淺談生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)思考

張繼國　韓旭

【摘 要】生態(tài)建筑與現(xiàn)代建筑是兩個(gè)不同的概念。現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)思想強(qiáng)調(diào)以人為本，強(qiáng)調(diào)科技為人服務(wù)，強(qiáng)調(diào)人是自然的主人，強(qiáng)調(diào)征服自然、戰(zhàn)勝自然。現(xiàn)代材料工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、玻璃工業(yè)為現(xiàn)代建筑業(yè)的迅速發(fā)展提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。特別是近代新的結(jié)構(gòu)技術(shù)、智能技術(shù)、照明技術(shù)，使得現(xiàn)代建筑業(yè)超過任何歷史時(shí)代，為人類提供更加舒適優(yōu)越的工作環(huán)境和人文環(huán)境。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)套路。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)建筑；設(shè)計(jì)；技術(shù)

為了把建筑業(yè)整個(gè)從傳統(tǒng)的手工業(yè)作坊轉(zhuǎn)到大機(jī)器工廠中，把住宅視為住人的機(jī)器，批量進(jìn)行生產(chǎn)。一方面體現(xiàn)了為人類建造的民主思想，另一方面，在整個(gè)過程中，強(qiáng)調(diào)對自然界模式的了解。在現(xiàn)代建筑的領(lǐng)域中可以深切地感受到，一方面人的自信戰(zhàn)勝了大自然的自信，再一個(gè)是對大自然的漠視。

從世界范圍來看，生態(tài)建筑還處于前期發(fā)展階段。從技術(shù)上來講，新的材料、新的技術(shù)、新的思路正在不斷地出現(xiàn)，但到目前為止，生態(tài)建筑還沒有一個(gè)固定的技術(shù)套路。

1.生態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)生于對現(xiàn)代建筑的反思

生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)思想是在本世紀(jì)不斷發(fā)生地區(qū)性的環(huán)境污染和全球性的生態(tài)環(huán)境惡化的過程當(dāng)中，不少學(xué)者和建筑師對現(xiàn)代工業(yè)文明開始進(jìn)行深刻的反思。美國學(xué)者提出：住宅設(shè)計(jì)結(jié)合自然首先要用生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)從宏觀上研究自然環(huán)境和人的關(guān)系，特別是研究現(xiàn)代工業(yè)在高速發(fā)展中對自然進(jìn)行開發(fā)所造成的破壞和災(zāi)難，要適應(yīng)自然、創(chuàng)造必要的生態(tài)環(huán)境；其次，用生態(tài)學(xué)的理論證明人對自然的依存關(guān)系，批判以人為中心的思想，要研究自然界的生命和非生命的依存關(guān)系，強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代的城市建筑應(yīng)該適應(yīng)自然規(guī)律，設(shè)計(jì)結(jié)合自然。

人類在發(fā)展過程當(dāng)中應(yīng)該體現(xiàn)集約的原則，并在日常生活中鼓勵(lì)應(yīng)用這些原則，美國學(xué)者提出九項(xiàng)設(shè)計(jì)原則，首先尊重當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，第二要有正確的環(huán)境意識，第三增強(qiáng)對自然環(huán)境的理解，第四結(jié)合公眾需要，采用簡單適用技術(shù)，針對當(dāng)?shù)氐臍夂蜻\(yùn)用被動(dòng)式的設(shè)計(jì)策略，第四使用節(jié)能建筑材料，第五強(qiáng)調(diào)集約原則，尊重自然，要與自然協(xié)調(diào)，這應(yīng)該說是生態(tài)建筑基本的設(shè)計(jì)思想，第六避免使用易破壞環(huán)境產(chǎn)生廢物的建筑材料，第七完善建筑空間使用的靈活性，堅(jiān)持越小越好，將建設(shè)運(yùn)行的資源和不利因素降到最少，第八減少建筑過程當(dāng)中對環(huán)境的損害，浪費(fèi)資源和建材，爭取重新利用建材和構(gòu)建，第九為所有人提供可使用的空間環(huán)境。

從設(shè)計(jì)目標(biāo)上看，一般現(xiàn)代建筑以功能和空間設(shè)計(jì)為目標(biāo)，滿足功能的需要，創(chuàng)造適合公眾需要的空間；生態(tài)建筑在滿足功能和空間需要的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)資源的集約和減少對環(huán)境的污染。

生態(tài)建筑強(qiáng)調(diào)資源和環(huán)境，強(qiáng)調(diào)建筑在整個(gè)壽命周期內(nèi)要減少資源能源的消耗和降低環(huán)境污染，大致歸納起來，生態(tài)建筑在整個(gè)壽命期內(nèi)基本目標(biāo)有：第一盡可能減少資源能源的消耗，第二把環(huán)境直接和建筑的污染降到最低，第三保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，第四創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)外環(huán)境，第五使建筑功能質(zhì)量目標(biāo)統(tǒng)一，第六使建筑生態(tài)、經(jīng)濟(jì)取得平衡。

在生態(tài)建筑基本目標(biāo)當(dāng)中，創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境和建筑功能質(zhì)量目標(biāo)相統(tǒng)一，在很大程度上保持節(jié)儉和適用的目標(biāo)。比如在挪威，在冬季是比較舒適的室內(nèi)環(huán)境是25度左右，從環(huán)保和能源角度考慮，挪威把冬季環(huán)境溫度定為23度左右，節(jié)約的能源達(dá)到20%到30%。

2.技術(shù)選擇決定生態(tài)建筑設(shè)計(jì)水平

生態(tài)建筑要實(shí)現(xiàn)它的基本目標(biāo)，必須要有現(xiàn)代技術(shù)的支持。從國內(nèi)外來講，對什么是生態(tài)技術(shù)？有什么樣的定義？哪些內(nèi)容？認(rèn)識上還很不一致。日本建筑中心在《建筑要項(xiàng)》一書中提出生態(tài)技術(shù)有55種，環(huán)境共生的建筑與技術(shù)77種。1978年在加拿大召開綠色挑戰(zhàn)會議上提出的生態(tài)技術(shù)更是五花八門。到現(xiàn)在為止大家對生態(tài)環(huán)境包含的內(nèi)容并不統(tǒng)一，從比較寬泛的角度說節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，目前來講都認(rèn)為是生態(tài)技術(shù)。

轉(zhuǎn)貼于對生態(tài)建筑和使用技術(shù)的要求可以用三點(diǎn)來判斷，首先技術(shù)本身的功能與生態(tài)環(huán)保功能是一致。第二要求采用的技術(shù)和制造的產(chǎn)品有利于資源能源的節(jié)約。第三個(gè)采用的技術(shù)和產(chǎn)品有利于人的健康。從這個(gè)意義上來講，在生態(tài)建筑目前技術(shù)上應(yīng)該說還是非常廣的，包括門窗節(jié)能技術(shù)、屋頂節(jié)能技術(shù)等等。

所謂生態(tài)技術(shù)，包括兩種情況，一種情況在傳統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)上，按照資源和環(huán)境兩個(gè)要求，共同改造重組所做成的新技術(shù)。第二種把其它領(lǐng)域的新技術(shù)，包括信息技術(shù)、電子技術(shù)等，按照生態(tài)要求移植過來。從技術(shù)層次性來講，可以把生態(tài)技術(shù)分為簡單技術(shù)、常規(guī)技術(shù)、高新技術(shù)。一般來講簡單技術(shù)和常規(guī)技術(shù)屬于普及推廣型技術(shù)，高新技術(shù)屬于研究開發(fā)型技術(shù)，從我國實(shí)踐來看，應(yīng)該以常規(guī)技術(shù)為主體。

在應(yīng)用生態(tài)建筑技術(shù)過程當(dāng)中，技術(shù)選擇是非常重要的問題。一個(gè)是經(jīng)濟(jì)性，由于生態(tài)建筑采用哪個(gè)層次的技術(shù)，不是一個(gè)單純的技術(shù)問題，要受到經(jīng)濟(jì)的制約。在我們國家普遍采用高新技術(shù)是非常困難的，我們經(jīng)常碰到環(huán)保和生態(tài)利益和經(jīng)濟(jì)利益不完全一致。在這個(gè)取舍當(dāng)中，經(jīng)濟(jì)性就是非常關(guān)鍵的。目前在歐洲，特別是在德國、英國、法國，在所建立的生態(tài)建筑上，它是以高新技術(shù)為主體。在2000年健康建筑住宅會議曾提出過高生態(tài)就是高技術(shù)的口號，所以這是在戰(zhàn)略基礎(chǔ)上建造生態(tài)的建筑。目前在我們國內(nèi)把整個(gè)生態(tài)技術(shù)發(fā)展建立在高新技術(shù)的基礎(chǔ)上比較困難，一個(gè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，另外一個(gè)是技術(shù)和材料不太完善。

第二要因地制宜的原則，各個(gè)地方的氣候不一樣，自然資源不一樣，在選擇生態(tài)建筑，選擇什么樣的技術(shù)，應(yīng)該根據(jù)自己的條件和特點(diǎn)來進(jìn)行。我國北方地區(qū)主要冬季采暖，能源消耗非常大，對自然環(huán)境污染非常嚴(yán)重，首先要解決采暖問題。我國南方比較炎熱、潮濕，通風(fēng)、降溫是夏季的主要問題，在南方生態(tài)建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中注重遮陽和自然通風(fēng)，降低夏天的空調(diào)的能源消耗。

3.設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑的基本技術(shù)策略

從一定意義上講，生態(tài)建筑是一個(gè)宏觀的概念，在考慮材料再利用，新能源開發(fā)等很多問題上都不應(yīng)該停留在個(gè)體建筑這個(gè)尺度上，應(yīng)該把它放到整個(gè)城市或者一個(gè)區(qū)域內(nèi)通盤考慮，也可以把生態(tài)建筑認(rèn)為是一個(gè)技術(shù)的集成體，許多技術(shù)問題，比如能源優(yōu)化問題、污水處理問題，太陽能的采用和處理問題，并不是建筑專業(yè)范圍內(nèi)的問題，需要建筑師和各個(gè)專業(yè)的工程師共同合作。從技術(shù)層面上來講，首先規(guī)劃選址合理，減少環(huán)境污染，資源高效循環(huán)利用，降低能源消耗，采用太陽能、風(fēng)能等等。從過程上來講，提高建筑的保溫隔熱性能，實(shí)現(xiàn)建筑防曬，自然采光照明等，這是生態(tài)建筑采用基本的技術(shù)策略。

建筑通風(fēng)是生態(tài)建筑普遍采用的比較成熟的技術(shù)，自然通風(fēng)應(yīng)該取代機(jī)械通風(fēng)和空調(diào)制冷，一方面可以不消耗能源而降溫除濕，另一方面提供新鮮的自然空氣，有利于人的健康。

建筑通風(fēng)可以分為風(fēng)壓通風(fēng)和熱壓通風(fēng)兩種，要有比較理想的外部風(fēng)環(huán)境，一般來講風(fēng)速不小于每秒兩到三米，房間進(jìn)深大于15米。我國土地資源非常緊張，如果建筑住宅房間進(jìn)深太大，對土地使用很不利，建筑要面向夏季主導(dǎo)風(fēng)向，一般房間不大于15米，自然通風(fēng)還是可以得到比較好的解決。同時(shí)要強(qiáng)調(diào)地理空間，建筑物前后包括圍墻和植被都可以改變自然的風(fēng)向，改變風(fēng)力。利用這些東西進(jìn)行自然通風(fēng)。

自然通風(fēng)很不穩(wěn)定，在外部不理想的時(shí)候用一定的熱壓通風(fēng)。比如在設(shè)計(jì)中，在轉(zhuǎn)角的地方設(shè)計(jì)出入口和玻璃塔，在夏天的時(shí)候可以升高，冬天可以降低，周邊玻璃起溫室的作用，對室內(nèi)起保護(hù)的作用。 [科]