可持續(xù)的生態(tài)建筑設計研究

1、<p>　　可持續(xù)的生態(tài)建筑設計研究</p><p>　　摘要：隨著人類社會正從工業(yè)社會向以高新技術為特征的信息化社會的過渡，人類生活方式發(fā)生著深刻的變化。面對日益嚴峻的自然環(huán)境狀況，如何造就可持續(xù)的生存環(huán)境，成為當前人類不得不面對的現(xiàn)實問題。而生態(tài)建筑就是構建可持續(xù)生態(tài)環(huán)境的重要內容。本文簡要闡述了可持續(xù)的生態(tài)建筑設計研究，以供探討。 </p><p>　　關鍵詞：可持續(xù)生態(tài)建

2、筑設計研究 </p><p>　　中圖分類號： TU2 文獻標識碼： A </p><p><b>　　一、生態(tài)建筑概述 </b></p><p>　　為了建筑、城市、景觀環(huán)境的“可持續(xù)”，建筑學、城市規(guī)劃學、景觀建筑學學科開始了可持續(xù)人類居住環(huán)境建設的思考。許多有識之士逐漸認識到人類本身是自然系統(tǒng)的一部分，它與其支撐的環(huán)境休戚相關。生態(tài)建筑就

3、是將建筑看成一個生態(tài)系統(tǒng),通過設計建筑內外空間中的各種物態(tài)因素,使物質、能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內部有秩序地循環(huán)轉換,獲得一種高效、低耗、無廢、無污、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。在城市發(fā)展和建設過程中，必須優(yōu)先考慮生態(tài)問題，并將其置于與經(jīng)濟和社會發(fā)展同等重要的地位上；同時，還要進一步高瞻遠矚，通盤考慮有限資源的合理利用問題，即我們今天的發(fā)展應該是“滿足當前的需要又不削弱子孫后代滿足其需要能力的發(fā)展”。建筑及其建成環(huán)境在人類對自然環(huán)境的影響方面扮演著重

4、要角色，因此，符合可持續(xù)發(fā)展原理的設計需要對資源和能源的使用效率、對健康的影響、對材料的選擇等方面進行綜合思考，從而使其滿足可持續(xù)發(fā)展原則的要求。近幾年提出的生態(tài)建筑及生態(tài)城市的建設理論，就是以自然生態(tài)原則為依據(jù)，探索人、建筑、自然三者之間的關系，為人類塑造一個最為舒適合理且可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境的理論。生態(tài)建筑是現(xiàn)代社會建筑設計發(fā)展的基本方向。 </p><p>　　二、可持續(xù)的生態(tài)建筑的設計原則 </p>

5、;<p>　　從建筑設計的角度看生態(tài)建筑的基本技術策略，應當重點考慮規(guī)劃選址合理，順應氣候條件；建筑與自然生態(tài)環(huán)境和諧共生；選擇可循環(huán)再生的環(huán)保材料、減少環(huán)境污染；優(yōu)化空間組織達到良好的自然通風、采光效果，開發(fā)利用太陽能、風能等無污染能源；提高材料熱工性能，實現(xiàn)建筑隔熱、房曬和保溫，降低空調能耗等空間設計和構造設計方面的措施。生態(tài)建筑是一個技術集成體，許多技術問題，比如節(jié)約能源、污水處理、太陽能利用等，并不是建筑專業(yè)的內容

6、，需要專業(yè)工程師配合工作，因此在選擇具體的設計方案時，應當注意以下原則： </p><p>　?。ㄒ唬┥鷳B(tài)建筑設計必須遵循以人為本的原則 </p><p>　　生態(tài)建筑應當“以人為本”，目前很多建筑設計都在提這口號，伸究下去卻無法落實到實處，不少自稱“以人為本”、“健康社區(qū)”的住宅沒有陽臺，居民無法晾曬衣服被褥；樓群間距太小，有的住戶冬天連一小時的日照都無法保證……盡管生態(tài)建筑應當追求高效

7、節(jié)約的空間，但也不能以降低生活質量、犧牲居住的舒適和健康為代價，“以人為本”這一原則對于生態(tài)建筑則應表現(xiàn)為健康舒適的建筑內外生活環(huán)境。 </p><p>　?。ǘ┥鷳B(tài)建筑的技術方案必須經(jīng)濟可行 </p><p>　　西方發(fā)達國家的一些成功實例，如柏林新議會大廈、法蘭克福商業(yè)銀行、漢諾威世博會26號館等，無一例外都是高投資的大型項目。而在我國經(jīng)濟發(fā)展水平還比較低的情況下，這種投資巨大的高新

8、技術幾乎是無法實現(xiàn)的，至少在目前，當生態(tài)利益和經(jīng)濟利益發(fā)生矛盾時，經(jīng)濟性就可能成為取舍的最終依據(jù)。根據(jù)我國的經(jīng)濟狀況，生態(tài)建筑的技術戰(zhàn)略應當是利用成熟的技術，通過工程設計各專業(yè)的密切配合，在規(guī)劃、設計的層次上逐步地實現(xiàn)節(jié)約能源、減少污染、環(huán)境舒適的基本目標。 </p><p>　?。ㄈ┍仨氉裱虻刂埔说脑瓌t </p><p>　　我國地域廣闊，各個地區(qū)的自然環(huán)境條件千差萬別，人們的生活習

9、慣也不同，因此應當采取適應不同條件的生態(tài)建筑技術方案。就住宅來說，西方人居住的獨立式住宅服務人數(shù)少，多采用分戶式的獨立采暖爐，適合利用太陽能發(fā)電供暖，而我國城市人口密集，以多層或高層住宅為主，住戶多能耗大，僅靠太陽能無法提供所需的能源，供暖方案也以城市熱網(wǎng)最優(yōu)，所以照搬國外經(jīng)驗是不可取的。再如我國各地氣候差異極大，北方地區(qū)冬季氣溫低，用油、煤做燃料采暖會消耗大量能源，也對環(huán)境有嚴重污染，生態(tài)建筑首先要解決好采暖和污染問題；而南方夏季天氣

10、炎熱、潮濕，在設計中如何做到自然隔熱通風，降低空調能耗則是主要問題。 </p><p>　?。ㄋ模┍仨毺幚砗萌恕⒔ㄖc自然的關系 </p><p>　　生態(tài)建筑的設計既要為人創(chuàng)造一個健康宜人的溫度、濕度、清潔的空氣、好的光環(huán)境、聲環(huán)境及具有長效多適的靈活開敞的舒適空間，同時又要保護好自然環(huán)境。前者主要指對自然資源的少費多用，包括節(jié)約土地，在能源和材料的選擇上，貫徹減少使用、重復使用、循環(huán)使

11、用以及用可再生資源替代不可生資源等原則。后者主要是減少排放和妥善處理有害廢棄物。對小環(huán)境的保護則體現(xiàn)在從建筑物的建造、使用，直至壽命終結后的全過程。以建筑設計為著眼點，生態(tài)建筑主要表現(xiàn)為：利用太陽能等可再生能源，注重自然通風，自然采光與遮陰，為改善小氣候采用多種綠化方式，為增強空間適應性采用大跨度輕型結構，水的循環(huán)利用，垃圾分類、處理以及充分利用建筑廢棄物等。 </p><p>　?。ㄎ澹┥鷳B(tài)設計的技術維度 &l

12、t;/p><p>　　以不同類型的生態(tài)技術來作為建筑生態(tài)設計的技術支持，以及達到人與自然和諧共處的最終目標的有利手段。生態(tài)技術指利用生態(tài)學原理，從整體出發(fā)考慮問題，注意整個自然系統(tǒng)的結構優(yōu)化，綜合利用資源與能源，減少浪費和損耗，以較小的消耗投入獲得較大的回報。生態(tài)技術應用在建筑設計中，主要表現(xiàn)為硬性與軟性兩種技術類型：一類探討建筑系統(tǒng)與環(huán)境之間的關系，即物質和能量流，目標在于改進建筑系統(tǒng)內的生態(tài)結構以利于物質和能量的

13、有效利用，提高資源利用效率；另一類對象是系統(tǒng)的關系網(wǎng)絡，特別是其中的信息反饋關系，目標在于調整建筑系統(tǒng)內組分間的關系，增強系統(tǒng)的自我協(xié)調能力。 </p><p>　　三、可持續(xù)生態(tài)建筑的一些設計方案 </p><p><b>　?。ㄒ唬┨柲芙ㄖ?</b></p><p>　　所謂太陽能建筑，即建筑物通過設計，能夠高效、優(yōu)化地對太陽能加以利用。

14、根據(jù)建筑物捕獲、利用太陽能的系統(tǒng)不同分為主動式太陽能建筑和被動式太陽能建筑。有機械循環(huán)動力作為重要組成環(huán)節(jié)參與的太陽能建筑是主動式太陽能建筑，反之，在建筑物捕獲、利用太陽能的過程中，沒有機械動力作為主要環(huán)節(jié)參與的則稱之為被動式太陽能建筑。太陽能建筑主要有以下兩種類型： </p><p><b>　　1、特朗伯集熱墻 </b></p><p>　　特朗伯集熱墻是一種依靠

15、墻體獨特的構造設計，無機械動力、無傳統(tǒng)能源消耗、僅僅依靠被動式收集太陽能為建筑供暖的集熱墻體。它由法國太陽能實驗室主任特朗伯教授及其合作者首先提出并實驗成功的，故通稱為特朗伯墻。特朗伯墻在冬季白天，有太陽時，在集熱墻與外層玻璃之間出現(xiàn)溫室效應，薄片間層的空氣被加熱，通過集熱墻頂部與底部的通風孔可以向室內對流供暖。夜間依靠墻體本身的儲熱則可向室內輻射供暖。在晚上，特朗伯墻上下兩處的通風孔要關閉，玻璃和墻體之間最好設置絕熱窗簾或百葉，以防止

16、墻體向室內輻射傳熱的同時也向室外輻射散熱。墻體向室內輻射的熱量加熱靠近墻面的空氣，被加熱的氣流同室內氣流通過對流得以向室內供暖。 </p><p><b>　　2、水墻 </b></p><p>　　水墻是指以鋼桶或薄壁塑料管盛水作為儲熱物質的墻體。水的比熱是1kcal。其他一般建筑材料如磚、混凝土、土坯等的比熱都在水的比熱1/5左右，所以，用同質量的水貯熱比用其他材

17、料的貯熱量要多得多，反過來要貯存一定的熱量，使用水則比使用其他材料的重量要小，這就是引起人們研究、發(fā)展水墻的主要原因。 </p><p><b>　?。ǘ└餐两ㄖ?</b></p><p>　　覆土建筑是指有部分或全部被土層或巖石所覆蓋的建筑，也有稱掩土建筑。覆土建筑的特點即有土層或巖石覆蓋，它的優(yōu)勢主要來自土壤或巖石的熱工性質，總能保持建筑內部冬暖夏涼。覆土建筑

18、的選址必須對現(xiàn)場進行廣泛而仔細的研究。仔細研究建筑物的使用性能，建房現(xiàn)場的氣候、環(huán)境，盡量避免山體滑坡、塌方事故，或防止因地下水位過高而使房屋受到浸蝕危害等。 </p><p>　?。ㄈ├每稍偕Y源 </p><p>　　可持續(xù)發(fā)展觀念將人類社會視為生態(tài)系統(tǒng)中的一部分，以最少的資源消耗換取最長時間的利益。我們可以嘗試利用可再生資源。例如沿海地區(qū)海水資源豐富，抽取海水與其他生活用水分開，

19、即可節(jié)約淡水資源，又能減少生活用水凈化過程中的能源消耗。 </p><p>　　總結：生態(tài)建筑經(jīng)歷了從最初以節(jié)能為單一目標發(fā)展到既節(jié)能又有效使用資源，從接受生態(tài)學的理論和原則發(fā)展到全面的可持續(xù)發(fā)展思想的過程。可見可持續(xù)性設計是對地球環(huán)境直接相關的能源問題、資源問題做出解答的設計，同時也是從生態(tài)學的角度對人類生活模式進行重新構建的設計。 </p><p><b>　　參考文獻： &

20、lt;/b></p><p>　　[1]任登軍、張長銳、嚴凡《淺析生態(tài)適宜技術在建筑設計中的應用趨勢》[J].科技信息. </p><p>　　[2]夏云《生態(tài)與可持續(xù)建筑》[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001. </p><p>　　[3]周浩明、張曉東《生態(tài)建筑――面向未來的建筑》[M].南京：東南大學出版社，2002. </p>&l