史发展的必然趋势。一方面,这是可持续发展的需要。另一方面,这也是城市建设与建筑建设的必然选择,是城市发展的一条新途径。生态建筑设计理论的发展能够引导建筑业的科学发展,丰富现代建筑理论和建筑艺术,推进整个现代化建设事业的发展进程。
参考文献:
[1] 姚学用, 刘玲生态建筑设计的初步探讨[J]山西建筑, 2007,(11).
关键词:生态;建筑;设计;方法
生态建筑的设计思想是在上世纪不断发生地区性的环境污染和全球性的生态环境恶化的过程当中,不少学者和建筑师对现代工业文明开始进行深刻反思的产物。生态建筑系统是一种坚持师法自然的理想建筑系统,它大幅降低非再生能源的绝对消耗,采用自我控制、自我调节,对物质和能量逐级、合理、综合应用,有效利用可再生资源,力求把建筑生态系统纳入生物圈物质循环系统,从而避免或减轻对生态环境的不利影响。
一、生态建筑的含义
生态学是研究生物与周围环境之间关系的一门科学,主要遵循物质循环再生、自然-经济-社会整体性等原则,有效协调生物与环境的关系。生态学向其他学科不断延伸,所涉及的领域越来越广,生态学与建筑学相结合推动了现代社会生态建筑的诞生,如马来西亚米那亚大厦、大别山庄度假村。生态建筑也就是人们平常所说的绿色建筑,它是根据当地的原有生态环境,利用生态学、建筑设计学、工程学等科学技术因地制宜地建造建筑,这些建筑使自然生态环境、建筑和人处于一种和谐的关系中,既满足了人们寻求适宜居住环境的要求,又使环境得到了很好的保护。生态建筑将建筑作为生命体,协调了建筑与周围环境的关系,使建筑完美的融入周围环境中。
二、生态建筑的设计原则
生态建筑在设计中必须遵循资源经济和较低费用原则、全寿命设计原则、环境宜人设计原则、建筑灵活性原则、建筑整体性原则、传统建筑特色与现代科学技术相统一的原则、建筑设计理论与环境科学相融合的原则。生态建筑设计的基本原则是基于建筑在人类与自然界生态环境之间的中介地位,建筑设计要注重对当地自然生态环境的保护,尽量减少对生物圈和生态系统的破坏;建筑生态设计必须考虑居民使用的方便、简捷;营造人类与自然环境沟通的合理条件;生态设计面向未来建筑发展要留有一定的修改空间。传统的建筑设计往往只注重建筑的位置、功能、形态,往往忽略它们与建筑设计元素、能源、资源使用过程中的能耗、废弃物的回收利用等关系。生态建筑设计是在适当的时间、适当的条件下利用适当的生态科学技术,发展和保护环境、节约资源的物质空间、根据各地不同的地形、地貌和生态环境系统,考虑节能节水、方便美观、适用等因素,为人们提供良好的生活环境、营造良好的建筑生态系统,将建筑设计成为和谐、良性循环的人工生态系统。建筑规划和设计阶段是营造建筑系统活动的第一步,是将生态的观点融入建筑系统的关键步骤。生态绿色建筑设计理念在后工业社会中酝酿出很多新的理论和思想,例如伊安.麦克哈格的“设计结合自然”理论,西蒙茨的“大地景观”与“增长极限”设计理论,泼夫的“形态与自然过程”与“生态循环”理论等。“生态建筑”设计理念的提出则正是这些理论的归纳和有机组合,该设计理念必然成为今后建筑设计的主要方向。
现代建筑的发展方向是不仅满足人们的基本居住需求,更能科学、合理与生态环境相协调,利于建筑的可持续发展。建筑是人类创造的介于自然界与人类之间的微观环境,它的存在本身既作用于自然生态环境,也作用于人类,并将持续地影响周围的环境。“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要产生危害的发展”已经成为世界普遍接受的准则。工业的快速发展在很大程度上直接破坏当地的自然生态环境,我们必须正视这些问题,利用现有的科学技术,科学、合理的修正,保护当地的人居环境和生态系统。“生态建筑”是把建筑设计定位于可持续发展区域,充分利用现代建筑科技,大力开发“生态”资源,发展“清洁”生产,不断改善和优化人类居住的生态环境,达到环境保护、科技发展、时代进步的和谐统一,最终实现人类社会的可持续发展。
三、生态建筑设计的方法
1、 选用生态建材
在生态建筑设计中使用生态建材。生态建材又称环保建材、绿色建材、健康建材等。其特点是:①生态建材的原材料源于废渣、垃圾、废液等废弃物料,避免大量使用天然资源;②生态建材所采用的技术是低能耗的无污染技术;③生态建材的生产流程里不使用甲醛等溶剂,
芳香族碳氢化合物,也不添加有毒害的化学颜料。
2、 使用科学技术手段
①采用节能技术是为了提高能源的利用率,其技术是指通过蓄热、保温等方式,充分利用可再生的自然资源,起到减少能源消耗的作用,减少对不可再生资源的消耗。在构建生态建筑时,根据区域性特点,利用太阳能、地热能、风能、水力能、潮汐能、生物能等。例如充分发挥太阳光和自然风的能源效应,探索其他形式能源的开发利用途径。同时,注重发挥生态建材的自身优势,把生态建材与节能技术相结合,从整体上提高建筑的生态指标。
②采用智能管理技术,生态建筑设计与科技手段相结合,例如,设计出会呼吸的玻璃幕墙、智能采光窗、室内自动调湿装置等,人性化的设计理念为人们创造了环保节能的宜居环境。
3、 建筑过程环保节能
在建筑过程中注意保护生态平衡,尽量不破坏植被,在施工过程中节约用水,减少排放有毒有害气体,减少噪音污染,确保建筑物起到美化环境、净化空气、改善小气候的作用。对于装修材料都采用生态建材,广泛应用节能技术。
4、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 层高的中央通风大厅盘旋而上,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。
5、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。
6、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。
了解生态建筑的设计原则,并根据生态建筑自身的特点制定出提高生态建筑设计的有效方法,能够有效的促进生态建筑的可持续发展,对建设人与自然相协调的社会主义现代化社会有着积极的意义。
1我国生态建筑的发展现状
我国的自然资源具有地域广、环境复杂、气候多样、文化区域性差异大、人口多等特点,单一模式的建筑不适合中国的国情,而且我国生态建筑还处于起步阶段,还没有深刻理解生态建筑的理念,导致国内的生态建筑发展也比较缓慢。目前,我国发展的现状如下。①我国生态建筑概念的引入是在20世纪90年代,之后相继颁布了一些报告和指导原则。但是,由于生态建筑的理念引入我国的时间还不长,所以,相关的技术政策体系还没有完善,另外,关于生态建筑的评估标准也没有正式颁布,我国的生态建筑技术手段低于国际先进水平,而且生态建筑设计的理念还没广泛引起社会关注,导致生态建筑事业发展缓慢。②生态建筑存在着城乡差别,只注重在城市内设计生态建筑,对农村生态建筑的发展却没有予以重视,导致我国国家生态建筑发展失衡。③对生态建筑理论的研究还不全面,研究范围也具有局限性,导致生态理论的研究与生态建筑的实践过程发展不统一。
2生态建筑设计的目标与原则
2.1生态建筑的理念生态建筑的宗旨是:坚持以人为本;在保证健康、舒适的室内环境的前提下,节约与合理利用可再生资源;和谐周围的生态环境。
2.2生态建筑设计的目标与原则
2.2.1以人为本,科学设计生态建筑的最基本原则是“以人为本”。人作为社会的主体,建筑的使用要以人的健康和舒适为基本要求。科学合理地设计建筑,根据区域性特点,设计适应经济发展和人们生活需要的建筑,把生态建筑的科学理念运用于设计实践活动中。
2.2.2健康舒适人在社会活动中占主导地位,而建筑是作为一种工具为人所使用。所以,建筑设计师要遵循设计以人为本的原则,为人们设计舒适健康的居住环境,保证人们居住质量的同时高效节约能源,将健康和环保统一对待。例如,设计生态建筑注重自然采光,以及通过绿化改变居住环境的小气候。建筑师通过多种方式,为人们创造一个健康舒适的居住生活环境。
2.2.3节约与合理利用可再生资源生态建筑在设计的过程中,应该减少对不可再生资源的使用,避免资源浪费和造成环境污染。合理利用可再生资源,让建筑节能环保。
2.2.4构建生态和谐不能孤立地看待生态建筑在自然界中的地位,而是把生态建筑与自然生态相结合,例如,重视建筑物旁边微生物、动物和植被,调节自然与人之间的关系,重视讲究生态和谐,实现植被多样性,减少化学污染,节约自然资源。使建筑周围具有一个良好的生态环境。
2.2.5生态建筑的可持续发展生态建筑设计的未来趋势是走可持续发展的道路,不仅强化生态建筑的功能性,还要注重生态建筑的继承历史的特点。建筑设计者要参看周围的传统建筑,构建协调一致的生态建筑。所设计的建筑应符合城市规划特点,继承城市历史,融入社会发展。使建筑更具内涵,能够展示城市的风貌,与城市一起发展。
2.3生态建筑的分类生态建筑依据建筑生态化的途径可以分为3类:一是绿色建筑,即以无公害为原则的建筑;二是生物建筑,即使用纯天然资源建造的建筑;三是自治建筑,即充分利用自然资源的建筑。而在我国开展绿色建筑最有发展前景。
3开展绿色建筑的措施和意义
3.1开展绿色建筑的措施
3.1.1思想观念随着科技的进步,我国的经济水平在不断提高,城市化进程也在不断加快,在发展过程中,环境污染、生态失衡、资源浪费、能源紧缺等问题日益加剧,而国民的思想意识却没有得到有效提高,生态节能意识的培养需要长期开展。所以应加大宣传力度,改变民众的思想观念,提高群众对绿色环保的认知水平,使绿色建筑得到社会各阶层的认同。
3.1.2管理手段我国生态建筑之所以发展缓慢,其制约因素之一就是缺乏法律规范和执行标准,所以,必须建立健全监管机制,将绿色节能建筑作为一条行为标准,增强人们的绿色节能意识,采用奖励与惩罚并行的机制,有效保证绿色建筑的顺利发展。
3.1.3技术科研绿色建筑设计不能有效开展的原因包括:绿色节能建筑的成本高,利润小,缺乏技术手段等。所以我国应该重视绿色节能技术的研究和开发,增加资金投放力度,支持绿色节能建筑的设计。还可以对绿色建筑相关产业的发展进行扶持,降低绿色节能建筑的成本,提高产业利润,加快绿色节能建筑的发展进程。
3.1.4人力资源实现我国建筑向绿色节能建筑转变的必要条件是建筑设计人才。应大力培养建筑人才,提高设计师绿色节能技术水平,使其具有绿色节能意识,能够把握我国未来节能型建筑的发展趋势,为绿色建筑的发展打下坚实的人力资源基础。
3.2开展绿色建筑的意义
3.2.1改善人居环境绿色建筑本着以人为本的原则,为人们提供了健康舒适的居住环境,提高居住质量的同时也丰富了人居环境的生态内涵,绿色建筑能够节能节地,采用新材料、运用新技术,是提高人居环境质量的重要保证和有效手段。
3.2.2提高能源利用率根据我国的基本国情,在能源利用方面存在着浪费和紧缺的问题,而绿色建筑的不断兴起,注重利用可再生资源,科学合理使用不可再生资源,一定程度缓解了能源结构失衡的现状。
3.2.3营造和谐的生态环境自然生态系统的组成是生物及其栖息地。原有的自然生态系统极容易遭到破坏,所以人们在实践活动过程中需要遵循自然生态系统的规律,把保护生态环境和自然资源与绿色建筑理念相结合,维护生态平衡。
4生态环保理念在建筑设计中的运用
生态建筑的设计运用各种手段,为实现索取与回报自然的平衡统一,构建一个和谐的、高效的能源利用的生存环境。
4.1选用生态建材在生态建筑设计中使用生态建材。生态建材又称环保建材、绿色建材、健康建材等。其特点是:①生态建材的原材料源于废渣、垃圾、废液等废弃物料,避免大量使用天然资源;②生态建材所采用的技术是低能耗的无污染技术;③生态建材的生产流程里不使用甲醛等溶剂,芳香族碳氢化合物,也不添加有毒害的化学颜料。
4.2使用科学技术手段①采用节能技术是为了提高能源的利用率,其技术是指通过蓄热、保温等方式,充分利用可再生的自然资源,起到减少能源消耗的作用,减少对不可再生资源的消耗。在构建生态建筑时,根据区域性特点,利用太阳能、地热能、风能、水力能、潮汐能、生物能等。例如充分发挥太阳光和自然风的能源效应,探索其他形式能源的开发利用途径。同时,注重发挥生态建材的自身优势,把生态建材与节能技术相结合,从整体上提高建筑的生态指标。②采用智能管理技术,生态建筑设计与科技手段相结合,例如,设计出会呼吸的玻璃幕墙、智能采光窗、室内自动调湿装置等,人性化的设计理念为人们创造了环保节能的宜居环境。
4.3建筑过程环保节能在建筑过程中注意保护生态平衡,尽量不破坏植被,在施工过程中节约用水,减少排放有毒有害气体,减少噪音污染,确保建筑物起到美化环境、净化空气、改善小气候的作用。对于装修材料都采用生态建材,广泛应用节能技术。
4.4增添绿化设计改善生态环境的重要措施就是绿化。所以在构建生态建筑时要增强绿化部分的设计。一是在原有基础上增加绿地面积;二是设计立体的绿化,比如屋顶绿化、窗、墙的垂直绿化等;三是借鉴国外的先进经验。日本的“与环境共生的住宅”可以尝试在国内生态建筑中加以应用。
4.5生态建筑的智能化发展趋势
随着科学技术手段的提高,生态建筑的智能效应也得到重视,例如把智能型计算机、多媒体现代通信、环境监控等技术与生态建筑相结合,为人们提供安全、高效、舒适、灵活的居住空间,进一步促进人与自然科学整体和谐发展,使生态建筑实现可持续发展。