生態(tài)建筑設(shè)計在建筑中的應(yīng)用探討

楊碩

摘要：生態(tài)建筑就是通過生態(tài)學(xué)的方法、原理，將社會、自然、建筑、人的協(xié)調(diào)發(fā)展作為目標(biāo)，適度地對自然進(jìn)行改造及利用，營造與人類的生存發(fā)展相符的生態(tài)建筑環(huán)境，把建筑環(huán)境看作一個有機(jī)的、具備一定功能和結(jié)構(gòu)的整體系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)建筑；鄉(xiāng)土；適宜技術(shù)；高技

隨著全球環(huán)境、資源等問題的日益突顯，人類逐漸認(rèn)識到自身作為自然系統(tǒng)的重要組成部分，與其所生存的環(huán)境休戚相關(guān)。在城市發(fā)展和建設(shè)過程中，必須優(yōu)先考慮生態(tài)問題，并應(yīng)將其置于和經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展同等重要的位置。當(dāng)前生態(tài)建筑作為一種探索和策略越來越被人們所重視，也逐漸成為新建筑試驗的一個主要方向。概括來講，生態(tài)建筑主要有低技術(shù)生態(tài)、高技術(shù)生態(tài)及適宜性技術(shù)生態(tài)三個方面，雖然三者均以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)，但所采取的策略或理念不盡相同。

一、我國生態(tài)建筑發(fā)展存在的問題

（一）缺乏對生態(tài)建筑的正確理解

對于生態(tài)建筑的概念國內(nèi)外學(xué)術(shù)界有許多不同的解釋，但核心的內(nèi)容是根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，運(yùn)用建筑學(xué)、生態(tài)學(xué)的基本原理，合理安排組織建筑與其他相關(guān)因素的關(guān)系，使建筑物與其周圍環(huán)境成為一個有機(jī)的結(jié)合體，同時具有良好的室內(nèi)氣候條件和建筑物的自我調(diào)節(jié)能力，并具有節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、減少污染、延長建筑壽命、改善生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點。

（二）缺乏對農(nóng)村生態(tài)建筑的系統(tǒng)研究

我國作為發(fā)展中國家生態(tài)建筑的系統(tǒng)研究不平衡，其中城鄉(xiāng)的差別較大。目前各個學(xué)科研究的重點大多局限在比較發(fā)達(dá)的城市，缺乏對農(nóng)村居住環(huán)境的系統(tǒng)研究，特別是東北地區(qū)。大部分的研究都從本學(xué)科（生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、建筑學(xué)、農(nóng)業(yè)建筑學(xué)、能源學(xué)）的專業(yè)角度出發(fā)，雖然研究的內(nèi)容較為豐富，但是各個學(xué)科之間沒有很好的結(jié)合起來進(jìn)行深入的研究，特別是如何在特定地區(qū)將人居環(huán)境與植物環(huán)境工程結(jié)合起來是函待解決的課題。

（三）缺乏生態(tài)建筑的廣泛實踐

目前，我國建筑界發(fā)表了許多關(guān)于生態(tài)建筑的論文，這些論文對于宣傳可持續(xù)發(fā)展的思想、推動生態(tài)建筑的發(fā)展起到了一定的積極作用，但絕大多數(shù)的論文都停留在關(guān)于生態(tài)建筑設(shè)計的理論框架、設(shè)計原則及生態(tài)學(xué)理論對建筑學(xué)的指導(dǎo)、國外先進(jìn)生態(tài)建筑的經(jīng)驗介紹，缺乏實際工程實踐模式、計算機(jī)模擬、環(huán)境效果的測試分析。

二、生態(tài)高技建筑設(shè)計探討

（一）引入綠色植物創(chuàng)造宜人景觀

根據(jù)建筑構(gòu)造技術(shù)以及先進(jìn)的電腦操控技術(shù)，生態(tài)高技建筑內(nèi)部也可以擁有綠色生態(tài)體系，使建筑內(nèi)部的室內(nèi)氣候條件良好，增強(qiáng)生物氣候調(diào)節(jié)能力，營造田園般的宜人建筑。坐落在法蘭克福的商業(yè)銀行總部大廈是諾曼.福斯特事務(wù)所的作品，該建筑屬于超高層集中式辦公建筑，在其設(shè)計中適當(dāng)引入了自然景觀，有全世界第一座“生態(tài)型”超高層建筑的稱號。福斯特的設(shè)計中包括9個高度為14.03m2的花園，沿9層高的中央通風(fēng)大廳盤旋而上，花園外側(cè)面是雙層玻璃幕墻，都是電控調(diào)節(jié)的，花園完全面對大廳敞開，花草、植物全部種在規(guī)劃好的位置，這樣就將自然景觀“移植”進(jìn)建筑內(nèi)部的各個辦公室，是建筑物又有了陽光和自然風(fēng)，營造出舒適、愉悅的辦公環(huán)境。

（二）提倡盡量采用自然采光

光線主要通過屋頂進(jìn)入室內(nèi)，因此，屋頂形式采用了多種光線收集和反射構(gòu)件。比如戴姆勒.克萊斯勒汽車公司新設(shè)計中心，它是出于建筑師皮亞諾之手，由7個或長或短的扇形體量交疊，將屋頂?shù)慕唤缣幵O(shè)計為傾斜的天窗，以利于室內(nèi)采光。另外，比較新穎的采光設(shè)計還有柏林國會大廈改建的穹頂。大部分光線通過中庭進(jìn)入中高層建筑，很多生態(tài)高技建筑也采用了中庭的設(shè)計來采光。光線通過中庭進(jìn)入到建筑中，再利用陽光收集和反射裝置進(jìn)入到建筑內(nèi)部。和中庭相連的房間能減少一半的熱量流失，還可以降低制冷能耗。

（三）最大限度獲得自然通風(fēng)

生態(tài)高技建筑師盡量通過熱壓、風(fēng)壓、機(jī)械輔助等方式獲得自然通風(fēng)。在基寶文化中心的設(shè)計中，皮亞諾完成了一套被動通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計，并取得了很好的效果。因為當(dāng)?shù)爻Ｄ甓囡L(fēng)，氣候潮濕炎熱。所以通過自然通風(fēng)來降低濕度和溫度的設(shè)計與當(dāng)?shù)氐臍夂蚝蜕鷳B(tài)環(huán)境相吻合，并成為了一項核心技術(shù)。其原理是運(yùn)用雙層結(jié)構(gòu)，使空氣能夠在垂直表面和弓形表面之間自由對流，建筑外殼上的開口用來吸納海風(fēng)，或引導(dǎo)建筑所需的對流。根據(jù)不同的風(fēng)向及風(fēng)速對百葉窗的開合做出調(diào)整，配以方向不同的百葉實現(xiàn)對室內(nèi)氣流的控制。

此外，生態(tài)高技建筑師在生態(tài)建筑中還采用了新的能源和材料，如太陽能光電材料、新型玻璃和低輻射中空玻璃等，大幅度減少了建筑能耗。

三、結(jié)語

總而言之，生態(tài)建筑必將成為21世紀(jì)最具有代表性和時代感的建筑形式之一。生態(tài)化的思想是人類的取向和必然選擇，城市和建筑設(shè)計的生態(tài)化是歷史發(fā)展的必然趨勢。一方面它契合了“可持續(xù)發(fā)展”的全球共識；另一方面，它為城市設(shè)計和建筑設(shè)計發(fā)展開辟了一條新途徑。生態(tài)建筑理論的發(fā)展將導(dǎo)致建筑科學(xué)技術(shù)內(nèi)容的極大豐富與建筑藝術(shù)創(chuàng)造的相應(yīng)發(fā)展，推動整個建筑學(xué)不斷向前發(fā)展。

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【作者單位：魯迅美術(shù)學(xué)院，

韓國嶺南大學(xué)大學(xué)院藝術(shù)設(shè)計學(xué)博士研究生】