时间:2022-05-04 02:37:27
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关键字:生态环境采光通风
福斯特前期的作品之一弗雷尤斯地方中等职业学校,在注重建筑与城市文脉和自然环境相协调的同时,还根据当地的气候条件,在建筑采光和遮阳、自然通风等技术环节上做出了积极的尝试,为像后期柏林新国会大厦这样具有世界影响的作品奠定了坚实的基础。
一、实例
1、弗雷尤斯地方中等职业学校
对这位常年生活在雾都的建筑师,对于地中海明媚的阳光充满了渴求。因此当这个学校进入他视野时,福斯特驾轻就熟,一气呵成的设计了这个充满阳光的建筑。为了最大限度取得良好的朝向和海滨观景,他把学校一字排开,沿东西向轴线设置一条长长的室内走廊,形成一条带有吹拔和天窗的“街道”,使之成为学生课余的交往走廊,向阳一侧设计了一组精美的银色遮阳板,将夏天的炎热挡在室外。阳光透过缝隙投下点点光斑,周遍的绿化也考虑的十分细致,高大的落叶阔乔木在夏季可以起遮阳的作用,同时有不会阻隔冬天温暖的阳光,且选用的树种与建筑屋顶的形状相呼应,让人领略到现代建筑也可以和优美的自然环境相融合。且根据当地炎热的气候条件,福斯特利用“烟囱效应”的原理,使热空气通过吹拔从“街”顶的天窗排出,室外的新鲜空气再通过窗户进入室内,达到自然通风的作用。
2、柏林国会大厦
主要依靠自然采光而且具有顶光,通过透明的穹顶和倒锥体的反射将水平光反射到下面的议会大厅,议会大厅两侧的内天井也可以补充自然光线,基本上可以保证议会大厅内的照明,从而减少了平时的人工照明。穹顶内还设有一个随日照方向自动调整方位的遮光板,遮光板的作用是防止热辐射和避免眩光。沿着导轨缓缓移动的遮光板和倒锤形反射体都有着极强的雕塑感,日落之后,穹顶的作用正好与白天相反,室内灯光向外放射,玻璃穹顶成了发光体。
在这个建筑中,对‘风’的处理显得很熟练,他将基本的空气动力学原理应用于高度复杂的建筑中,并将通风系统融入到建筑造型艺术中——作为整个国会大厦视觉精华的玻璃穹顶恰恰是通风系统的排风口。
议会大厅的遮阳和通风系统的动力都来源于装在屋顶上的太阳能发电装置,无污染,整个建筑自成一个系统。正如福斯特自己宣称的,他的这个改建工程是一个“生态结构”。
二、总结和看法
1、从这两个例子以及其他高技派的作品中,发现福斯特为代表的建筑师的设计理念和手法并非放四海而皆准的,尤其对于那些经济不够发达的地区,但随着日益恶化的生态环境和全球性能源危机,这种可持续建筑理念变的很有必要,因为它关注的焦点是建筑的灵活性和生态环境。
建筑的灵活性体现在建筑内部空间的灵活划分上,可根据需要进行扩展而不影响原有建筑的正常使用,这种灵活性主要依靠先进的结构和现代化设备体系来实现。
至于对生态环境的关注是最突出的。建筑师利用先进的结构和设备,材料和工艺,结合不同的地区特殊气候条件,因地制宜,努力创造出理想的人工环境。在不断探索的过程中形成了自己的气候观。但与那些乡土主义不同,这写建筑师对气候的态度不是一味的迁就,正如他们不迁就传统建筑一样。他们根本追求的是创造一种健康、舒适的人工建筑微气候。建筑就是关乎人类及其生活质量的,这些才是建筑师真正的动力,风格和形式都是在第二位的。健康、宜人的建筑微气候是目的,工艺技术是手段,这里没有符号和文脉,没有解构和建构,没有晦涩的哲学词汇。“以人为本”的精神在这类建筑中得到最深刻的体现。
而他们对微气候的关注主要是以下这些方面的1适宜的温度和湿度2尽可能多的获得自然采光3最大限度的获得自然通风。当然在不同气候的地区,三者的侧重点和处理方式又是有所不同的。而三者之间也是常会有矛盾的,例如在热带地区过量的自然采光会增加建筑的热量,使室内温度过高。因此通过高效的人工技术手段实现以上的目标或达到各方面的平衡是关键。
2、通过以上实例的分析,让我们开始反思到底什么是未来的建筑设计?对我们而言,设计难道仅仅是一种形式的设计,体量和色彩上的推敲?对设计的传统理解往往会导致设计朝形式化、表面化的方向发展,设计师在设计实践中,也由于方方面面的原因,往往易在设计表面形式上多作推敲,重视设计的形式、色彩、使用的材料和效果,而几乎没有时间和机会去研究隐藏在形式背后、更深层的内涵(文化上的和技术上的),以及设计与生活的关系。然而,设计应该是艺术、科学与生活的整体性结合,是功能、形式与技术的总体性协调,通过物质条件的塑造与精神品质的追求,以创造人性化的生活环境为最高理想与最终目标。设计的实质目标,不只是以服务于个别对象或发挥设计的功能为满足,其积极的意义在于掌握时代的特征、地域的特点和技术的可行,在深入了解历史财富、地方资源和环境特征后,塑造出一个合乎潮流又具有高层文化品质的生态科技含量的生活环境。这就是未来的建筑设计。未来的建筑设计应该是绿色设计、生态设计和可持续设计。从概念上讲,这三个词的概念是基本相同的,只是从不同的角度来描述、侧重点不同而已。对于未来的建筑设计来讲,似乎生态设计更为贴切。未来的建筑设计就是利用科学技术,将艺术、人文、自然进行适性整合,创造出具有较高文化内涵,合乎人性的生活空间。
而要做好这样一个设计,大概可以从以下几方面入手
1、利用外部环境中的因素
改变原来无视建筑周围环境的做法,把建筑的外部环境所起的效用放在重点考虑的地位,尽可能多地利用自然环境中的资源和要素,以及周围其他建筑和设施所能提供的技术性可能。由土壤、绿化、水及空气组成的外部环境,其他建筑组合成的现实环境为建筑设计提供了多种可能性,这样可以减少建筑中设备的数量和功率,节省能源和运行的费用。
2、挖掘新材料和新技术的潜力
随着科技的发展,建筑技术不断进步,新型建筑材料层出不穷,设计师们的设计有了更广阔的天地,除了为艺术形象上的突破和创新提供了更为坚实的物质基础外,也为充分利用自然环境、节约能源、保护生态环境提供了可能。
然而,当一种新的建筑技术和建筑材料面世的时候,人们往往对它还不很熟悉,总要用它去借鉴甚至模仿常见的形式。随着人们对新技术和新材料性能的掌握,就会逐渐抛弃旧有的形式和风格,创造出与之相适应的新的形式和风格,充分挖掘出新材料和新技术的潜力。即使是同一种技术和材料,到了不同设计师的手中,也会有不同的性格和和表情,以及不同的使用方式。
3、应充分利用自然通风、太阳能等可再生资源
太阳能、风能等都是取之不尽、用之不竭的能源,有着其他能源封锁可媲美的优点——可再生,无污染,因此太阳和风对未来的建筑设计必然会产生很大的影响,尤其是建筑的外观和通风系统的设计。这使人们对建筑外立面和建筑的自然通风有了新的理解;视觉的联系、引进日光照明、自然通风、保温隔热、遮阳、充分预防眩光、合理运用太阳能、合理运用风能。
4、在被动方法无法满足需要的时候,便需要主动技术干预起辅助作用
关键词:生态建筑;建筑生态化;可持续发展;建筑设计
1.生态技术和生态建筑
人、建筑、环境是建筑发展的永恒主题,随着全球环境的恶化,生态问题日趋严重,人们越来越关注人类自身的生存方式。特别是1992年178个联合国成员国通过了《里约宣言》,为促进地球生态系统的恢复,实现地球的可持续发展起到了导向作用。生态技术在这一背景下,发挥出越来越重要的作用,成为各国实现可持续发展的绿色快车和实现保证。生态技术是利用生态学的原理,从整体出发考虑问题,注意整个系统的优化,综合利用资源和能源,减少浪费和无谓损耗,以较小的消耗获得丰厚的目标,从而获得资源和能源的合理利用,促进生态环境的可持续发展。
在建筑领域内,从德国托马斯《太阳能在建筑与城市规划中的应用》一书出版到近年来美国建筑界的绿色建筑运动,从北京大兴义和庄的“新能源村”建设到国外在生态高技术下建造的各种形式的生态建筑,可以说,生态建筑的发展在理论上、技术上以及建筑设计的实践上都取得可喜的成就。生态建筑有时又被称为“节能建筑”、“绿色建筑”,严格地讲都是不全面的。现代意义上的生态建筑,是指根据当地自然生态环境,运用生态学、建筑技术科学的原理,采用现代科学手段,合理地安排并组织建筑与其它领域相关因素之间的关系,使其与环境之间成为一个有机组合体的构筑物。
2.建筑生态化
生态建筑从早期仅停留于对气候、生物反应的关注到今天运用替代能源, 注重建筑生态高技术的研究,人们对建筑有了更新的认识,在此基础上,提出了建筑生态化问题。它是将建筑融入大的生态循环圈,从整体的角度考虑能源和资源流动,将建筑建造、建筑设计、建筑使用过程中的消耗、产生纳入整个生态系统来考虑,从而改变资源与能源单向流动的方式,趋向良性循环的模式。清华大学吴良镛先生提出的“建立人居环境循环体系”,将人居环境纳入动态的生生不息的循环体系即是对这一思想的提倡。它对建筑的要求不仅仅是建筑的使用过程, 而是建筑的整个生命周期。建筑的生态化,一般应具备如下的基本特征:
第一,能为人类提供“宜人”的室内空间环境。它包括健康宜人的温度、湿度,清洁的空气,好的光环境、声环境以及灵活开敞的空间。
第二,在对自然资源的利用上,对环境的索取要小。主要指节约土地,在能源与材料的选择上贯彻减少使用、重复使用、循环使用以及用可再生资源替代不可再生资源的原则。
第三,对环境的影响要最小,主要指减少排放和妥善处理有害废弃物以及减少光污染、声污染。
3.发展生态建筑的社会条件
虽然生态建筑才刚刚起步,但它的发展有着深厚的社会认识的转变奠定了当今发展生态建筑的社会思想基础。
从“以人为本”到“以环境为中心”的社会思想认识的转变奠定了当今发展生态建筑的社会思想基础。自18 世纪以来的整个现代化过程中,以人为本的思想构成了社会进步和经济增长的哲学基础。人本主义观念明确确立了人的意志自由及其对自然界的优越地位,地球有限的自然资源被视为“取之不尽,用之不竭”而遭到滥用和破坏,对环境的污染也大大超过了自然界所容纳的限度,特别是二次世界大战以来的几十年,实际各国无一例外的遵循西方模式,才使得70 年代的石油危机将资源与环境问题突出地暴露出来成为世界问题。
1972年联合国召开了“人类环境大会”,世界各国认识到人类必须在自然环境所提供的时空框架内发展社会与经济,同时按照自然资源所赋与的条件安排自己的生活方式,从而重新界定了人与自然的关系,确立了“以环境为中心”的发展思想。20世纪末,西欧等发达国家提出“生态现代化”的目标,我国各地也在尝试建设花园城市、生态城市,这标志着延续200年的“以人为本”的现代化模式向“以环境为中心”的可持续发展模式过渡,从而使发展生态建筑具有了广泛的社会思想基础。
共同的社会生活理想是世界各国发展生态建筑的社会道德基础。这就是将即时利益和整个人类的长远利益结合起来,公正合理的与他人分享我们这个地球的有限资源。《里约宣言》指出,为今后世代的发展和环境方面的需要,为保存、保护和恢复地球生态的健康和完整进行合作,各国应本着全球伙伴精神,在追求可持续发展的国际努力中担负应有的责任。生态环境问题不是某一小区、一个城市或国家的问题,有些生态小环境通过一些努力是可以改善和提高的,但大的生态环境的改善与资源的利用不是靠某一地域的改善而能达目的的,必须是人类的共同意志。《里约宣言》为世界各国发展生态建筑奠定了初步的社会道德基础。
4.生态建筑的发展动向
目前,生态建筑在各地方发展都处于起步阶段。西欧和北欧是发展得较好的地区,主要建筑有:建于苏格兰偏远地区的斯特林村屋工程,建于柏林的戴母勒奔驰办公室,托马斯设计的建于慕尼黑的住宅联合体以及法国的法兰克福商业大楼;在美国,1948—1959年麻省理工学院所建“3号”、“4号”太阳房均为实用住宅;近年来在日本和新加坡均有具有现代意义的生态建筑建成。总的来说,各国建筑师都在潜心研究生态建筑的技术和设计方法,从建筑设计上看,主要有两种倾向。一种是将建筑融入自然。就是把建筑纳入与环境相通的循环体系,从而更经济有效地使用资源,使建筑成为生态系统的一部分,尽量减少对自然景观、山石水体的破坏,使自然成为建筑的一部分。如日本1995年落成的“Acros福冈”,它是一个集文化商业办公为一体的综合设施,该建筑向公园层层退台,在退出的平台上做屋顶绿化,这样建筑与公园绿化融入一体,通过高技术实现能量循环利用。第二种是将自然引入建筑,运用高科技知识,促进生态建筑化,人工环境自然化。如马来西亚杨经文设计的绿色摩天大楼。它在现代都市中引入自然,再现自然,运用生态技术,将植物、水体等自然景观引入建筑内部。
5.生态建筑与发展中国家的建筑设计
从全球可持续发展的观点来看,生态建筑代表了21世纪的发展方向,实现建筑的生态化在21世纪的今天变得尤为重要和迫切,尤其对于发展中国家而言更为迫切。客观来讲,生态建筑在发展中国家推行和发展仍有很多需要解决的问题。首先是对生态环境的认识不够,“以环境为中心”的设计观念尚未形成或成为社会的共识;
二是生态建筑本身的经济合理性问题,目前由于建筑生态技术和材料严重落后于发达国家,导致建筑单方造价过高从而使建筑业主望而却步,开发商也因生态建筑需要更多的前期投入而回收速度缓慢而不愿冒险开发;
1降低碳排放量势在必行
据统计,全世界40%的能源消耗来源于建筑物的能耗。我国建筑能耗约占全社会总能耗的28%。城市里的碳排放,60%来源于建筑物维持功能上。目前,我国建筑相关能耗占全社会比重较大,每建造一平方米的房屋,约释放出0.8吨碳。我国既有建筑拆除率占新建筑面积的35%左右,欧洲建筑的平均使用周期近百年,我国建筑平均使用周期较短,由于建筑平均使用周期短,增加了建筑物拆除、建造的碳排放量。在新建筑中,高能耗建材、高能耗建筑较为普遍,随着中国城市化的进展,将导致建筑能耗的持续上升。
1.1降低碳排放的奋斗目标。2009年,我国在哥本哈根国际气候峰会上确定的目标是:到2020年,全国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。当低碳减排正式成为国家责任时,作为中国经济发展和城市化进程中重要支柱的建筑产业,必须正视产业的现状。最近,国家发改委下发了《关于开展低碳省和低碳城市试点工作的通知》,选择5个省和8个市开展低碳省和低碳城市试点工作。《通知》要求试点省和试点城市研究制订“十二五”低碳产业发展规划;出台支持低碳产业发展的相关政策;加快建立以低碳排放为特征的产业体系;建立温室气体排放数据统计和管理体系;积极倡导低碳生活方式。这足以说明我国已经将“低碳”提到到了重要的议程。
1.2加速低碳相关法规政策的出台。当务之急,要健全完善低碳特征工程建设标准。完善低碳特征标准体系,制订低碳特征标准体系发展规划。加强基础性标准研究工作。建立低碳建筑标准研究机构,开展基础性标准研制工作。编制《低碳生态城市发展的标准体系》和低碳建筑的基础标准、设计标准、技术标准、产品标准、工程标准、运行标准、管理标准、检测标准、能耗标准、新能源利用标准等。
1.3借鉴国外低碳发展的模式。与发达国家工程建设标准接轨,建立低碳建筑技术、产品认证机制,加强重点领域和薄弱环节的强制性标准的实施与监督,保证建筑使用周期的合理性。在国外,建筑施工领域对建筑垃圾的处理,有一些好的做法。比如实行“建筑垃圾源头削减策略”,它是通过科学管理和有效的控制措施将其减量化,对于产生的建筑垃圾采用科学手段,使其具有再生资源的功能。荷兰将建筑废物循环再利用的重要副产品是筛砂,目前已有70%的建筑废物可以被循环再利用,他们制订了一系列法规,建立限制废物的不合理处理,强制再循环运行的质量控制制度。节能省地型住宅、绿色建筑、生态建筑、智能建筑、宜居城市、花园城市、人文城市、魅力城市、最具竞争力城市等发展理念,无不贯穿着“低碳”的思想。加强工程建设标准化制度建设,完善低碳特征工程建设标准,降低碳排放量势在必行。
2生态位原理与低碳建筑探索
据有关资料介绍,目前碳排放主体是排放在大气中的碳源、二氧化碳,对碳进行吸收有两个方面:一是林木碳汇,它主要是指森林吸收并储存二氧化碳的量,二是贝藻碳汇,还有土壤固碳、海洋固碳,碳截存等方法。
生态位原理可以从三个方面理解:第一,根据生态位原理,所有的生态元均具有相应的生态位,在空间、时间和循环链维度上找准适宜生态位,有空位要抢占,有偏位要挤占。第二,要避免生态位重叠,一旦出现重叠必会引起竞争,因此,必须依照生态位分离原理来解决。生态位分离会导致共生,共生才能促进系统的稳定发展。第三,要合理利用现实生态位,挖掘潜在生态位。低碳建筑和绿色建筑相比,在内涵和目标上基本一致,只是侧重点不同。绿色建筑侧重强调减少污染排放,低碳建筑侧重减少碳排放,它更切合节能减排应对全球气候变化的主题。因此,我们也可以把用低碳技术策略打造的绿色建筑称为低碳型绿色建筑。
3建筑生态化
建筑生态化有三个基本特征:第一,能为人类提供宜人的室内空间环境,包括健康宜人的温度、湿度,清洁的空气,良好的光环境、声环境以及灵活开敞的空间。第二,在自然资源的利用上,对环境的索取要小,主要指节约土地,在能源与材料的选择上,坚持减少使用、重复使用、循环使用和用可再生资源替代不可再生资源的原则。第三,对环境的影响要最小,主要指减少碳排放,妥善处理有害废弃物,减少光污染、声污染和空气污染。建筑生态化对建筑的要求不仅仅是建筑的使用过程,而是建筑的整个使用周期。
3.1生态技术和生态建筑。生态技术是利用生态学的原理,从整体出发考虑问题,注意整个系统的优化,综合利用资源和能源,减少浪费和损耗,以较小的消耗获得较高的目标,从而获得资源和能源的合理利用,促进生态环境的可持续发展。从北京大兴义和庄的“新能源村”建设,到国外运用生态技术建造的各种形式的生态建筑,生态建筑的发展从理论上、技术上以及建筑设计的实践上都得到了长足的发展。生态建筑是指根据当地自然生态环境,运用生态学、建筑技术科学的原理,采用现代科学手段,合理地安排并组织建筑与其它领域相关因素之间的关系,使其与环境之间成为一个有机组合体的建(构)筑物。
3.2发展生态建筑的社会条件。虽然生态建筑才刚刚起步,但它的发展有着深厚的社会认识的转变奠定了当今发展生态建筑的社会思想基础。从“以人为本”到“以环境为中心”的社会思想认识的转变奠定了当今发展生态建筑的社会思想基础。我国也在尝试建设花园城市、生态城市,这标志着延续200年的“以人为本”的现代化模式向“以环境为中心”可持续发展模式的过渡,从而使发展生态建筑具有了广泛的社会思想基础。共同的社会生活理想是世界各国发展生态建筑的社会道德基础。这就是将即时利益和整个人类的长远利益结合起来,公正合理地与他人分享地球的有限资源。
关键词:生态建筑;建筑设计;节能
一、生态建筑观在建筑设计中的意义
90年代末 ,德国绿党参与政府 ,针对德国旧建筑普遍浪费能源问题 ,特别强调了太阳能在住宅中的应用 ,从而促成了德国建筑师转向生态建筑研究的潮流。“生态建筑学”应时而生,它指出,任何建筑或都市设计如果强烈破坏自然结构,都是不明智的,号召设计师对有限的物质资源进行合理的设计和利用,反对高能耗,提倡可再生资源的利用。目前,生态建筑也渐渐在许多发展中国家得到广泛采用。
生态建筑设计与室内设计、景观设计一样,本身并没有统一或固定的符号化格式,设计师应该将建筑的实际气候、地理位置等客观条件作为设计的主要参考因素,进行有效地整合,以达到节约能源和资源的目的。其设计表现主要表现在几个方面,包括建筑的立面设计、太阳能、风能等自然资源的利用,以及新型建筑材料的运用。而这些设计不仅会更多的应用在建筑设计上,同时也将应用到室内设计中。比如室内窗的设计,未来,设计师可能将房间内加入更多的玻璃设计,像一间房里三面落地的透明玻璃设计,让室内充分的享受阳光。再如北方玻璃窗的设计,由于北方季节的温差比较大,可以考虑将其设计成三层,中间加入缓冲层,这样白天玻璃吸收太阳的热量,晚上可以通过缓冲层将其释放到室内,将太阳能充分的利用起来。
当前社会的生态人居属于起步阶段,还需要从各个领域不断地去改进,沟通。从建筑建材方面来看,节能建材是根本的策略,也是最终目标。要做到这一点,需要科技手段的创新,也需要在设计初期,就对建筑地和建筑物有透彻的分析,因地制宜,因需制宜,协同整合,追求实效。所有的生态元均具有相应的生态位,关键是科学定位。对位了就会持续发展,错位了就会走向衰败。实践中最重要的是找准适宜生态位,并避免生态位重叠。一旦出现重叠必会引起竞争,须依照生态位分离原理来解决;根据生态适宜性原理,要合理利用现实生态位,挖掘潜在生态位。当人们不断地将潜在生态位变成现实生态位时,物质就会不断地从一种资源转变成另一种资源,体现了资源循环再生概念,是循环经济的主要特征。通俗而言,就是在设计中要扬长避短、各具特色,同时注重循环再生、变废为宝,调动积极因素,转化消极因素。所有这些都考虑以后,实现低碳、零污染的目标就指日可待了。
二、生态建筑观在建筑设计中的运用主要体现在的几个方面
1、与环境的协调化
生态建筑在建设立项和整体规划时首先要重视选址,即建筑与周边环境的关系要协调。设计应该遵循从实际出发,因地、因时、因景制宜,合理恰当地处理好环境、建筑、经济效益三者的关系,处理好新、旧建筑的矛盾,合理预测和控制,坚持可持续发展的原则。如在做某公园绿化、美化工程的设计方案时,将回归自然作为设计主题,具体体现为不破坏现有的植被,依山造舍,就势建馆,不因经济利益而建设大的活动场馆,突出自然风光,建筑只作为其中的一个点缀,将那些必要的人工建设痕迹淡化到最低点,人造山石、卵石铺小路、仿真泥木墩、石砌条凳、矮小的红色坡顶小屋在葱郁的绿色中若隐若现,漫步公园,大自然的气息迎面扑来,使人意趣盎然。
2、方案设计应个性化
生态建筑设计的宗旨即注重环境,与环境相适宜,但不等于抹杀了设计方案的个性。生态建筑更应注重自身形象的设计,才能更好地使其融于环境,“建筑的目的在于创造完美”。建筑师必须用自己的创造性劳动使建筑作品保持技术的领先性和生态环境的可持续性。生态建筑要求能够良好地把握设计尺度,将建筑平面设计、立面造型与周边环境有机地结合起来,使建筑功能使用便捷,流线明快舒畅,充分利用地形、地势、地貌,将各个空间有机组合,利用各种设计手法、造景手法,使整个建筑高低错落、疏密有致,与周边背景相呼应,将其统一在大自然的“神妙”之中。
3、室内空间绿色化
生态建筑外部与自然相呼应,内部空间的设计也应绿色化,即通过精心的室内设计,将室外的绿色引入室内环境。
三、建筑的未来发展方向――回归自然,让设计返璞归真
绿色建筑是在建筑生命周期内,消耗最少地球资源,使用最少能源,产生最少废弃物,舒适健康的建筑物。绿色建筑的目标是低碳、零污染和经济适用。绿色建筑运动的目标是逐步形成绿色建筑技术路径多元化,城市整体由浅绿向深绿持续演进的局面,最终实现绿色建筑常态化的境界。所以,生态标准只是必须提出的,却不能限定方向,以及实现的路径,实际上,方向和路径也都无法限定。绿色建筑谁都可以做,哪里都可以做,只不过有浅绿、中绿、深绿程度上的不同。只要大家都来一起努力,逐渐达到泛绿。到时候,设计师根深蒂固地会在建筑设计中,加入绿色的概念,这些标准就不再成为标准,而是一种本能了。因此,生态人居的最理想状态就是泛绿,大家都认为绿色生态环保是理所当然了,就不用我们现在这样费尽心思地去完成了。
绿色生态建筑的兴起是建筑业走向可持续发展的重要一步,建筑师应牢记“人类不可能创造一个生态系统”只可以设计生态系统的环境和整个系统。保护生态、回归自然的绿色生态建筑将为建筑师提供一片崭新的天地。
参考文献:
[1]邱景.生态建筑设计与建筑设计生态化发展方向.中小企业管理与科技(下旬刊).2009-11-25
关键词:建筑设计,生态建筑,可持续发展,生态环境
中图分类号:TU2文献标识码:A
随着社会的进步和人们生活条件及水平的日益提高,生态建筑及其设计已经成为建筑领域的一个新的热点和一种发展趋势。所谓生态建筑,简而言之就是将生态学原理运用到建筑设计中而产生的建筑,根据当地的自然生态环境,遵循可持续发展原则,运用生态学、建筑学以及现代高新技术,针对建筑全寿命的各个环节,通过科学的整体设计,创造高效、低耗、无废无污染、健康舒适、生态平衡的建筑环境,与自然环境形成一个有机的整体。
一、生态建筑的概念
生态建筑亦称为绿色建筑、可持续发展建筑。它的核心思想是将建筑看成一个整体的生态系统,通过对建筑内外空间中各种要素的准确分析和有效的布置,使物质、能源在建筑生态系统中循环使用,从而获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。生态建筑主要具有以下4个方面的特征:
1、节能和利用再生资源。节能的技术原理是通过蓄热等措施减少能源消耗,提高能源的使用效率,并充分利用可再生的自然资源,包括太阳能、风能、水利能、海洋能、生物能等,减少不可再生资源(例如,石油和煤炭等)的依赖。
2、材料的再生利用。使用再生或可循环利用的材料和资源。例如,在建筑的建造过程中使用再生的建筑材料,减少建筑垃圾。
3、减少废物排放。避免向外界环境排放有毒有害的污染物,通过各种手段在排放之前进行无害化处理。
4、环境与文化属性。广义范围内的生态建筑和可持续发展建筑还涉及环境和文化领域。应考虑建筑与周围环境,诸如周边建筑群及交通、通讯、学校状况和其他生活设施的协调配置等因素。
二、生态建筑的设计原则
生态建筑设计是将建筑这一人工物置于自然环境之中,组建建筑与生态环境之间相互作用的生态系统,应充分考虑其对自然环境的适应和影响,以及建筑与自然环境之间物质能量的交换。在实践中的生态城市设计和建筑设计应当遵循以下原则:
1、尊重自然的原则:建立正确的人与自然的关系,尊重自然,保护自然,尽量减少对原始自然环境的变动。
2、经济性原则:对能源的高效利用,对资源的充分利用和循环利用,减少各种资源的浪费。
3、安全性原则:住区环境设计不仅要保证居民日常生活安全,还要考虑突况下的安全。
4、方便性原则:住区环境对居民提供的方便主要体现在住区的内外交通、内外系统关系、公共服务设施的配套和服务方式的便利程序上。
5、舒适性原则:一般应当保证居住区环境阳光充足,空气清新无污染,安静无噪声,宽阔的绿地和活动空间等。
三、生态建筑的设计要求与方法
生态建筑设计应注重把握和运用以往建筑设计所忽略的自然生态特点和规律,贯彻整体优先的准则,并力图塑造一个人工环境与自然环境和谐共存的,面向可持续发展的未来建筑环境。从技术层面上,生态建筑的设计要求:1)选址规划尽量保护原生态系统;2)资源利用高效循环,尽量使用再生资源;3)综合措施有效节能,努力采用太阳能、地热、风能、生物能等自然资源;4)废物排放减量无害,并采用各种生态技术实现废水、废物资源化,以及再生利用;5)建筑环境健康舒适,日照良好,自然通风,控制室内空气中各种化学污染物质的含量而要做好这样一个设计,可以从以下几方面入手:1)利用外部环境中的因素。把建筑的外部环境所起的效用放在重点考虑的地位,尽可能多地利用自然环境中的资源和要素,以及周围其他建筑和设施所能提供的技术性,这样可以减少建筑中设备的数量和功率,节省能源和运行的费用。2)挖掘新材料和新技术的潜力。随着科技的发展,建筑技术不断进步,新型建筑材料层出不穷,设计师们的设计有了更广阔的天地,除为艺术形象上的突破和创新提供了更为坚实的物质基础外,也为充分利用自然环境、节约能源、保护生态环境提供了可能。3)应充分利用自然通风、太阳能等可再生资源。太阳能、风能等都是取之不尽、用之不竭的能源,可再生,无污染,因此太阳和风对未来的建筑设计必然会产生很大的影响,尤其是建筑的外观和通风系统的设计。4)利用能量转化的原理,使用太阳能收集器和光电转化器利用地热资源;提高原生能源的利用率;减少废物的产生量等。
四、我国生态建筑发展存在的问题
4.1缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑概念核心的内容是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑,在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑,建筑物单纯的节能就是生态建筑,这些观点只停留在生态建筑的表面,对生态建筑的理解是不全面的。
4.2缺乏对农村生态建筑的系统研究
我国作为发展中国家,生态建筑的系统研究不平衡,其中城乡的差别较大。目前各个学科研究的重点大多局限在比较发达的城市,缺乏对农村居住环境的系统研究。、
4.3缺乏生态建筑的广泛实践
目前,我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文,这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用,但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、国外先进生态建筑的经验介绍,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。
五、生态建筑研究的发展趋势
5.1重高技术的低能耗建筑设计思想技术生态论者主张生态建筑的设计力量基础应是“现代主义”的“延续”,这种理论强调功能与技术以及工程师在建筑设计过程中的重要地位。设计的核心问题在于积极地运用当代最新的“高技术”来提高建筑的能源使用效率、营造舒适宜人的建筑环境,以更有效地保护生态环境。
5.2注重地域文化的原生生态设计思想
生态建筑是一个系统的“可行性”建筑理论及实践体系,其分支理论相互交叠、作用,引导出生态建筑实践的百花齐放,但以上研究方向,基本涵盖了生态建筑理论的发展及其带动的实践探索的大趋势。这些理论研究均有各自适用性和前瞻性的积极一面,同时从辨证的角度看,生态建筑的发展、扩散,也正是在不断地研究和解决这些问题的过程中完成的。
六、结语
生态建筑最终是要回归自然,人们着眼的是大范围生态系统的稳定、协调,生态平衡的意识应该始终存在于人们的头脑中,这种生态建筑的意识是最重要的。作为一名设计师,最终的目的就是脚踏实地地去解决,至少要减轻人的活动对环境的负干扰,推动生态系统向稳定协调和平衡的方向发展,利用现有的技术条件去创造新的有本国风格的生态建筑。
1.《生态建筑的发展及其未来走向》 山西建筑2006年第11期
[关键词]建筑;生态设计;资源
[abstract] this article based on the ecological ideas discussed how the science building design save resources, and build a good afforest, cultural environment. The optimization design effect, prominent building ecological design advantage, there is positive and effective stimulative effect..
[keywords] architecture; Ecological design; resources
中图分类号:B845.65文献标识码:A文章编号:
基于生态理念的建筑设计原则
基于生态理念的建筑设计应遵循自然环境固有特征,体现与其良好的和谐性,通过科学的组织、规划,令建筑、环境及小区空间构成有机统一体。建筑设计实践中应注重选择环保节能,可二次应用、循环或再生利用的环保材料,并合理延长建筑工程服务使用寿命。建筑住宅节能生态设计还应体现应用阶段中的节约能耗,即在投入使用时期应实现节水、节气、节电科学目标,并可营造人性化的应用服务环境。在控制设计阶段中,应从初始环节入手,合理规划建筑材料、工程用地,适应性配备必要的建筑机械,体现节能环保综合需求,并促进建筑与横向行业间综合生态产业模式的良好构建。
2、基于生态理念的建筑设计科学策略
2、1 建筑资源的科学生态设计
建筑设计实践中,应由其主体功能、外观结构与施工过程等层面入手,促进污水处理系统、建筑用水、景观水系及雨水的环保节能与再生循环利用,科学创建集成生态体系,进而激发建筑生态水系的综合价值。首先,可进行中水的处理汇集,并用于植物景观的灌溉,还可进行雨水资源、建筑使用形成废水的集中收集,用于卫生洁具用水、小区绿化与灌溉养护。可创新应用环保材料进行输水管道设计施工,有效提升其使用年限,并合理实现节水目标。再者,住宅建筑各个家庭可选用分级水处理应用系统,降低污水的产生及用水总量,控制水系设备的不良损耗,并节约有限的水资源。分级水处理主要位于地下进行储水装置的分别设置,一共分成三个级别储水装置,首级进行住宅坡面顶部的雨水资源汇集存储,第二级储水装置进行建筑生活用水的收集,而最后一个级别的储水装置则进行各类废水的贮存收集。为实现能源节约目标,可挖掘再生能源应用。即建筑设计中尽量用洁净能源取代污染能源,广泛引入天然气系统。倘若只能应用煤炭能源时,则应深入研究如何促进煤炭的洁净应用及燃烧环保技术,提升其燃烧效率。同时,建筑设计中应科学应用洁净的风能、环保太阳能源构筑建筑取暖、通风系统,实施节能规划。建筑设计中还应科学引入智能理念,构建集成智能化建筑体系。可引入自动化室内环境、空气质量调节、测试系统,通过对室内温度、湿度标准的测试实施多功能优化调节控制,依据室外气候环境进行室内空气的相应调节,确保舒适、健康的室内空间,给人们营造快乐、轻松之感。随着建筑行业的迅猛发展,建筑用地日益紧张,因此建筑生态设计应促进土地资源的有效节约,不应大量占用农村耕地。应科学树立生态环保理念,可持续发展原则,进行合理的建筑用地规划。在设计前期科学调研,强化宣传,进而通过社会全员综合努力建设布局合理、分布科学,选址良好、密度适宜的生态建筑体系。
2、2建筑环境生态的优化设计
不同地域其内涵的人文历史有所不同,是城市、区域长期发展形成的文化积淀。在市场经济飞速发展的今天,历史人文特征不容忽视,建筑设计更应遵循城市历史特征,基于其文化内涵创造富于地域特色的优质建筑工程。离开了文脉继承,城市将失去特色,无从实现持续发展。因此,建筑设计实践中应基于生态理念开展环境生态设计。例如,我国北方与南方区域在设计建筑层面便存在显著区别,倘若不顾地域环境特征,一味的在北方区域设计江南水乡建筑,虽然体现了标新立异的设计理念,会吸引部分消费者购买入住,然而大额的成本投入与环保生态理念相违背,必将在使用阶段呈现不良问题,陷入能源的不良浪费恶性循环之中,有违生态设计本意,无法体现地域文化特色,令建筑象征一个时代的特征。因此,建筑设计不应盲从跟风,应充分基于地域环境特点、人们居住习惯、人文背景,建设环保、生态、节能降耗的建筑,进而科学集成文脉,促进建筑行业的持续发展。同时,生态环境的设计应基于绿色环保理念,进行建筑空间环境的集成化、立体化设计,还可引入人工湿地,美化环境,形成良好的生态补偿,优化建筑总额节能效果。可进行标准绿化率的控制,基于LAI指数优化建筑环境,创设显著的生态设计效益。再者,应丰富植物复层结构,适宜配比草地、乔木灌木植物种类,依据建筑工程现状综合规划。为节约绿化成本,可优先选择当地植物种类,节约灌溉用水、种植养护农药,体现良好的经济生态效益,提升植物成活率。建筑生态环境的设计还应满足多样生物标准,创设完备、综合、全面的建筑生态体系。为节约建筑空间,可采用立体种植培养技术,实施垂直绿化与屋顶空间生态绿化,不仅有效利用了建筑空间,还对其热工性能实现了良好的保护,创设了建筑工程的显著生态效益。建筑室内环境的优化调节,有利于满足人们的健康心理需求,降低空气污染,减少灰尘,缓解城市生活人们长期紧张压抑的情绪。因此建筑室内生态环境设计,应科学应用生物技术,基于生态核模式进行科学设计。例如,创设温室功能房屋,合理促进室内空气流通,形成烟囱效应,进行建筑室内空间植物群落的微型设计等。还可基于生态设计理念,在建筑内部构建空中花园、绿色中庭,营造结构完善、规模各异、具有集成生态功能的建筑内部空间。为优化设计效果,我们则应科学探寻怎样的条件适宜空中植物的健康培育,植物发挥了何类优质的生态调节能效,其对他类控制调节环境模式会产生如何的作用,明确生态群落适宜建筑空间的具体规模。有效解决了上述问题,便可令建筑生态环境设计更加完善、科学,发挥优质生态效益,并真正创建出综合完备的生态建筑工程。
3、结语
总之,伴随建筑行业的飞速发展,人们日益增长的物质文化需求对建筑设计提出了全新的考验。为适应时展特色,我们只有基于生态理念科学开展建筑工程设计,明晰生态设计原则,科学做好建筑资源、生态坏境的优化规划,才能真正提升综合设计水平,提升设计效果,并真正创设出环保、绿色、实用、耐用的建筑项目,促进建筑行业真正向着可持续生态模式全面发展。
[参考文献]
关键词:生态建筑 环境 设计
中图分类号:X22文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)06-119-01
城市的规模不断扩大,市区面貌日新月异;欣喜之余,却不能忽视这样建筑长期困扰我们的问题,据统计分析,全世界大约一半的温室效应气体来自于建筑材料的生产运输、建筑的建造以及运行管理有关的能源消耗。
随着人类面临迫在眉睫的环境危机,世界性的生态观念和共识的逐步形成,我国政府又将“ 可持续发展”确定为基本国策,建筑的生态化作为解决环境问题的有效措施,我们应该给予充分重视并积极推广,这将对我国生态环境的改善、国民经济的可持续发展有着重要的意义。
1生态建筑的类型
1.1绿色建筑
“绿色建筑”就是资源有效利用的建筑,即减少建筑材料、各种资源和不可再生资源的使用;利用可再生能源和材料;利用回收材料和排水,设置废弃物回收系统;在结构允许的情况下重新使用旧材料。
作为绿色建筑经典的澳大利亚堪培拉国际机场的一座新办公楼比标准建筑节水43%。这座办公楼每年能够节水687000公升。大楼内部安装了数台节水装置和12座无水座便器。办公楼的三层都会安装这样的节水座便器。他们没有蓄水池,不用冲水。专门的下水管将排泄物吸走,防止气味散发。其他节水装置还包括自动出水的龙头、双水流的洗池和受到控制的淋浴喷头等。
1.2环境友好材料的生态建筑
美观、有利环保的绿色建筑要面向未来,必须重视材料和能源的数量和生命周期,使建筑保持旺盛的生命力。环境友好材料的生态建筑在破土之前,需要经过勘查,以确定所在地有没有地下水脉和地球磁场对人体的干扰;它完全以天然材料――木材、黏土、土砖建造而成,并从植物中提取装饰用材和着色颜料,这一潮流在德国以发展为建立“生物住宅区”。其目标是建立居民入住后就不想迁离的社区,以降低对各种能源的消耗。
1.3整合生物气候建筑
生物气候建筑的设计思想最初源于节能的需要,继而上升到保护环境的高度。正如人们所希冀的那样:将来有一天,建筑的结构和维护系统能根据气象和舒适度的变化而自动调节,那时将产生真正的“整合生物气候建筑”。
“整合生物气候建筑”不仅考虑美学的问题,而且还从设备的角度来决定建筑的供热、制冷和照明。例如在上海的Armoury大厦,该大厦的平面为圆形,电梯、楼梯和卫生间组成的服务核置于一侧,内部有中庭,中庭被当作空气井,并在大小与形状上随各层的具体情况而变化。
1.4生态屋顶系统
据德国环境与自然保护联盟(BUND)调查的数据显示,绿色屋顶首先能够蓄含雨水,高度保持水分。根据屋顶的绿化设计,直接的水分流失量将减少50%-90%,大大缓解水处理系统的工作压力,因而能够节省大量建筑费用和公共事业开支。德国夏季有植被覆盖的屋顶与屋顶之间的温度差异最高可达40摄氏度。过大的温差会对建筑的防水层材料、连接处和其他材料造成极大的负担,加快老化过程。而绿色植被覆盖的屋顶则能保护防水层不受气候、紫外线以及其他损伤,延长建筑物的使用寿命。再者,屋顶上的绿色植物还能净化大气,帮助过滤灰尘和烟雾颗粒,从大气和雨水中吸收危害性物质,降低灰尘并减少潜在的烟雾威胁。植物蒸腾的水分吸收热量并冷却大气,减轻工业化给城市带来的热岛效应。
2生态建筑的设计方法与理念
2.1与环境相协调
在设计生态环境建筑的时候我们应该考虑到太阳的季节性移动获取冬天的太阳能并利用其来供暖能够减少冬天的供暖需要。冬天的太阳能够进入房屋,照射在地板上和墙上并被转化成热能并在室内温度下降时释放出来,通过实施这些低技术性的方法,供暖所需要的能量就少之又少了。另外窗口位置可以考虑进一步利用自然光,不只是在房屋的外部可以获取光能,也可以通过在屋顶设置天窗和采光窗而从内部采集阳光。
2.2材料内部的附加能源
对于生态建筑房屋的设计,在选材方面就应该考虑使用本地的,而不要选择从很远的地方云传送过来的材料。材料中蕴涵的附加能源是指其生长或生产、成型、加工和装运所耗去的能源。我们在房屋设计的过程中要追溯到材料来源的提供和提炼、制造、增加物处理、运输、使用、最后的再回首或者处理过程。这一使用周期的衡量,可以确保所用材料对环境产生最小程度的影响。
2.3屋顶的设计
屋顶是冬天热量流失最多而夏天热量吸收最多的地方。除了考虑在混凝土屋顶上的使用的土壤层的厚度以及聚苯乙烯隔离层,需要注意的是,一个纺织有3M后的土壤层的屋顶,其能源效率与带有0.46M的土壤同时带有0.1M厚的聚苯乙烯隔离层的房屋顶相比只高出2.4%。隔离屋顶最好的手段就是将隔离层和土壤层一起使用。为了建设一个有能源效率的屋顶最好的手段就是增加隔离层的厚度。
3生态建筑的前景
生态建筑的发展还处于起步阶段。各国建筑师都在潜心研究生态建筑的技术和设计手法。总的来说有两种设计的趋势,一种是将建筑融入自然。就是把建筑纳入与环境相通的循环体系,从而更有效地使用资源,使建筑成为生态系统的一部分,尽量减少对自然景观、山石水体的破坏,是自然成为建筑的一部分。如日本建设的“Acros福冈”,是一个集文化、商业、办公一体设施,该建筑向公园层层退台,在退出平台上做屋顶绿化,实现能量循环利用。另一种是将自然引入建筑,促进生态建筑化、人工环境化。
参考文献:
[1]曹伟.城市・建筑的生态图景[M].北京:中国电力出版社,2006.