生態(tài)建筑與建筑生態(tài)化的設(shè)計(jì)與探索

摘要： 文中闡述了生態(tài)建筑的基本概念， 建筑生態(tài)化的基本特征， 并通過(guò)攀枝花市建筑設(shè)計(jì)案例來(lái)分析和探索發(fā)展生態(tài)建筑的社會(huì)條件以及目前生態(tài)建筑發(fā)展的動(dòng)態(tài)， 并就發(fā)展中攀枝花市發(fā)展生態(tài)建筑提出自己的看法。

關(guān)鍵詞： 生態(tài)建筑 建筑生態(tài)化 可持續(xù)發(fā)展 建筑設(shè)計(jì)

1.生態(tài)技術(shù)和生態(tài)建筑

建筑發(fā)展的永恒主題是人、建筑、環(huán)境， 隨著全球環(huán)境的惡化， 生態(tài)問(wèn)題日趨嚴(yán)重， 人們?cè)絹?lái)越關(guān)注人類(lèi)自身的生存方式。特別是1992 年178 個(gè)聯(lián)合國(guó)成員國(guó)通過(guò)了《里約宣言》， 為促進(jìn)地球生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)， 實(shí)現(xiàn)地球的可持續(xù)發(fā)展起到了導(dǎo)向作用。在這一背景下， 生態(tài)技術(shù)發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用，并成為各國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的綠色快車(chē)和實(shí)現(xiàn)保證。生態(tài)技術(shù)是利用生態(tài)學(xué)的原理， 從整體出發(fā)考慮問(wèn)題， 注意整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化， 綜合利用資源和能源， 減少浪費(fèi)和無(wú)謂損耗，以較小的消耗獲得豐厚的目標(biāo)， 從而獲得資源和能源的合理利用， 促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

在建筑領(lǐng)域內(nèi)， 從德國(guó)托馬斯《太陽(yáng)能在建筑與城市規(guī)劃中的應(yīng)用》一書(shū)出版到近年來(lái)美國(guó)建筑界的綠色建筑運(yùn)動(dòng)， 從北京大興義和莊的“新能源村”建設(shè)到國(guó)外在生態(tài)高技術(shù)下建造的各種形式的生態(tài)建筑， 可以說(shuō)， 生態(tài)建筑的發(fā)展在理論上、技術(shù)上以及建筑設(shè)計(jì)的實(shí)踐上都取得可喜的成就。生態(tài)建筑有時(shí)又被稱(chēng)為“節(jié)能建筑”、“綠色建筑”， 嚴(yán)格地講都是不全面的?，F(xiàn)代意義上的生態(tài)建筑， 是指根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境， 運(yùn)用生態(tài)學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)的原理， 采用現(xiàn)代科學(xué)手段， 合理地安排并組織建筑與其它領(lǐng)域相關(guān)因素之間的關(guān)系，使其與環(huán)境之間成為一個(gè)有機(jī)組合體的構(gòu)筑物。

2 .建筑生態(tài)化

生態(tài)建筑現(xiàn)今注重運(yùn)用替代能源代替早期僅停留于對(duì)氣候、生物反應(yīng)的關(guān)注， 注重建筑生態(tài)高技術(shù)的研究， 人們對(duì)建筑有了更新的認(rèn)識(shí)， 在此基礎(chǔ)上，提出了建筑生態(tài)化問(wèn)題。其是將建筑融入大的生態(tài)循環(huán)圈， 從整體的角度考慮能源和資源流動(dòng)， 將建筑建造、建筑設(shè)計(jì)、建筑使用過(guò)程中的消耗、產(chǎn)生納入整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)考慮， 從而改變資源與能源單向流動(dòng)的方式， 趨向良性循環(huán)的模式。清華大學(xué)吳良鏞先生提出的“建立人居環(huán)境循環(huán)體系”， 將人居環(huán)境納入動(dòng)態(tài)的生生不息的循環(huán)體系即是對(duì)這一思想的提倡。[3]它對(duì)建筑的要求不僅僅是建筑的使用過(guò)程， 而是建筑的整個(gè)生命周期。建筑的生態(tài)化， 一般應(yīng)具備如下的基本特征：第一， 能為人類(lèi)提供“宜人”的室內(nèi)空間環(huán)境。它包括健康宜人的溫度、濕度， 清潔的空氣， 好的光環(huán)境、聲環(huán)境以及靈活開(kāi)敞的空間。第二， 在對(duì)自然資源的利用上， 對(duì)環(huán)境的索取要小。主要指節(jié)約土地， 在能源與材料的選擇上貫徹減少使用、重復(fù)使用、循環(huán)使用以及用可再生資源替代不可再生資源的原則。第三， 對(duì)環(huán)境的影響要最小， 主要指減少排放和妥善處理有害廢棄物以及減少光污染、聲污染。

3.生態(tài)建筑的發(fā)展動(dòng)向

目前， 生態(tài)建筑在各地方發(fā)展都處于起步階段?？偟膩?lái)說(shuō)， 各國(guó)建筑師都在潛心研究生態(tài)建筑的技術(shù)和設(shè)計(jì)方法， 從建筑設(shè)計(jì)上看， 主要有兩種傾向。一種是將建筑融入自然。就是把建筑納入與環(huán)境相通的循環(huán)體系， 從而更經(jīng)濟(jì)有效地使用資源，使建筑成為生態(tài)系統(tǒng)的一部分， 盡量減少對(duì)自然景觀、山石水體的破壞， 使自然成為建筑的一部分。

圖1.世博會(huì)零碳館（主設(shè)計(jì)師陳碩）：

世博“零碳館”是中國(guó)第一座零碳排放的公共建筑。除了利用傳統(tǒng)的太陽(yáng)能、風(fēng)能實(shí)現(xiàn)能源‘自給自足外，“零碳館”還將取用黃浦江水，利用水源熱泵作為房屋的天然“空調(diào)”；用餐后留下的剩飯剩菜，將被降解為生物質(zhì)能，用于發(fā)電。房子朝南的墻壁采用的是鏤空設(shè)計(jì)，以后會(huì)裝上玻璃，自然采光；而房子的北面墻壁則被設(shè)計(jì)為斜坡?tīng)睢Ｔ谄马斣O(shè)置可開(kāi)啟的太陽(yáng)能光電板和熱電板，另外還將種上一種名叫景天的半肉質(zhì)植物，有助于防止冬天室內(nèi)的熱量散失。（ 圖1.世博會(huì)零碳館）

第二種是將自然引入建筑， 運(yùn)用高科技知識(shí)，促進(jìn)生態(tài)建筑化， 人工環(huán)境自然化。如馬來(lái)西亞楊經(jīng)文設(shè)計(jì)的綠色摩天大樓。它在現(xiàn)代都市中引入自然， 再現(xiàn)自然， 運(yùn)用生態(tài)技術(shù)， 將植物、水體等自然景觀引入建筑內(nèi)部。（見(jiàn)圖2，3）

圖2 新加坡展覽塔樓 （網(wǎng)上圖片）

. 圖3馬來(lái)西亞米那亞大廈 （網(wǎng)上圖片）

4. 攀枝花市生態(tài)建筑的建筑設(shè)計(jì)

從全球可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)看， 生態(tài)建筑代表了21 世紀(jì)的發(fā)展方向， 實(shí)現(xiàn)建筑的生態(tài)化在21 世紀(jì)的今天變得尤為重要和迫切，。對(duì)攀枝花市這一重工業(yè)城市而言，生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)探索更為迫切。故本案例為生態(tài)技術(shù)設(shè)計(jì)在攀枝花市高層住宅中的運(yùn)用探索：

4.1對(duì)風(fēng)能的利用：

4.1.1.整體規(guī)劃方面：

（圖4設(shè)計(jì)案例）

本案地處攀枝花市炳三區(qū)，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，在規(guī)劃布局方面采用了南部點(diǎn)式和北部板式住宅組合運(yùn)用的方式，這樣既可以解決在狹窄的進(jìn)深地段圍合性建筑不會(huì)對(duì)北向的住宅日照采光上影響。同時(shí)散點(diǎn)的點(diǎn)式住宅和北向板式形成了一個(gè)恨好的引導(dǎo)風(fēng)向的組合體，能夠在最大限度上利用風(fēng)能。

4.1.2.建筑單體方面：

（圖5設(shè)計(jì)案例）

如圖5所示：板式的內(nèi)走廊住宅建筑的室內(nèi)通風(fēng)效果不好，本案采用挖取的手法在體量上挖取了大面積的通風(fēng)“通道“，這些通道或?yàn)樽≌奶艨贞?yáng)臺(tái)，或?yàn)楣驳幕顒?dòng)空間。更重要的是形成了一個(gè)良好的通風(fēng)走廊，解決了建筑的通風(fēng)問(wèn)題。

4.2.對(duì)生物能的利用

4.2.1.來(lái)自住宅西立面和屋頂?shù)臒彷椛?/p>

攀枝花的西曬和來(lái)自屋頂?shù)娜照諏?duì)室內(nèi)的環(huán)境影響很大，本案對(duì)西向和屋頂?shù)幕貞?yīng)是利用垂直綠化，種植墻面和隔熱材料來(lái)最大限度的降低西曬對(duì)室內(nèi)環(huán)境的影響。通過(guò)植物對(duì)熱量的吸收和隔熱材料的雙重效應(yīng)，最大程度上的降低齊影響。（見(jiàn)圖六）

（圖6設(shè)計(jì)案例） （圖7設(shè)計(jì)案例）

4.2.2.來(lái)自地面的熱輻射

本案圖七的車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)為半地下室，目的是在側(cè)面開(kāi)窗能夠大限度的利用自然通風(fēng)和采光，但是半地下室?guī)?lái)了車(chē)庫(kù)室內(nèi)地下室集熱量上升的影響。為此，車(chē)庫(kù)的屋頂?shù)眠M(jìn)行覆土種植處理，以降低對(duì)半地下室的影響。本案采用綠化坡地的形式逐步提升覆土厚度，在大型停車(chē)庫(kù)上面的覆土厚度保證達(dá)到0.5米以上的覆土厚度，這樣能解決半地下室集熱的問(wèn)題。

但客觀來(lái)講， 生態(tài)建筑在攀枝花市推行和發(fā)展仍有很多需要解決的問(wèn)題。首先是對(duì)生態(tài)環(huán)境的認(rèn)識(shí)不夠， “以環(huán)境為中心”的設(shè)計(jì)觀念尚未形成或成為社會(huì)的共識(shí)； 二是生態(tài)建筑本身的經(jīng)濟(jì)合理性問(wèn)題， 目前由于建筑生態(tài)技術(shù)和材料嚴(yán)重落后于發(fā)達(dá)國(guó)家， 導(dǎo)致建筑單方造價(jià)過(guò)高從而使建筑業(yè)主望而卻步， 開(kāi)發(fā)商也因生態(tài)建筑需要更多的前期投入而回收速度緩慢而不愿冒險(xiǎn)開(kāi)發(fā)； 三是政府的相關(guān)政策尚不到位等。四是在建筑設(shè)計(jì)中先從中、低技術(shù)開(kāi)始， 如節(jié)能技術(shù)、通風(fēng)技術(shù)等。

結(jié)語(yǔ)：

對(duì)于廣大的發(fā)展中國(guó)家， 發(fā)展生態(tài)建筑首要解決的是認(rèn)識(shí)問(wèn)題， 要加大生態(tài)環(huán)境的教育， 在可持續(xù)發(fā)展原則上建立一套新的價(jià)值體系和行為規(guī)范。其次是用國(guó)家制度推進(jìn)生態(tài)建筑及其技術(shù)的發(fā)展， 如推行市場(chǎng)準(zhǔn)入制度， 補(bǔ)貼建立示范性的生態(tài)住宅小區(qū)， 無(wú)償推廣實(shí)用生態(tài)技術(shù)等。同時(shí)，在建筑領(lǐng)域里，呼吁與環(huán)境共呼吸的建筑設(shè)計(jì)觀， 提倡應(yīng)用各種建筑生態(tài)技術(shù)， 發(fā)展生態(tài)建筑。這不僅有助于改善全球環(huán)境品質(zhì)的推動(dòng)， 而且有助于提高個(gè)人生活的品質(zhì)。對(duì)于發(fā)展中國(guó)家， 加大生態(tài)建筑的研究， 推進(jìn)建筑的生態(tài)化設(shè)計(jì)，，無(wú)論從環(huán)境的角度、能源的角度或是建筑設(shè)計(jì)的角度都將有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

【1】李華東.《高技術(shù)生態(tài)建筑》.天津大學(xué)出版社 2002.9

【2】馮頌軍.《綠色生態(tài)建筑——21世紀(jì)建筑設(shè)計(jì)發(fā)展方向》廣東建材2007年08期

【3】吳良鏞。《廣義建筑學(xué)》清華大學(xué)出版社 2011.4

【4】賈衡?！度伺c建筑環(huán)境》 北京工業(yè)大學(xué)出版社 2001.8

【5】（英）布萊恩 愛(ài)德華茲譯）周玉彭.宋曄皓.《可持續(xù)性建筑》.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2003.1

【6】（西班牙）帕高 阿森西奧（譯）侯正華 宋曄皓.《生態(tài)建筑》江蘇科學(xué)技術(shù)出版社2001. 【7】綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（S）GB/T 50378-2006，

【8】民用建筑綠色設(shè)計(jì)規(guī)范（S）JGJ/T229-2010，

作者簡(jiǎn)介：

李仁偉，男.，四川省大竹縣人，出生于1974年12月，在攀枝花學(xué)院從事教學(xué)、建筑設(shè)計(jì)、景觀規(guī)劃等工作。