生態(tài)建筑設(shè)計分析

孫銘 江麗華

杭州中聯(lián)筑境建筑設(shè)計有限公司 浙江 杭州 310011

隨著世界范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境壓力的逐漸增大，作為一種新興的建筑設(shè)計理念與方式，生態(tài)建筑設(shè)計在對生態(tài)性和環(huán)保性以及社會、環(huán)境、建筑等要素的綜合考慮的基礎(chǔ)上，通過對生態(tài)學(xué)原理、現(xiàn)代建筑技術(shù)手段的利用，致力于拉近人與環(huán)境、建筑三者之間的距離，追求打造生態(tài)、宜居的居住環(huán)境。隨著我國經(jīng)濟水平、思想觀念的快速發(fā)展，人們對建筑的考慮因素也越來越多，但受制于我國在生態(tài)建筑設(shè)計方面的研究發(fā)展較晚，目前還缺乏完善的理論體系與豐富的實際經(jīng)驗。這就需要我們在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上不斷進行更加深入、廣泛的研究，以設(shè)計更加宜居、生態(tài)的建筑，滿足社會發(fā)展需要。

1 生態(tài)建筑設(shè)計的必要性

1.1 生態(tài)環(huán)境有利于改善傳統(tǒng)生態(tài)環(huán)境

目前，隨著國家進入快城市化時代，傳統(tǒng)生態(tài)環(huán)境正面臨不斷擠壓、惡化的局面，面對不斷密集化、鋼鐵化、封閉化的高樓大廈，生態(tài)建筑設(shè)計理念不斷被提及。其中，生態(tài)環(huán)境建筑學(xué)作為其中之一，主要是指通過對現(xiàn)代化建筑技術(shù)的應(yīng)用，使得在對建筑物的設(shè)計上更加生態(tài)化，包括更加合理的采光、通風(fēng)、排水等條件，達到各因素之間自然調(diào)節(jié)。讓人們擁有一個更加生態(tài)宜居的居住環(huán)境。值得注意的是，由于其與相關(guān)學(xué)科的交叉聯(lián)系及深入性，對相關(guān)從業(yè)者的專業(yè)水平也就提出了更高的要求。從這方面來講，西方發(fā)達國家由于工業(yè)化開展的較早，很早就開展了這方面的研究，并取得了很多先進的經(jīng)驗與方式。對此我們應(yīng)該對西方發(fā)達國家的豐富經(jīng)驗進行有針對性的借鑒，在結(jié)合我國實際情況的基礎(chǔ)上形成自己的研究理念。

1.2 生態(tài)建筑設(shè)計在效益回報方面有明顯優(yōu)勢

對相關(guān)管理部門來說，要統(tǒng)一建筑物的功能及生態(tài)效果，首先就必須要對設(shè)計思路進行進一步的拓展，例如對施工技術(shù)水平進行優(yōu)化提升，將傳統(tǒng)材料替換為新型環(huán)保材料。不僅如此，在實際工作中，還要根據(jù)現(xiàn)場具體的條件，在分析地形、水源、溫度等因素的基礎(chǔ)上設(shè)計出合理的施工方案，并通過對合理有效的施工技術(shù)的選取讓建筑的生態(tài)性及實用性得以保持。

因此，生態(tài)建筑設(shè)計的優(yōu)勢明顯，雖然相對前期來說需要在人員、資金、物資等方面進行大量的投入，但就其長期性發(fā)展來說，這種建筑設(shè)計方式在未來擁有著良好的經(jīng)濟效益以及社會效益。有利于推動我國可持續(xù)化發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。

2 生態(tài)建筑設(shè)計的原則

2.1 持續(xù)性原則

建筑設(shè)計對人們生產(chǎn)生活的影響是長久的，因此在進行生態(tài)建筑設(shè)計時應(yīng)首先將持續(xù)性原則作為第一要素進行貫徹。設(shè)計人員應(yīng)在對生態(tài)建筑的使用性以及生態(tài)環(huán)境進行綜合考慮的基礎(chǔ)上，在滿足人們合理居住需求的同時順應(yīng)大自然、維護大自然、與大自然相互交融，從而促進建筑與環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展。結(jié)合實際來說，可以以保證使用效能為前提，通過引入先進生產(chǎn)施工技術(shù)、減少資源損耗、應(yīng)用可再生的環(huán)保材料以及對各類材料進行二次使用，降低因建筑施工而造成的大量資源損耗、環(huán)境污染，為未來打造可持續(xù)的發(fā)展環(huán)境。

2.2 人本性原則

建筑得益于人們的需要而產(chǎn)生，正因如此，建筑的第一屬性就是對人們需求的滿足。所以對生態(tài)建筑設(shè)計來說，仍然要遵循其建筑屬性，不僅對建筑的生態(tài)性、持續(xù)性進行考慮，還要做到以人為本、為人所用。致力于打造具備功能性、實用性、便利性的建筑，并在后期實施過程中通過與新型技術(shù)、新型材料的結(jié)合，降低一定的生態(tài)損耗，并通過綜合分析地質(zhì)條件、氣候環(huán)境等因素以及各方面的細節(jié)優(yōu)化，讓設(shè)計方案更加切實可行，促進人與自然的結(jié)合，為人們營造自然舒適的生活環(huán)境，緩解現(xiàn)代社會壓力[1]。

2.3 經(jīng)濟性原則

在生態(tài)建筑設(shè)計施工時，因為相較傳統(tǒng)建筑設(shè)計方式來說對建筑物的功能系統(tǒng)以及工程結(jié)構(gòu)等都進行了進一步的改良，加之又引入了一些新型技術(shù)與工程材料，因此工程造價也相應(yīng)得到提高，需要更多的成本投資。因此要想提高生態(tài)建筑設(shè)計的普遍性，就必須要對經(jīng)濟性原則加以重視，盡可能降低投資成本。避免在綠色設(shè)計方面進行過于多的投入，也不應(yīng)對老材料等進行全盤拋棄，對新型材料與新技術(shù)進行盲目的選擇。應(yīng)該從整體的角度出發(fā)，對建筑物結(jié)構(gòu)進行重點設(shè)計，也可以引入新能源、利用自然采光等方式將造價維持在一個合理水平，從而提高設(shè)計方案的可行性與適用性。推動生態(tài)建筑的普及。

3 生態(tài)建筑設(shè)計存在的問題

從我國目前的情況來看，我國在對生態(tài)建筑設(shè)計的理論研究與實際應(yīng)用等方面還存在著起步晚、不成熟、不完善等不足。特別是在對生態(tài)建筑設(shè)計的實際應(yīng)用上有效性、深入性還遠遠不夠，對此需要引發(fā)社會重視。

3.1 對生態(tài)建筑設(shè)計的未來發(fā)展方向認識不足

對建筑行業(yè)來說，生態(tài)建筑是該行業(yè)未來發(fā)展的必要選擇，也是行業(yè)大趨勢，但從目前來看即便是行業(yè)內(nèi)的企業(yè)家，也有很多對生態(tài)建筑發(fā)展的潛力及現(xiàn)階段向生態(tài)建筑方向發(fā)展的重要性都認識不足。導(dǎo)致在建筑的前期準(zhǔn)備設(shè)計階段不能主動引入生態(tài)建筑設(shè)計。對企業(yè)來說，應(yīng)該對行業(yè)的發(fā)展前景有一個充分的把控，對生態(tài)建筑的顯著優(yōu)勢，例如環(huán)境改善、成本節(jié)約、顧客喜好等有一個充分認識，從而在企業(yè)在未來的發(fā)展方面奠定基礎(chǔ)。

3.2 缺乏對生態(tài)建筑的正確理解。

對生態(tài)建筑這一概念的解釋眾說紛壇，但這一概念的核心原理其實就是在實際地區(qū)環(huán)境的基礎(chǔ)上通過對生態(tài)學(xué)以及建筑學(xué)等學(xué)科原理的運用來進行建筑物與其他因素之間的安排，從而使得建筑物與其周圍環(huán)境進行良好的互動。同時建筑物本身也具備一定的調(diào)節(jié)能力以及適宜的室內(nèi)環(huán)境，此外建筑物還具備節(jié)約資源、降低污染、延長使用期限、改善周圍環(huán)境等優(yōu)勢[2]。但有些人對這一概念就只是簡單地理解為將建筑物周圍加強綠化，或者增加建筑物內(nèi)部的植物。但客觀地說，這些觀點還遠遠沒有觸及到生態(tài)建筑的內(nèi)涵，這些理解是極為片面的。

3.3 對生態(tài)建筑設(shè)計理念理解不到位

如果生態(tài)建筑得到廣泛實踐，不僅能夠幫助解決實際環(huán)境中存在的大量污染問題，也有利于推動該行業(yè)直至社會經(jīng)濟的長遠發(fā)展。但目前的狀況是，對很多建筑企業(yè)來說還不能準(zhǔn)確理解生態(tài)建筑設(shè)計這一理念。特別是生態(tài)建筑的核心技術(shù)，很多業(yè)內(nèi)從業(yè)人員并沒有完全掌握，這也就導(dǎo)致生態(tài)建筑的相關(guān)工作很多都較為淺顯，很難深入推進開展。對此，應(yīng)該提高對從業(yè)人員的專業(yè)要求，讓相關(guān)從業(yè)人員對該理念的核心價值進行進一步的發(fā)掘，并在此基礎(chǔ)上對設(shè)計方式等進行探究，從而讓生態(tài)建筑的設(shè)計更加有效。

3.4 生態(tài)建筑設(shè)計缺乏實踐。

隨著我國建筑行業(yè)在近些年的快速發(fā)展，對該領(lǐng)域的研究也逐漸增多，到現(xiàn)在為止，我國學(xué)者在生態(tài)建筑領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)表了大量的論文，這在一定程度上對建筑行業(yè)的可持續(xù)思想進行了宣傳、有利于推動生態(tài)建筑的發(fā)展。但客觀看來，這些論文還大都停留在理論研究、發(fā)展框架、國外經(jīng)驗等理論層面，而在對環(huán)境效果的測試、具體工程模式以及實際模擬等方面的研究分析還相對薄弱。缺乏一定的實踐性。

4 建筑設(shè)計中的生態(tài)建筑設(shè)計的應(yīng)用策略

4.1 朝向設(shè)計

在生態(tài)建筑設(shè)計中朝向是一項重要的設(shè)計因素，首先，對朝向進行設(shè)計是一項較為精密、科學(xué)的工作。無論是太陽直射角度還是地理經(jīng)緯度都會對其產(chǎn)生直接影響。這就需要設(shè)計人員通過精密計算來確定合理的角度。在生態(tài)建筑設(shè)計時如果朝向角度設(shè)計的足夠合理，不僅能夠使得房屋內(nèi)部的亮度得到提高，進一步降低室內(nèi)電燈等電器的使用效率。另一方面還能夠促進室內(nèi)空氣的流通度，衣物的晾曬速度也會相應(yīng)加快，從而進一步降低烘干機等設(shè)備的使用。這都會有效節(jié)約電力資源。設(shè)計人員在開展設(shè)計工作時，首先應(yīng)該對建筑物周圍的環(huán)境進行仔細的勘測調(diào)查，像建筑物之間相隔的距離等都要進行精確地測量來保證滿足建筑物內(nèi)部的采光需求。[3]舉例來說，要對建筑物周圍的風(fēng)力資源、太陽能資源等進行充分收集利用，可以在進行生態(tài)建筑設(shè)計時加大窗欄面積或者多增加一些遮陽格柵欄等等，這樣不僅能夠提高住戶居住時的舒適程度，還能夠節(jié)約資源，減少資源浪費。

4.2 綠化設(shè)計

在進行生態(tài)建筑設(shè)計時要保證建筑物的生態(tài)性，一項大前提就是增加對綠色材料的使用。在對建筑施工時需要用到的材料提前進行思考設(shè)計的基礎(chǔ)上盡可能選取那些綠色環(huán)保型的材料。從目前的情況來看，由于很多企業(yè)對生態(tài)建筑的認識不足、企業(yè)社會責(zé)任感不強。為了追求眼前利益常常會選擇性忽視環(huán)境保護的情況。例如在綠色材料的選取使用上常常會為了節(jié)約項目成本、增加盈利空間等選擇用劣質(zhì)、不可降解性材料來代替原定的綠色環(huán)保性材料。這樣其實是目光短淺的，不利于建筑的長期發(fā)展，還會破壞周圍的環(huán)境。

與此同時進行綠化設(shè)計時還可以利用建筑物周圍的水文環(huán)境以及綠植，充分發(fā)揮其在凈化周圍空氣、調(diào)整局部氣候等方面的效能。同時綠化不僅僅是增加綠色材料，還要減少非綠色材料的使用。例如在選取鋪地材料時可以通過增加綠植面積，像種植高大喬木等來減少硬質(zhì)材料的使用，這些高大樹木一方面有利于遮擋陽光、通風(fēng)透氣。另一方面也具有可持續(xù)性，維護周圍良好的生態(tài)環(huán)境。

圖1 綠色建筑示意圖

4.3 遮陽設(shè)計

在對生態(tài)建筑進行設(shè)計時單單進行朝陽設(shè)計是不夠的，還要在此基礎(chǔ)上對遮陽開展設(shè)計。遮陽設(shè)計是促進房屋內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的重要保障，由于人們對房屋遮陽度有著不同的要求，窗戶透光率的制定也需要根據(jù)情況的不同來進行針對性設(shè)定[4]。不僅如此，在進行節(jié)能墻體以及窗戶設(shè)計時也同樣要根據(jù)現(xiàn)實情況的不同而制定。例如窗戶的材質(zhì)、邊框的反光度、可見光透射指數(shù)等。對高層建筑來說，建筑物高度與承受風(fēng)力以及紫外線污染度之間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，所以設(shè)計生態(tài)建筑時，除了保證建筑物防風(fēng)效果在線外，隔噪效果也需要納入考慮，以保障住戶的居住效果與體驗。

圖2 建筑物遮陽采光示意圖

4.4 水循環(huán)設(shè)計

水是萬物之源，與此同時，地球上可直接使用的淡水資源又是極其有限的，因此對水資源進行循環(huán)使用一直是一項全球性理念。在進行生態(tài)建筑設(shè)計上，應(yīng)該在已有條件下積極貫徹循環(huán)用水、節(jié)約用水的理念，從而通過對水資源利用率的提升來從根本上達到水循環(huán)利用的目的。具體設(shè)計時，可以從雨水收集、污水收集以及系統(tǒng)過濾等方面入手再繼續(xù)使用。將收集到的雨水和污水進行過濾處理后，可以再用作消防用水以及噴灑用水等，這種水循環(huán)系統(tǒng)能夠使得對水資源的利用效率得到大大提升，從而有效減少資源浪費，維護良好生態(tài)環(huán)境，推進人類可持續(xù)性發(fā)展[5]。

圖3 水循環(huán)示意圖

5 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合城市化進程中生態(tài)壓力的不斷增加以及社會經(jīng)濟、思想觀念的轉(zhuǎn)變，生態(tài)建筑已經(jīng)逐漸演變成為未來建筑發(fā)展的主流趨勢。對建筑行業(yè)而言，在進行建筑設(shè)計時積極引入生態(tài)建筑設(shè)計的相關(guān)理念，加強建筑行業(yè)與生態(tài)環(huán)保二者之間的有機結(jié)合，才能有效促進行業(yè)在未來的可持續(xù)性發(fā)展。在進行生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)加強對原有自然資源的充分利用，將保護環(huán)境、節(jié)約資源作為工作前提。同時還要從朝向設(shè)計、遮陽設(shè)計以及水循環(huán)設(shè)計等多方面入手，在把握市場發(fā)展需求以及生態(tài)建筑市場發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上創(chuàng)新出新的設(shè)計理念與方式，推進人與建筑以及環(huán)境三者之間的融合，推動生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟的可持續(xù)性協(xié)調(diào)發(fā)展。