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生态建筑学是把生态学和建筑学有机结合的一门综合性学科,它能够找出传统自然植物、生态和建筑之间的微妙关系,寻找之间的同存点,形成相互合作、相互融合的关系。随着城市建设步伐的加快,生态学迅速渗入到建筑学中,给人们带来了生理上的舒适和精神上的愉悦。建筑是一个生命有机体,也是一个人、自然、建筑三者之间相互平衡的生态系统。生态建筑观能够使建筑在设计的过程中合理组织建筑内外中的物质恩能源,获得一种平衡的生态建筑环境。
2生态建筑观在建筑设计中的表现形态
2.1节约资源
生态观建筑设计能够在提高建筑质量的同时,对自然条件和各类资源进行充分利用,保证资源的合理利用,降低了能源消耗。比如保温隔热系统能够节省资源,在建造过程中使用可再生建筑材料等。
2.2健康无害
生态设计必须是健康无害的,给人们以清洁、舒适的居住环境,比如选择较好的朝向,合理布局室内空间以及健康无害的装饰材料等。
2.3充分利用自然资源和可再生资源
生态建筑观能够充分利用自然环境,尽可能保证当地生态和气候的平衡。适当改善周围绿地景观。生态建筑设计减少了对不可再生资源的依赖,如石油、煤炭等,反而,大量开发和使用可再生资源,如太阳能、风能、生物能等。建筑设计可以结合不同的光照设计建筑朝向,还可以利用太阳光和通风来达到节省耗能的措施。比如利用太阳能进行冬季取暖、夏季降温等。
2.4与环境相协调
生态建筑需尊重自然、尊重生态。在设计过程中要充分考虑好建筑、环境、经济、人四者之间的关系。重视选址,处理好与新、旧建筑之间的矛盾。设计过程中从实际出发,因地制宜,突出生态环境和自然风光的优美性。
3生态建筑设计的原则
3.1效率最优原则
生态建筑就是要结合生态学原理和建筑学原理,在遵循生态平衡的原则上满足人们对建筑功能的需要。在设计的过程中要对室内外空间要素进行组合,对物质和能源进行合理配置,对能量进行有序循环和转换,然后实现低能高效,保证建筑的生态型。
3.2健康和谐原则
健康主要是指生态建筑对于居住者的身心健康。生态建筑除了在温度、湿度、日照、通风条件上满足人们的基本生理需求,还需要从健康性出发,减少有害物质对人身体健康的伤害。在心理方面,保证居住者心情愉悦、开朗,尽可能保证居民的安全性和隐私性,形成开放和隐秘相结合的和谐环境。健康还指对建筑和自然之间的正确处理。建筑建设需要保证整个生态环境的健康,减少对自然生态环境的破坏,减少废弃物的污染,减少对气候的改变,形成一个健康的大环境。
4生态建筑观在建筑设计中的应用
4.1建筑环境的规划
生态建筑需要注重当地自然环境和人为环境,建筑环境受到自然环境、社会环境、政治环境等因素的影响。建筑环境的规划需要和这些环境相适应,使建筑和周围环境能够融为一体。建筑环境进行规划需要建立在生态学的基础之上,调节生态系统之间的关系,保护自然资源和生态环境不受到破坏,使人和自然能够平衡、和谐发展。还要保证当地自然环境和人文相融相合,形成一个统一有机整体。
4.2生态建筑方案设计
生态建筑方案设计时首先遵循可持续发展原则,尊重自然和保护自然的多样性。生态建筑和普通建设方案设计方式有很大区别。很多生态建筑采用概念性设计,能够凭借建筑设计师的理论知识和实践经验处理好建筑、环境、经济效益之间的关系,保证建筑方案具有创新性。生态建筑方案设计首先要遵循从实际出发的原则,把握与新、旧建筑之间的关系,突出自然风光。建筑的发展使得建筑不可避免的受到时尚审美趣味的影响,而影响最为深刻的则是建筑形态。生态建筑方案设计中的形态设计就是建筑的艺术造型。很多生态建筑注重视觉效果,注重外部形态,能够让人们感受到建筑带来的愉悦感和美感。但是注重形态设计并不是说外部形态设计感要超越使用性,建筑形态不管怎样创新都不能影响其居住功能,不能影响其内部空间的实用性。建筑外部形态还要与自然环境相融合,否则会造成不良的第一印象。如果融合恰当,则会让起到内涵深蕴、赏心悦目的效果。作为生态建筑设计师,一定要研究建筑形态和自然形态之间的关系,使两者形成一个整体。
4.3建筑技术节能化
节能化是指生态建筑能够降低空间布置和物质能源使用上的消耗,保持建筑物结构简单、建设和使用能耗低、维护费用低等。节能化具体表现是减少对不可再生资源的使用,增加对可再生资源的利用。现代科技发展,各种新技术、新材料层出不穷,很大程度上保证了建筑设计的生态性充分使用太阳能可再生资源,使用太阳能热水器为生态建筑提供热能,使用太阳能电池为居住用户提供无污染、无噪音、干净、健康的电能,使用太阳能集热器收集热量,转化成储存能量;利用风能、谁能等天然清洁的能源实现供冷。除了利用可再生资源来节能,还可以采用节能型材料进行节能。比如使用吸热玻璃、热反射玻璃等,组成复合构造形式,满足生态建筑的保温和采光要求;采用挤塑板、聚苯板或涂刷保温材料等给建筑外墙进行保温;使用复合墙体或者加厚废渣做成的轻质砌块等建设内墙,增加保温功能,加长建筑寿命;使用绿色植物作为阻挡视线的屏障,形成绿色环保空间分隔;使用绿色墙或者树木代替墙壁、梁柱,使建筑和景观融为一体。
5结束语
1.1农村的生态建筑缺乏系统的研究
生态建筑虽然在环保问题比较严峻的今天受到了重视.但研究范围的重点多数还是城市之中.对农村环境的研究是比较少的。而且在研究过程中.不同的学科都秉持着自己的专业角度.各个学科之间缺乏沟通与合作.研究工作进行的不到位。
1.2缺乏生态建筑的广泛实践
在我国的建筑行业之中.生态建筑的研究取得了一定的成果.整个建筑行业的生态发展也得到厂巨大的推动.但是目前所有的研究还是比较局限于理论方面.缺乏在实际工程中的实践过程生态建筑能够对环境起到很好的保护作用.让社会达到可持续发展的目的.让整个建筑行业的发展更加绿色在当前的建筑领域.探索城市的生态发展是非常重要的任务.人们今后的生活也需要生态建筑进行指引。
2.我国生态建筑设计的发展思路与对策
生态建筑是建筑与环保的结合形式.是对可持续发展理念的体现生态建筑的设计是对生态伦理观与生态美学观进行的完美结合
2.1生态建筑设计的发展思路
2.1.1贯彻以人为本的人文原则
城市与建筑的建设应该满足人类基本的生存和发展需求.这是人类社会不断进步的推动力量.也是建筑行业发展的终极目标在以后的建筑工程中。人的主体地位要时刻被重视和肯定.建筑行业在发展时也要充分实现自然与人的互动.在城市的建设中充分体现以人为本的思想.让广大市民的多元化需求尽可能的得到满足
2.1.2因地制宜尊重环境属性
在生态建筑的过程中不可避免对资源的利用.土地问题是所有资源利用中最重要的问题.如今城市化的脚步越来越快.有限的土地一定要进行充分的利用才能满足人民的生活需求对于土地的利用一定要充分发挥生态技术的优势.让土地的空间效益最大程度的发挥出来.进行建筑建设时要对土地原有的地貌和环境特点以及周围的气候相适应.只有在建筑建设时因地制宦.建筑才能与环境达到最佳的契合状态。
2.1.3增强使用者与自然环境的结合
和协调建筑物是联系使用者和自然环境的有效桥梁.人是自然环境的重要分子.只有在生态化的基础上与环境建立起一种新的结合和协凋关系能实现可持续发展的战略目的在建筑的建造使用和报废的过程中.生态建筑的设计中做到对环境的破坏影响最小
2.1.4增加屋面绿化面积
生态建筑的外部能够与自然相呼应.而内部空间的设计上也应通过室内设计将室外的绿色引入到室内环境中来.而生态建筑的发展为绿化环境开辟了更为广阔的天地在建筑设计中可以运用绿化和水面来进行空间的划分.可在在建筑物的大厅及内庭院加可调节的开启式屋顶.这样就能由根据时间季节的变化来达到室内温湿度的调节.可使室内外的空间达成有机的联系。由此可见.建筑师在建筑设计时应充分运用屋面绿化的因素.来达到美化环境的作用.使得生态建筑在提高人居的自然度方面发挥更大的作用
2.2我国生态建筑设计的对策
生态建筑设计能够把建筑物与环保紧密结合起来.能够在满足各种使用功能的基础上创造出更加符合环境保护的工作及生活空间结构.故此在建筑的设计中就应充分的利用生态因子来为居民创造出高质量的生活环境
2.2.1坚持生态原则进行城市规划的设计
城市规划设计在宏观环境方面要根据生态原则来了解城市的发展过程.在土地的利用和开发建设中也要坚持生态原则.协调好城市内部结构与外部环境的相互关系.做好空间的利用方式和结构功能配置与自然生态系统的适应。在具体的区域规划中要与城市的整体环境所设立的系统相衔接.解决城市改造和更新过程中的复合生态问题。
2.2.2做好建筑设计微观环境的建设
由于生存环境的恶化人们开始重新审视自己的生存空间.如何处理好自然环境和人工环境的相互协调关系使各种环境设计更有利于当代人的身心健康就成为亟待解决的重要问题。在单体建筑设计和园林景观设计等微观环境方面,还需要处理好整体与局部以及建筑与自然因素的相互关系。城市景观环境要按照人们的行为习惯和人们的需求方式,根据一定的功能关系进行组织,要做到空间布局的合理和统一协调,就要多角度和多方位的来进行建筑设计城市是由各种环境设施所构成的.这些设施也是城市景观环境系统的组成部分.所以在设计和施工维护方面要做到使各种环境更适合当代人的生理和心理需求。
2.2.3完善生态建筑设计的法律和规范
生态建筑设计的法律规范是完成建筑设计的基本依据.法律规范的完善与否直接影响着生态建筑设计的实施情况好坏目前.在生态建设方面虽然已颁布了一些法律法规.起到了一定的节约建筑能耗和保护环境的目的,也对住宅产业的现代化起到了积极的推动作用.但是相关的法律规范还不是很健全政府只有通过立法的形式来对建材的选择及能耗标准进行硬性规定.才能有效的实现生态技术和可再生能源的开发利用强度。所以要想在建筑设计中采用生态策略就必须在法律方面建立健全相关制度.这样才能有效的限制不利于生态环境和人体健康的建设行为.不断推动生态建筑的发展和小康社会的全面建设
3.结束语
生态校园建筑是绿色建筑理念建筑的重要组成部分。在建筑设计时,首先应该坚持以人为本、人景共生。生态校园建筑环境设计应该满足学生陶冶情操、净化心灵的需求,同时还要满足师生对自然景观的生理和审美需求。其次,生态校园建筑还应该具备技术先进、环保低碳的特征。在进行生态校园建筑设计时,教室和宿舍可以设计为利用太阳能等可再生清洁能源来进行能源供给。建筑设计应该注重自然通风、自然采光和遮阴,以节约能源的利用。建筑设计可以采取多种绿化方式并举的方式,这样有助于改善小气候。另外,在进行设计时,还要注意水的循环利用、垃圾分类回收和处理等问题的解决。生态校园建筑设计的第三个特征是合理规划、和谐统一。生态校园建筑设计应该充分吸收我国古典园林的意境美和西方园林的简洁美,从而形成多元化的文化组合空间,构建形式多样的园林化校园生态环境。
2绿色建筑理念下的不同生态校园的分区设计
在进行校园建筑的设计和规划时,我国普遍将校园用地从功能上划分为教学文化区、学生生活区、体育运动区、生态休闲区、行政办公区以及教职工住宅区等六部分,在不同的功能分区内,生态校园建筑设计所用的方法也不尽相同。本文重点对教学文化区、学生生活区和体育运动区的建筑设计做出了阐述。
2.1教学文化区
教学文化区是学校建筑设计的主体区域,这一部分的建筑设计包括教学楼、图书馆、实验室训楼等。教学区是校区的核心区域,应该以中轴线形态设计成庄严宏伟的风格,以突显整个学校的风貌。在设计时还应该注意主轴线上的空间层次感和组织序列性。主轴线两边的建筑设计应该具有灵活性和变化性。从而使整个教学区的建筑设计庄重而灵活,严谨而又富于变化。河南工业大学的建筑就是这样呈对称分布的。学校正对门是中心广场,极具标志性的图书馆位于广场之后,左右分别为理科、文科教学团组以及各学院专业实验室。建筑物之间空间较大,搭配草地、花卉、树木,这样的布局既给人以庄严之感,又显得开阔、幽静,符合以人为本的理念。
2.2学生生活区
在绿色建筑理念指导下建筑设计的生态校园中,学生生活区是由宿舍楼、后勤管理中心、学校医院和服务性建筑组成的。在进行生活区内的设计时,可以开辟林间空地用来供学生休息,在空地中设计绿地、花坛、走廊、座椅等。选择生活区的花草树木时,应该选择具有不同季相、色相变化的植物,丰富生活区内的景观。为了体现设计的舒适化和人性化,要在生活区内设立活动场所。学生宿舍应该设立单独卫生间,宿舍楼内设立自习室、阅览室、接待室、洗衣房等。该区域的建筑设计应该采用智能楼宇管理系统,以方便学生的日常生活。另外,为了体现绿色建筑理念,所有的宿舍楼应该在每一间宿舍的屋面铺设多晶硅光伏板,通过这样的手段可以很好地实现对太阳能的利用,从而实现节约能源、保护环境的目的。
2.3体育运动区
体育运动区是学生活动的重要场所,是生态校园建筑设计中必不可少的重要组成部分。尤其是在现阶段国家大力倡导全面推进素质教育、促进学生健康成长的背景下,体育运动区的重要性更是被凸显出来。为此,在进行体育运动区的设计时,应该保证有较大的土地使用面积,根据学校的实际状况设立篮球馆、篮球场、足球场、网球场、乒乓球场、文体中心等职能区域,在该区周围可以栽种高大乔木,同时将喜阴性的灌木和花卉栽种在乔木下层,以形成一定规模的绿化带。这样的绿化带可以在一定程度上遮阳、挡风,同时还可以有效地减少噪音的扩散。体育运动区在设计中应该对照明灯管职能控制系统、观众导览系统、应急广播系统等进行有选择的使用,同时还要强化硬件建设。使体育运动区既具有现代化的气息,同时又能满足师生的审美需求。
3结束语
1.1生态建筑的含义
生态建筑是指运用生态学知识,结合建筑和环境,将人、自然、建筑有机地结合起来,科学地利用自然环境,寻找最适合人类生存、发展的生态建筑环境,使对人类有益的能源在建筑和环境中高效地循环运转,并将人、建筑、环境作为一个整体系统来看待,从而创造一个最佳的建筑环境。
1.2生态建筑的特点
1.2.1生态建筑的设计特点
生态建筑作为一种新兴的建筑方式,与传统的建筑方式相比,有很多不同之处:①生态建筑的整体意识和系统观念都非常强,强调整体带来的实际意义;②生态建筑能够有效利用能源,并且不会造成污染,与传统的建筑相比,更符合可持续发展的理念;③生态建筑具有循环再生性,并非一次性的资源利用;④生态建筑对环境的适应性非常强,适宜大面积发展、使用。
1.2.2生态建筑的自然特点
生态建筑,顾名思义,从生态而来,终究还要回归生态,降低了人类社会对自然环境的伤害,保持着生态的稳定性。任何建筑在建造和使用的过程中都会消耗自然能量,并且产生建筑垃圾,从而对自然环境造成了一定程度的破坏。因此,生态建筑的设计就是通过与自然的关联和运作,最大限度地利用自然资源,将对自然环境的破坏控制在最低限度,以达到最佳的利用效果。
1.2.3生态建筑的社会特点
生态建筑是一种新兴的建筑模式,它与人们的意识形态有着极大的关联——人们的价值观念决定着生态建筑是否能够发展并完善,管理制度决定着生态建筑的建设方向,政府法规从根本上保证了生态建筑的建设。人们正确的意识形态促使生态建筑向着良好的方向发展。
1.2.4生态建筑的人文特点
建筑的根本目的就是为人们的生产生活提供服务,而生态建筑不仅为人们的生产生活提供了更好的服务,而且关注更多的是人们的精神、心理和生理健康,创造让人们身心都感到舒适的环境,这就是生态建筑的人文特点。生态建筑不仅仅是简单的建筑,同时还涉及到自然、社会、经济、政治、人文等多方面的系统工程。
2生态建筑设计的原理和原则
2.1生态建筑设计的原理
2.1.1与自然环境的相融性
在建造生态建筑时可利用的自然资源有很多,为了保护建筑周边的自然环境和生态平衡,要充分利用自然资源,并发挥其最大效用。在建筑设计时,要重点考虑周边环境,比如光、风能、水源等;绿化布置尽量与周边的绿化体系形成系统的网络化关系。此外,还可利用自然光线采光,利用水池等亲水设备降低周围环境的温度,调节周边的小气候。
2.1.2能源的节约
在建造生态建筑时,要注意减少能源以及物质资源的使用及浪费,尽量不作多余的设计,不特意追求建筑外表及装修上的华丽、独特。在必要的内部设计中,应尽量节约资源;在非必要性的设计中,应根据其实用性作适当的调整,尽可能地运用建筑本身具有的自然环境优势。总之,生态建筑设计和建设都要遵循“节约能源”的原则。
2.1.3资源的循环利用
在设计生态建筑时,要充分考虑如何延长建筑的使用寿命。当建筑不能继续使用时,需将其用料尽可能地回收再利用。好的建筑设计也可在建筑的内部创造水、生物养分、能源资源的循环利用,比如地下水、中水、下水、净化水的循环再利用,太阳能、电能、热能、生物能的转换利用,从而维持生态建筑使用上的长远效益。
2.2生态建筑的设计原则
2.2.1整体原则
生态建筑的设计不仅要保证建筑本身的特性能够满足人们的基本需求,并在此基础上还要将建筑与周围的自然环境、社会环境、经济环境等和谐地统一起来,尊重当地文化特色,将建筑与人文相结合,达到和谐、统一的状态。
2.2.2舒适原则
在生态建筑中,舒适度总与能源资源的消耗成反比关系,并且这个矛盾一直未能彻底解决。生态建筑在满足舒适度要求的同时,还要尽量符合可持续发展的理念。只有有效运用科学技术手段,积累建筑经验,总结符合可持续发展理念的建筑建设技术,才能坚持生态建筑的舒适原则。
2.2.3高效、环保原则
生态建筑要实现高效、环保的目标,就需要降低建筑物对能源资源的过度消耗和使用,提高能源的利用效率;要运用高新科技,比如新的建筑材料等,以降低建筑当中的能源消耗;同时还要避免使用带有污染性或者危害人体健康的建筑材料,创造健康、舒适的自然环境。建筑作为人们生产生活中的重要依托,其建造、使用、维护和拆除均应符合人与自然和谐相处的要求。
2.2.4经济原则生态建筑的建造、使用和维护是一个多元性的建筑系统问题,更是一个社会组织体系的问题。高投入和高技术的生态建筑虽然可以满足人们高水平的生产生活需求,可以反映最新的科学技术水平,但是,并不是只有高投入的建设才能够实现生态建筑的全部功能,适当的技术、因地制宜的材料选取以及符合地域特色的建造风格同样可以引导生态建筑的发展。
3生态建筑的设计方法
3.1整体的设计方法
在生态建筑的设计方面,设计师必须从整体上来看待生态建筑中的每一个问题。生态建筑的整体设计主要遵循两个原则,即建筑与自然环境的和谐和建筑与社会环境的和谐。在设计应用型的生态建筑时,首先要选择合适的建筑地段,使建筑处于生态环境良好的地区。建筑的建设要尽量减少对自然环境的破坏,还要通过即将建造的建筑来弥补已经造成的社会环境的不平衡。除此之外,在生态建筑设计时还要注意尊重地形地势、保护现有绿化植被、结合当地水文特征、保护土壤等方面的问题。在生态建筑整体设计时,应采用能够使建筑与社会环境和谐、融洽的设计方法。妥善保存原有的建筑,继承和发展传统的建筑景观;保护好具有地域特色的建筑,并积极创造新的建筑景观;适度、合理地使用城市的交通和土地,尽量不改变居民原有的生活方式,保持城市恒久的活力和精神文化魅力。
3.2单体的设计方法
3.2.1自然通风在生态建筑的通风设计中,要充分利用小气候自然通风,或者利用智能控制系统提升建筑物的通风效果。
3.2.2采取降温隔热措施在进行生态建筑设计时,要充分分析、研究建筑所在地的区域环境和气候特点数据,引导生态建筑的设计和建设。利用窗帘、百叶窗、挑檐板等合理控制光线,以降低阳光对室内温度、湿度或小气候的影响。
3.2.3自然采光
在生态建筑设计中,要使建筑能够充分利用阳光采光,在设计中可通过加设玻璃墙、通窗、天窗等使室内光线充足,以满足建筑采光要求。同时,在生态建筑中通过安装日光反射器、反射板等设备,并结合智能操作控制系统,从而可更加充分地利用自然资源。
4结束语
1.1高效、清洁
生态建筑必须满足高效、清洁的特点。近些年来,我国一直在推进城市化进程,而在这一过程中,城市对住房的需求将逐渐增加在,这一情况势必会加大对土地资源的需求。普通居民在选购住房之后,一般都要使用很长时间,因此,在对住房进行设计时,就必须加强对一些基本设施的合理设计,例如供热、供水、供电等等。人们在利用自然资源的过程中,只有切实做到索取与回报两者间的平衡,方能确保人类社会的可持续发展,方能有效的保护自然生态环境。因此,这就要求城市住宅设计建设时,应当做好高效、清洁。
1.2健康、舒适
生态建筑设计与建设的一大主题就是健康、舒适,在“可持续发展战略”的指导下,生态建筑的设计与建设旨在追求人、自然以及建筑三者彼此间的统一。换而言之,在“以人为本”的前提下,通过各种人工手段,且结合自然条件,为人们打造一个健康、舒适、美好的居住环境。因此,这就对生态建筑室内、室外的环境提出一定的要求,首先,在室外环境方面,应当打造土壤绿色环境与水环境,且种植各种树木以遮阳,应当打造良好的休闲环境,以供居民休闲娱乐。其次,在室内环境方面,空气内各化学污染物的含量应当控制在一定的标准之内,要保持较好的通风与采光,进而满足人们对居住环境“声舒适”、“光舒适”、“热舒适”的要求。
1.3优美、和谐
在生态建筑设计与建设过程中,最为关键的就是优美、和谐。人类可持续发展目标的实现,应当构建在和生态自然和谐相处的前提之下,对自然资源的合理开发与利用。融入了绿色生态理念的建筑中,应当能够切实体会到自然和人之间的和谐共处,体会到自身是生活在一个优美、和谐的环境当中,这是人类发展生态建筑的核心目标。
2绿色生态建筑设计的实现对策
以下笔者将对绿色生态建筑设计的实现加以分析,且提出对策以促使生态建筑设计的最终实现。
2.1建筑外部环境的设计
绿色生态建筑外部环境的设计,具体表现在环境绿化这一方面。首先,建筑在绿化上应当具有一定的创造性思维,将建筑与本地的人文、资源、自然环境等各方面因素有机融合,以实现对现有资源的充分利用。比如从整体角度出发,利用各种手段与方法,例如组景、借景以及分景等,以最终达到内外环境的和谐、统一。其次,必须强调建筑附近环境的绿化。对于硬质铺地的面积应当尽可能的减少,增加草坪绿化的面积,且多种植一些高大的乔木,以最大限度的增加绿化效果。当前,一些小区普遍使用水泥砖铺地,这一做法对住宅小区的环境带来了极大的不良影响,小区应当在条件允许的情况下,尽可能的选用一些拥有渗透性的生态铺地,以此进一步改善建筑外部的绿化环境。
2.2建筑内部环境的设计
2.2.1能源系统的设计
在绿色生态建筑中,要想加强对资源的有效利用,这就要求建筑在设计过程中,不仅要对常规的能源系统予以改进,同时还应当强化对绿色生态能源的高效利用。这就要求设计人员在建筑设计过程中必须做好三个方面的工作,其一,将建筑设计提升到较高的水平之上;其二,制定科学、合理的新能源改进方针;其三,追求建筑艺术和资源、能源的有机融合。此外,设计人员还应当做到因地制宜,对当地已有的绿色生态资源加以有效利用,例如地热资源、风能以及太阳能等等。
2.2.2声光环境系统的设计
就光环境设计而言,在对绿色生态建筑进行设计时,应倡导利用如太阳能等新能源来实现照明供应,以处理一些日常的照明。在室内应尽可能的使用自然光,且大力提倡使用节能型灯具,以降低能源消耗。就声环境设计而言,在对建筑进行设计时,设计人员应当把卧室安排在与噪声源相反的方向,亦或者是安装隔音窗,以降低室内的噪音,进而为人们提供一个舒适的生活空间。
2.2.3智能系统的设计
伴随着科技水平的不断提高,一些现代化的技术已经被广泛应用在建筑中,进而构成了智能化的建筑,人们能依据风力、温度等状况,对“智能壳体”的开关与空调量加以有效地调整。绿色生态建筑的发展同样应当促进智能化的进步,开展智能系统的设计。
3结束语
随着人们生态环境保护意识的逐渐增强,绿色建筑开始出现。智能、绿色环保是建筑发展的必然趋势。中国是人口最多的发展中国家,生态环境恶化问题严重,能源严重枯竭,为更好地实现可持续发展,绿色生态建筑开始出现。生态建筑即为绿色建筑或可持续建筑,其概念主要包含以下几个方面:首先是建筑的自然环境。生态建筑要求水源、空气、土壤等充分保持生态性,减少其受到自然环境和自然灾害危害情况的发生。二是建筑的材料选择问题。生态建筑的建筑材料一般选用能够重复利用的材料,并充分利用旧建筑拆卸材料和工农业废弃物料进行建筑建造工作。再者建筑室内装修选用对环境无污染的油漆、胶合板、胶粘剂以及涂料等。三是建筑的资源利用,充分利用材料、能源、水资源和其他能源,使能源能够得到最大程度利用,减低建筑能耗。四是要保护建筑的周边环境,保持原有绿地或在此基础上合理开发,在建筑周边合理种植树木,在保持生态平衡的基础上改善建筑周边的景观环境,取得遮阳、防风的效果。五是选择合理的运行管理费用和建筑造价,运用先进技术,节约建筑造价,降低运行管理成本,确保其能够实现最大的经济效益。生态建筑就是要求充分利用能源、资源,保护生态环境,营造一个舒适、安全、健康的居住环境。
二、生态居民建筑的设计原则
(一)与生态环境相协调。
建筑建造过程会对自然与环境产生极大的破坏,因此,在建筑的设计阶段就应该将生态理念引入,充分重视自然环境的保护工作,并在对其不造成破坏的前提下加以利用,这不仅能够降低建筑能耗,而且对生态环境保护也具有重要意义。例如建筑设计中自然采光的利用,能够减少照明设备的使用量;建筑自然通风的合理设计,能够改善室内外空气循环,提高居住舒适度;水池、喷水系统的有效利用,能够降低室内温度,减少制冷设备的能耗。
(二)降低建筑能耗。
节能是生态建筑设计的重要理念,生态建筑的设计要求在满足建筑基本使用功能的前提下,能够使土地、能源、水、材料等得到充分利用,大大提高其利用率,且能够最低限度地降低建筑对环境造成的影响。再者,生态建筑设计还要求简化无用的建筑功能结构,并提高对建筑周边自然资源的利用率,如合理利用风能、太阳能、生物能等,尽量减少矿物能源的使用量,减小对生态环境的污染程度。
(三)为建筑使用者提供舒适的环境。
对建筑进行生态设计,能够为使用者提供舒适的环境,提高居住舒适度,使建筑使用者与自然环境能够进行更好的交流和沟通。
(四)新材料、新技术的应用。
科技的发展推动着建筑行业新材料和新技术的不断涌现,为建筑行业的带来了新的发展机遇,为建筑创新建设提供了条件,也极大的推动了生态建筑的发展进程。建筑新材料和技术之间存在相辅相成的关系,只有创新了材料的和技术,建筑创新才有可能。随着国家对可持续发展以及节能环保的倡导,新材料和新技术将会更为广泛的运用到实际的建筑设计当中。
三、生态居民建筑的设计方法研究
(一)整体设计方法。
在进行生态建筑设计时,设计人员要将其视为整个城市建筑系统中的一部分,与整个城市建筑系统相联系。从城市的整体规划方向出发,对建筑地区的地质水文、地形地貌、气候条件等基本条件进行全面系统的分析,分析其设计的经济性和可行性。设计的原则:一是在城市原有景观特色的基础上,对其进行创新,创造出新的城市景观。首先改变不合理的资源配置、布局模式、空间结构以及区域划分,其次是对城市自然地理特征以及历史文化的传承。二是在建筑与自然环境协调的基础上,综合考虑建筑的社会效益和经济效益,以求实现综合效益最大化。
(二)节能环保设计方法
1可再生能源的有效利用。
设计人员在进行生态建筑设计时,应充分利用可再生能源,太阳能是目前应用最为广泛的可再生能源,也是生态建筑中能源系统的一部分。太阳能应用在建筑中,不仅能够节约大量的能源,而且对环境无污染,真正做到了绿色环保。现阶段太阳能的利用主要有太阳能集热板集热、太阳能光伏发电两种。目前,太阳能集热板的应用已比较广泛,将太阳能集热板用于建筑节能设计中,能够使建筑和环境做到协调统一,降低能耗,节约国家资源。如可利用太阳能进行建筑一体化设计,将白天太阳能转化的电能通过太阳能特定蓄电池储存起来,夜晚利用控制器将储存的太阳能电能用于提供生活热水或是供暖,这种方式具有安全、无污染规模大小可灵活调节且不受地域限制的特点。
2建筑系统中物质与能源的循环利用。
生态建筑设计中要注意对风能和自然采光等的合理利用,例如利用室内外的热压和风压形成自然通风,通过装设通风设备,控制空气流向,实现室内自然通风,从而降低建筑本身的能耗,节约建筑材料;利用自然采光,减少建筑照明设备的使用,降低建筑电能的使用量,降低能耗。再者,建立水资源循环系统,实现水资源的循环利用。水资源系统既能满足人们的基本用水需要和建筑的功能,又能将水资源综合利用、水景观、生态修复以及污染控制等集为一体,其能够将建筑用水、污水处理再利用以及雨水收集与利用、生态子系统等进行有机结合。水景规划设计以节约水资源和防止环境污染主要目标,遵循水资源循环、可持续利用的基本原则,对雨水进行收集和再利用,并经雨水处理系统处理后,用于补充水景的景观水。通过水资源的合理利用,将建筑内外部水资源进行循环利用,以实现生态建筑设计目标。
3生态建筑绿化设计方法。
生态建筑中进行绿化设计能够有效改善居住环境,丰富建筑周围的绿化空间结构。建筑绿化是将绿色植物作为设计的主要元素,并将其引入建筑当中。随着城市进程的不断加快,城市建筑用地面积也在不断地减小,环境问题加剧。屋面绿化逐渐成为有效改善城市环境的重要举措。设计人员在进行绿化设计时,可设计空中花园,通过利用绿色植被本身吸收和反射热能的作用,减少城市热量,从而降低建筑能耗。再者,绿色植被的生长,对于环境净化具有重要的作用,能够提高空气质量,对室内、室外环境的改善都有积极的作用,这一设计举措,将人与建筑以及自然进行了有机的结合,很好的实现了生态建筑的相关要求。
四、结语
关键词:生态建筑;可持续发展;生态环境;设计原则
1生态建筑的概念
所谓生态建筑设计就是运用生态学的思想,按照以人为本的设计理论,从人、建筑、自然所构成的整体环境出发,设计出能够实现人、建筑、自然三者和谐统一的最优关系的建筑,使建筑与环境之间成为一个有机的结合体,它既要为人创造一个舒适的空间小环境,同时又要保护周围的大环境生态建筑是史高层次上的回归自然,它依赖于许多相关技术的最新发展,以及根据具体条件对这种技术的最佳搭配,无论使用何种技术一定要将建筑作为一个有生命的机体。形成一个与自然生态相平衡的良性循环体系:将建筑视为一个生态系统,通过设计、组织建筑内外空间中的各种物态因索,使物质能源在建筑生态系统内部有序地循环利用,获得一种高效、低耗、少废、少污、生态平衡的建筑环境。生态建筑主要具有以下三个方面的特征:
(1)能利用再生资源。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。减少不可再生资源的依赖,在建筑设计中结合不同的气候特点,依据太阳的运行规律和风的形成规律,利用太阳光和通风等竹能措施达到减少能耗,应用材料的蓄热和绝热性能,提高维护结构的保温和隔热性能。
(2)材料的再生利用使用再生或可循环利用的材料和资源。
(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同时,应考虑建筑物周边环境对人们健康的影响以及建筑物室内环境对居住者健康的危害等因索。
2生态建筑的技术策略
由于生态建筑的理论起步的时间并不长,其设计建造涉及到众多的学科,运转实施起来就更加复杂,所以虽然有上述一些成功的范例,但从世界范围来看,其设计和建设还没有形成固定的模式。生态建筑是一新生事物,新理论、新材料层出不穷,但并不意味着其设计和建造必须采用高、精、尖技术。国外确有一些生态建筑移植了信息技术、电子技术等高新科技,但也不乏对传统技术进行改造的做法。对高新技术和传统技术的取舍应视实际情况而定,在发达国家具有良好效果的生态建筑技术,对于中国等发展中国家不一定是可行的方案。在生态平衡及可持续发展的原则下,不同国家和地区应当结合自己的工业发展水平、建造技术和材料,探索符合各自国情的生态建筑建设技术和方法。
从建筑设计角度看,生态建筑的基木技术策略,应当重点考虑规划选址合理,顺应气候条件。建筑与自然生态环境和谐共生;选择可循环再生的环保材料、减少环境污染;优化空间组织达到良好的自然通风、采光,开发利用太阳能、风能等无污染能源;提高材料热工性能,实现建筑隔热、防晒和保温,降低空调能耗等空间设计和构造设计方而的措施。生态建筑是一个技术集成体,许多技术问题比如节约能源、污水处理、太阳能利用等,并不是建筑专业的内容,需要专业工程师配合工作。
3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。生态建筑历经数十年的实践,逐渐形成了一些重要的设计思想、原则、方法。从本质上讲,生态建筑设计是种生态伦理观、生态美学观共同驾驭的城市建筑发展观。在实践中的生态城市设计和建筑设计应当遵循以下原则:
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。
整体优先的原则:局部利益必须服从整体利益,暂时性的利益必须服从长远的持续性利益。
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,提倡“4R”原则。
乡上化原则:延续地方文化和民俗,充分利用当地材料,结合地区气候地形地貌。
安全性原则:社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。
方便性原则:社区环境对居民提供的方便主要体现在社区的内外交通、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。
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。
4继承历史而融入城市
城市不仅是人类为满足生存发展需要而创造的人文环境,更是文化的载体和容器,它积淀了丰厚的文化底蕴,承载着人类文明的精华。在城市建设和发展中,必须正确处理现代化建设和历史文化保护的关系,尊重城市发展的历史,使城市的风貌随着岁月的流逝而更具内涵。城市建设是一个渐变的过程,不同时期的文化链条要衔接好,因此不可切割城市的文化,要妥善保护保存历史风貌,保持景观资源的共享,进行开放式设计,使建筑融入城市轮廓线和街道尺度之中,保持居民原有的出行、交往和生活惯例,保留居民对原有地域的认知特性,使建筑与城市和谐。城市规划要有前瞻性,避免窒息环境,使所有构成元索在共生中蕴含共性的文化及价值取向,在多彩的象征意义中丰富城市形象。
5结语
生态设计思想是人类对20世纪造成全球性环境污染和生态环境恶化的工业文明进行深刻反思的结果。生态建筑的理论与实践反映了建筑师应对环境问题的积极态度,丰富了现代建筑的设计理论,开拓出建筑可持续发展的新路,可以预见,生态建筑将成为21世纪建筑的主要发展方向。中国建筑师理应将生态原则整合融汇到建筑创作中,在实践中利用发展中国家的“后发优势”,学习国外的经验,以适合自己国情的方式克服环境危机带来的生存和发展危机,创造出真正可持续的建筑。
参考文献
[1]韩继红.绿色建筑设计理念和技术——上海绿色建筑示范楼技术集成体系[J].住宅科技,2005,(4).
关键词:生态建筑原生的适宜技术
“生态”一词源于希腊文Oikos,原意为“家”和“住所”,后来衍生成生态学(Ecology)。到20世纪60年代建筑师保罗.索勒瑞提出“生态建筑”这一概念至今,其内涵在不断扩展和延伸。现在,普遍认为,生态建筑的基本原则就是运用生态学原理和方法,有节制地利用和改造自然。寻求最适合人类生存和发展的可持续支撑环境;把建筑环境作为一个有机的,具有结构和功能的整体系统来维护。
1.“原生的”与“适宜技术的”生态建筑设计
1.1“原生的”生态建筑设计
在形成之初,建筑就是人类活动的内在机制同自然环境相互联系、相互作用的逻辑结果,因此,其本身就包含了内在的“生态精神”。这些建筑通过直接的、单纯的与自然的接触,有着朴素生态概念。人们通常不自觉地运用着当地的材料、技术,并考虑当地的气候、风向等,建筑的创造出于人类征服自然、适于自身的需要,同时也受制于自然。在“人是短暂的,而自然是永恒的”这样的中国传统思想下,中国的传统建筑不论从材料的使用上还是选址和布局上都体现着现代所谓的生态精神。这样的建筑从建设、使用和毁灭三个阶段都不会对生态环境有所破坏,值得现代建筑学习。当然原生的生态建筑也有局限性,它们通常内部功能组织简单,难以适应现代生活。尤其在我国,目前生产力水平和经济水平还处于发展阶段的大背景下,除了个别实验性质的生态建筑之外,大部分对生态建筑的摸索也处于“原生的”状态。
简单说,原生的生态建筑设计是在节约经济和低技术的条件下,不用或者很少用现代的技术手段来达到生态化的目的。然而,此类建筑的节能效率和可持续性都不甚理想,缺乏普适性。同时,停滞不前的生态技术.并不是可持续的生态观。因此,考虑将现代的生态技术运用到普通的建筑设计中去,即本文提到的“适宜技术”生态建筑。
1.2“适宜技术”的生态建筑设计
适宜技术(AppropriateTechnology)最早由诺贝尔经济学奖获得者Atkinson和Stiglitz在1969年提出,其原意是“Localizedlearningbydoing”,也就是地方性的边干边学。从建筑设计的角度.它提出发展中国家和地区不能一味照搬和模仿发达国家已经用过的技术,从而满足自身发展的需要。同样的,“适宜技术”的生态建筑,主要指的是根据当地实际情况.侧重建筑技术的适宜性、高效性,通过普遍的建筑设计手法,精心设计建筑细部,提高对能源和资源的利用效率,减少不可再生资源的耗费,保护生态环境;同时有选择地借鉴当地建筑文化传统和技术,使建筑具有一定的地方特色,实现技术的人文提升。
具有一定适宜性、普遍性的技术,又能根据环境的不同而有一定地域特色的生态建筑应该成为研究的重点。也就是说,从满足基本的人居环境的要求出发,通过渐进的方式.通过“适宜技术”这个设计手段,运用当地的资源,结合适宜的经济的技术,进行生态建筑设计来达到可持续发展的目的。
2.生态建筑设计从“原生的”向“适宜技术”转变的必要性
2.1生态技术与经济性的互动
建筑技术随着时代与科技的进步而进步,同时也根据经济的发展而发展。到如今,我们所面对的是资源环境问题的全球性和地区经济发展的不平衡性之间的矛盾。“中国作为发展中国家的代表,以整体上低水平的、快速的发展,拥有低素质的庞大的人口群体,以及对西方生活方式的迷恋和追求。正在形成一种高度浪费和污染型的生产和生活方式。”目前中国建筑业物质消耗占全部消耗总量的15%左右,建筑能耗约占全部能耗的28%,建材生产、建筑活动造成的污染约占全部污染的34%。意识到这种可怕的现象的危害,不得不提倡可持续发展的建筑方式。
经济的落后导致技术的落后.建筑设计在某种程度上也反映着当地的经济状况。“原生的”生态建筑在经济上是足够节省的,却不足以体现当代的发展。在现代化、城市化的进程和全球化的浪潮中.很难广泛展开:而在中国真正有着较高技术含量的生态建筑凤毛麟角,经济上的因素也是很大一方面.要追求可持续发展。盲目建设大量的高技术的生态建筑也是不合国情的。因此。提倡“适宜技术的”生态建筑设计迫在眉睫。
2.2生态建筑设计与社会需求的互动
在历史的长河中,我们可以看到,建筑反映着人类的需求,同时它反作用于社会,通过对生活方式和环境的对比与分析,唤起人们的行为。早在古希腊,神庙的建设加强并支持了当时社会民主化的思想.巴洛克建筑以其丰富的三维空间唤醒了社会对自由的意念.日本住宅的小尺度也是对日本社会的模仿与反映等等。这些实例说明建筑有助于人们适应日常生活的需求和环境的改善,同时,建筑也能对社会的可适应性要求做出形式的反映。在当今“可持续发展”的全球大主题下。建筑的回应就是进行生态建筑设计。原生的生态建筑设计显然落后于人们的社会的需求.而适宜技术的生态建筑设计的提出更加恰当。
2.3人性化的生态建筑设计
众所周知,现代建筑产生的思想根源在于“以人为本”。如果偏颇地来看,如今对自然的破坏归结为“以人为本”这种自私的理念。于是有人提出生态建筑的出发点是“以自然为本”。这样看来.生态建筑与现代建筑成了对立的概念,其实不然。建筑的产生以来就是为人服务的。“人一建筑一自然”是构成建筑世界的三个要素.其中人是第一位的。生态建筑将三者融合,重视人与自然的和谐关系,是人们征服自然、改造自然过程的一部分。它尽可能利用建筑物当地的环境特色与相关自然因素(比如阳光、空气等)。使之符合人类居住,并且降低各种不利于人类身心的任何环境因素作用,同时,尽可能不破坏当地环境因子循环,并尽可能确保当地生态体系健全运作,目的还是为了人类拥有更好的生存环境。
“原生的”建筑设计由于技术的落后性,有时也会有违背生态设计的问题。例如在对当地材料的使用上,就如同我们过去常用的粘土砖,粘土砖一直以来都是传统的、使用广泛的建筑材料,与混凝土比起来.它的人工性能要好得多。然而,烧制粘土砖破坏的大量的良田.原本肥沃的土地变成荒凉。这样看来,对地方材料的使用也许正在破坏着当地的环境。这一点使我们不得不反思,并且要去探寻新的手段、新的技术来把这些朴素的、原生的生态建筑思想加以进化。适宜技术的生态建筑设计强调技术和社会、经济、艺术的整体平衡,在关注建筑设计和施工的同时,去关心社会、考虑当地社会发展的本土性和当代性,体察大多数人的需求,为普通大众构筑可持续的生态环境。
3.生态建筑设计从“原生的”向“适宜技术”转变的可行性
实现适宜技术的生态建筑通常有三种手法:一是将传统技术进行改造;二是将先进的技术改革、调整以满足适宜技术的需要;三是进行实验研究,直接效力于适宜技术。,在此以上海生态建筑示范楼为例,分析适宜技术的生态建筑在上海的可行性和发展。
上海生态建筑示范楼位于上海市建筑科学研究院莘庄科技发展园区内,建筑面积1900平方米。钢混主体结构,南面两层、北面三层。一楼东半部约350平方米大斤用于生态建筑集成技术展示,并成为生态建筑关键技术和产品研发的实验平台。从经济性的角度来看,该示范楼每平方米的建筑造价(不含土地费)4000多元,远低于普通写字楼的造价;从能源的角度来看,该楼的综合能耗为普通建筑的1/4;再生能源利用率占建筑使用能耗的20%;室内综合环境达到健康、舒适指标;再生资源利用率达到60%。
3.1对“原生的”技术手段加以改造利用
3.1.1从天井到中庭
1)原生的技术手段
上海地区传统民居最典型的平面布局是以内院为中心,这当然是和中国人的生活方式一脉相承的。由于用地的有限,住宅的由原来的三开间退化为一开间,内院也随之越来越小,形成了天井。合院的形制已经不复存在了,天井却因为能有效改善整个住宅的小气候而延用下来。房屋的进深过大时,利用天井,既有了适当的采光面,又能减少夏日的日照;通过天井能将建筑底部的风拔上来,有利于建筑内部的空气流动。
2)改造后的适宜技术手段
从狭小的天井到宽敞明亮的中庭,顶上盖有透明的玻璃天窗。不仅保留了其通风的效果,而且改善了原来天井阴暗的状况,使这幢办公楼能达到天然采光。为了让南北两楼共享阳光.设计布局上,整座楼南低北高,冬天,阳光从中庭的天窗射入,能够照到北面办公室。通过玻璃天窗开启角度的随意调整,只要天气晴好.白天几乎用不着开灯,有效地节省了能耗。
3.1.2从老虎窗到烟囱效应
1)原生的技术手段
人们很早就发现门窗对开的形式能够造成“穿堂风”。一套住房内不同方位的房屋之间有流畅的气流.就能形成穿堂风。穿堂风对于夏季散热是比较有效的。另有一个比较有特色的就是“老虎窗”了。“老虎窗”是英语roofwindow的音译,顾名思义。是开在屋顶上的窗,其目的是为了增加阁楼的采光和通风。充分利用天然采光;其通风的效果类似于“烟囱效应”。2)改造后的适宜技术手段
从室内热压拔风分析图中可以看出,该生态楼从南面楼前的水面导风到背面“烟囱”的拔风.都是对传统技术的改造。有所突破的地方在于,在建筑的地下2m左右深处,间隔埋设着若干根数十米长的小管道,管道出口一头在中庭,另一头在数十米外的旷地。一方面,热空气从下往上,从屋顶通风口散逸而出.并形成烟囱效应,从地面管道中拔风;另一方面.从地面抽取的热风经过数十米长的地下管道时,管道外湿冷的泥土和恒温的地下水会给风不断降温.再经过滤处理,进入办公楼是清新空气。每小时换气可多达20次。
3.1.3从坡屋顶到双层屋顶
1)原生的技术手段
坡屋顶较普通的平屋顶能更有效地保温隔热。对于雨水较多的上海,坡屋顶还能有效组织雨水的排放。因此,在这里,理想的建筑布局形式往往是:有一个长行的平面和带坡顶的剖面,所有房间都有直接的通风采光;建筑四周都有阳台、百叶遮阳板或外廊。
2)改造后的适宜技术手段
该生态楼使用了双层屋顶。第一层是太阳能储热板,它将利用太阳能为大楼供冷;第二层是敷在屋顶的高密度泡沫板保温层,能有效阻挡紫外线的入侵。
3.2将先进的技术改革、调整以满足适宜技术的需要
3.2.1太阳能热利用
根据上海地区利用太阳能存在的问题.该楼创新地实验了与建筑结构集成的一体化太阳能集热器件和新的太阳能能量利用系统。办公楼设置了150平方米。太阳能集热器,可供充足热水,并部分用于冬季约300平方米地板采暖,以及夏季15kW的干盘管空调制冷。制冷通过太阳能热水型吸附制冷机组实现,其需要80—85℃热水驱动。在示范办公楼应用中,吸附制冷机和干盘管技术结合用于处理空气显热负荷,制冷机组完全由太阳能集热器加热。除湿热泵的低温端可以在夏天做制冷用。空调、采暖、热水供应及地热的应用在该太阳能系统内都能和建筑结构很好地结合.实现了一体化。
3.2.2高效健康空调
由于上文提到的遮阳板和利用“烟囱效应”使办公楼凉爽,该楼全年空调使用期将比普通办公楼少两至三个月。当然,其空调系统也是经过新的研究开发的,能把夏季空调的除湿与降温相分离实现系统高效空调效果。空调系统利用办公楼楼散热循环制冷,降低能耗约20%;而新型制冷剂的加入,更不会破坏人类共有的臭氧层。空调还具备除湿功能.采用液体除湿处理空气潜热负荷,除湿液体的再生通过高温热泵(80~85℃)来实现,这一创新的结构使楼内杜绝了一般中央空调常患的霉菌等细菌。全年温度将保持在18~25℃,湿度在55%~60%。屋顶上的太阳能电池板,将作为空调主要能源。
3.3实验新技术、新材料直接效力于“适宜技术”的生态建筑
该生态楼使用的是3R材料,最大限度地实现废物利用和资源循环(所谓3R,是指节约资源Reduce、可再生利用Reuse和可循环Recycle)。用废骨料、矿渣粉、粉煤灰.甚至栽培花草的小陶粒来代替水泥。单是混凝土就用了3种,有的是用老房子拆除后的混凝土为主的新老混合型,有的是用七成替代成分掺入的低成分水泥,还有大量旧木地板的回用,全楼的再生资源利用率达60%。
在围护结构墙面的构筑上,在加厚的内外墙之间是一道5~8cm厚的空气层,里面装有保温防水材料,这样一层复合墙体可节能25%。窗玻璃的使用上,该生态楼采用的是低辐射玻璃,可有效阻断红外光。经过特殊处理的窗玻璃能把阳光折射到室内需要的角度。此外,窗外还将悬挂自动遮阳的电子百叶窗,不仅开合随意。其遮板上的细孔能让微风和光线畅通无阻。
能耗系数超标是建筑设施普遍存在的问题。由于夏冬两季气候环境变化,建筑室内要面临巨大的能量消耗问题,影响了建筑使用的实际效能。随着工程实践经验不断增多,自然通风在现代建筑设计中得到推广,其结合自然风源调节室内空气流通情况,尽可能减小人工通风产生的能耗。自然通风设计基本思想:依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压,促使空气流动,使得建筑室内外空气交换。
2基于自然风的建筑防热设计
夏季防热是生态建筑设计需要考虑的一大问题。夏季气温持续过高,室内热量无法及时排出,降低了“舒适感”,对生活、生产等均是不利的。自然风的生态设计方案提出,充分利用自然风源,增强室内通风效果,强化室内建筑热量的调控力度。夏季防热是为了避免室内热量过于集中,减少热量对室内人员带来的不适感,优化建筑空间层的节能系数。设计主要包括:
1)温控。生态建筑注重温度控制方案设计,尽可能降低建筑室外的综合温度,增加建筑内外部的热量流通性。一般来说,温控设计是在结构外表面采用浅色的涂料,利用光滑的饰面材料,例如磁砖等,减少结构表面对太阳辐射的吸收。也可在屋顶或墙壁的外侧设计相应的遮阳设施,例如遮阳幕墙等,以便有效地降低太阳辐射强度。设计时需充分利用风能、太阳能等可再生能源,从而减小室内能耗量。
2)导热。合理地选择护结构,设计与建筑物相配套的导热通风系统,充分发挥自然风的利用价值。在材料的选择方面,应选导热系数和导温系数小的材料,增加室内自然通风工作的协调性。护结构可采用实体材料层和带有空心封闭间层的屋顶或墙体,在空气间层内铺设反辐射材料,如铝箔等,以减少辐射换热量。导热系统布局要符合建筑物的空间构造,维持室内空间通风散热的稳定性。
3)散热。自然通风由于有风压作用,从间层内带走一部分热量,减少传入室内的热量,有利于白天隔热和夜间散热。及时散热,防止室内热量过高,需设计足够的热量进出口结构安装于建筑墙体表面。设计人员要现场考察自然通风系统,选择合适的通风方案。另外,散热也可采用蓄水屋顶,利用水的蒸发,消耗屋面上的太阳辐射热,例如有浮盖蓄水屋顶、淋水屋顶等。
3基于自然风的建筑防寒设计
冬季防寒是生态建筑设计面临的另一大问题。利用自然风进行防寒设计,主要是结合建筑保温等相关措施。当前,生态设计建筑保温是指为防止冬季室内过冷,减少室内热量损失,在设计中采取的综合性措施。自然风的建筑防寒设计要充分利用可再生能源,合理进行建筑规划设计,提高围护结构的保温性能,防止冷风的不利影响,使房间具有良好的热特性和合理的供热系统。
1)抗寒。设计人员要根据建筑所处区域的气候条件,对建筑设计相应的冬季抗寒措施。抗寒设计关键在于保证充足的日照时间,避免室内遭受寒风的侵袭,控制建筑寒风的进出状况。可利用防寒材料进一步优化室内保温效果,由自然通风口自行调节内外温差。
2)围护。选择有效的护结构的保温措施,对室内形成良好的抗寒保护层,这也是降低寒风带来影响的一种方式。当前,生态建筑提倡新型保温系统的综合应用,选择高分子外墙材料做保护处理,增加自然通风与室内抗寒之间的关联性。比如,在建筑外墙表面设计一层围护设施,利用吸热材料及时聚集自然热量,配合通风系统改善室内热量环境。
3)材料。随着建筑行业的快速发展,建筑材料工程研究取得了显著成就,多种新型保温材料在项目建设中得到广泛应用,这些都为生态建筑设计提供了条件。目前,建筑保温材料包括气凝胶毡、外墙保温网格布、维耐隔热毯、绝热泡沫玻璃、聚氨酯等,这些材料不仅便于自然通风的系统运行,而且对建筑物室内抗寒起到显著的作用。
4结论
1.1对于暖通设计的相关规范、标准理解不全面
当前我国建筑进行暖通设计主要遵循的规范有《采暖通风与空气调节制图标准》、《采暖通风与空气调节设计规范》等,从而保证暖通设计具有可行性、科学性。但是,在实际的建筑暖通设计过程中,由于暖通设计工作人员并不能深入的理解规范中的相关内容,导致其在进行暖通设计的具体细节时设计失误,导致最终的暖通设计方案不合理,从而严重影响暖通设计施工的质量,降低了居民居住的舒适性、满意度。比如在进行通风空调系统的防火阀设置设计时,往往出现在风管穿越防火墙时未设计防火阀等问题,与规范中所要求的“在必须穿过防火墙时需要设置防火阀”相违背,并且埋下了安全隐患。
1.2暖通设计存在诸多不合理情况
当前我国在进行建筑暖通设计过程中,往往存在较多不合理情况。首先,在进行暖通设计时,设置的暖通结构数目过多,无形中增加了暖通的连接点。这不仅给暖通施工过程带来很多困难,也不利于调节室内空间。在一些建筑暖通设计过程中,采用了暖通通道双侧链接的方法,一般为一侧链接室内房间,另一侧连接楼梯,一端作为散热器,另一端作为换热器。这样不仅违反了暖通设计规范,也十分危险。一旦发生故障,其他暖通设备也将受到影响,导致暖通散热器发生故障。再次,在进行暖通设计过程中,由于各建筑所处地理环境不同,其对暖通的要求也存在差异。但是当前我国建筑暖通设计过程中往往忽略了暖通的适应性,没有对所处地区气候变化规律进行认真分析,不能因地制宜进行设计暖通,导致其不能充分发挥其功效。在设计过程中对于经济性问题也考虑不清,导致在实际暖通施工过程中出现大量浪费现象。
1.3暖通设计过程系统性缺乏
建筑暖通设计往往牵涉方面众多,在设计过程中如果不能全面考虑各方面因素的影响,很容易导致暖通设计过程中不够系统。暖通设计过程中往往牵涉到排烟系统、采暖系统、排风系统等,在设计过程中,任何一个因素出现问题都会引起重大的隐患。比如当涉及采暖系统时,在其环路上阀门考虑不清楚或者不设置阀门,便会给整个暖通系统的运行、调节、管理、维修带来很大不便,从而导致整个暖通设计不合理,进而影响了暖通正常功能的使用。在进行供水系统设计时,如果忽略了在管道上侧排气装置的设置,便容易发生集气现象,严重的话将会影响整个暖通系统的正常使用。因此在进行暖通设计过程中,要充分考虑各个因素,以免出现不合理现象,导致暖通施工质量和后期运行不利,降低建筑的实用功能。
2绿色生态建筑暖通设计对策
2.1提高对暖通设计规范标准的认识
作为建筑暖通工程的设计人员,应该努力提升自身专业水平,提高自身专业素质,加强自身的专业知识技能的提升,加深对相关规范、标准的理解。在进行建筑暖通工程设计时,要严格根据相关设计规范的条文要求进行设计,并要深刻理解其含义,避免出现不必要的问题,同时,也要具备超强的阅读设计图纸能力,做到根据设计图纸并结合实际情况进行设计,在容易出现设计问题的地方加以注意,在设计过程中发现不合理地地方要敢于质疑,积极发现暖通设计过程中的问题,并认真探讨,提出更加优化的方案,从而保证建筑暖通工程的顺利开展。
2.2合理设计暖通工程
在进行暖通工程设计时,必须要合理规范进行设计。首先在设置暖通供暖入口时,不能随意增加供暖入口。充分认识建筑布置图,在严格遵循相关法律法规的基础上,根据安全性、经济型、可行性的原则进行设计供暖入口,合理布局,避免出现暖通供暖口与楼梯的设计出现矛盾冲突的情况。在楼梯口处的暖通设计要充分考虑施工的便利性、施工后居民的方便舒适性及安全性问题,合理布设。在进行楼梯间、冻结危险处安置散热器时,要严格遵循相关设计规范,合理设置,以免出现不便,合理设置供暖入口,合理与其他管线进行衔接。其次,在进行暖通设计时要充分考虑到其可操作性、整体性和经济型。针对不同地区的气候变化规律及季节变化特征进行详尽分析,以便最大化发挥暖通工程的功效,也有利于降低后期的管理费用。
2.3系统全面的进行设计暖通工程
在进行暖通设计过程中,要充分考虑影响设计的各个因素,对于容易引起暖通设计失误的因素应该更加谨慎,系统考虑暖通设计过程中的排烟设计、采暖设计和排烟设计等因素,全面优化设计。比如在进行采暖设计时,考虑到后期暖通系统的运行与维修,应该在管道各个支路设置一定数量阀门,保证暖通工程的正常运行。在进行供水设计时,要系统考虑供水过程集气的问题,应该在管道上方设置一些排气装置,既可以保证暖通系统的正常运行,也避免了安全隐患,提高了暖通工程的实用性,降低了暖通工程后期运行出现故障的可能,从而提高了建筑的实用性。
3结语
1和谐原则
我们所要求的绿色建筑生态节能设计,除了要满足人们的生存需求,更要保障其在自然、社会中和谐发展。绿色建筑是适应当今城市现代化建设要求的环保节能建筑,不再沿袭传统建筑中耗能量、污染度过高的模式,是环保发展的新方式。这类设计不仅满足了舒适、健康的要求,更进一步表现出人文关怀,使人们生活走向高品质。基于此,这便要求绿色建筑生态节能设计遵循以下原则,即人类、自然、社会和谐共生。
2适地原则
因地制宜是绿色建筑生态节能设计中必须保持的理念。绿色建筑设计建设必须与当地的自然条件、社会经济条件等相符合。其设计不单单要考虑到场地的特殊性,同时还必须和附近的环境相协调,所以一般绿色建筑设计都有其侧重点。比如说北方偏向于采暖节能,南方则是墙体隔热与遮阳设计。为了使绿色生态节能功能能够发挥出最大功效,因地制宜原则必须坚持。
3经济原则
现如今所说的绿色建筑生态节能设计,是尽可能地使资源能源消耗降到最低的同时,提升能源利用率,从而使环境污染降到最低。同时,绿色建筑生态节能设计更要解决好现今传统建筑高耗能的问题,最大程度上使各资源能够进行循环利用,确保建筑费用得到降低的同时,其建筑质量与效益成比增加。就此,我国也提出了节约土地、节约能源、节约用水、节约材料,环境保护这“四节一环保”的口号与之配合。
4高效原则
绿色建筑的主旨是保障用户的安全与健康,同时使使用者在绿色建筑中与其各项生态节能相互适应,和谐共处,不仅满足环保的要求,更满足了用户的生活要求。这与传统建筑中牺牲用户的安全、健康的方式是极为不同的。在现如今的绿色建筑系统中,绿色建筑应更加努力地满足消费者需求,反对浪费行为,运用更加先进的科学技术手段,使得资源利用率显著提高,从而使得高效原则发挥得淋漓尽致。
二绿色建筑生态节能设计策略
1空间组织设计及建筑体形设计
在建筑设计过程中,科学的外观体型设计能够使建筑本体与外部环境的热量交换大大减少。在外部环境相同的条件下,建筑外表面积与外表面积所包体积比形成的建筑物体型系数是影响建筑物能源消耗的直接因素,系数的增长直接会使单位面积散热量的增长,所耗能源也就越高。因此,为了降低能耗,建筑体形系数就必须确定在一个较低的水平上,这就对建筑造型、建筑平面布局设计、采光通风等方面提出了新的要求。而空间组织设计即是在确保建筑物各项功能能够正常运行下才能进行。空间组织设计是通过分离建筑物横竖平面,来改善优化建筑物室内环境的工作,从而确保该建筑更加绿色节能。
2建筑门窗节能设计
内窗结构是建筑物结构之中隔热保温效果最不理想的,但冷热空气的进出往往要通过门窗结构的缝隙,同时,门窗设计也是绿色建筑生态节能设计过程中举足轻重的一环。鉴于此,建筑物门窗设计的科学性至关重要。一般情况下,门窗设计由以下这些条件制约:第一,采暖耗热值会随着建筑物窗墙面积比的提升而不断增加,因此可以在室内采光通风条件允许时,设计合理的窗墙面积比;第二,必须认真考虑门窗位置,设计科学的开启方式,从而阻止穿堂风通过;第三,设计能够自动调节的活动遮阳棚、窗帘等,避免夏季阳光直射;第四,确保门窗制作质量优良。若是金属窗框,就必须保证断热处理到位,同时为了确保门窗的气密性,一定要加装密封条。除此,所选用的窗户玻璃品种也要科学合理,保障有效地吸收及降低热辐射。并且所用的门窗材料和幕墙技术都要保证有较高的质量。
3建筑墙体节能设计
建筑墙体的保暖效果不错时,能够采取降低建筑损耗的方式进行节能工作。内保温及外保温是墙体保温的主要两方面内容。通常情况下,受到建筑工程项目成本的制约,选择外保温更为普遍。同时,节能材料是墙体外保温节能设计中的最优选择,通过往墙体内填充保温隔热能力优质的材料,来提升墙体的热阻,以便使室内温度不受外界气候环境变化的制约,不仅如此,这样还能使墙体的使用时间大大增加,使得建筑物墙体结构可以最大程度地避免冷热交替带来的损伤。除此以外,在进行墙体节能设计过程中,要切实结合气候环境的实际状况,根据外界状况,进行好保温、防潮等工作。在绿色建筑墙体节能设计中,改善微气候环境条件的特殊构造也是至关重要的一环。
4建筑屋顶节能设计
在建筑设计中,直接同外界环境相接触的地方便是屋顶。一般情况下,大部分建筑在冬季,由于大气长波辐射以及阳光照射较少,其屋顶的保温性能都不甚理想。但在夏季,又会因热辐射吸收过多而造成室内温度的升高。因此,有效改善屋顶的生态节能设计至关重要。应该让屋顶具备冬保温、夏隔热的良好性能,其设计要点主要是:(1)可以设计架空屋顶、浅色屋顶、种植屋顶以及蓄水屋顶等,有效隔离太阳辐射热,避免阳光直射;(2)可以选择保温隔热材料覆盖于屋顶上,同时通过其他辅隔热保温措施来降低能量传递;(3)可以选择在建筑物屋顶涂抹一层反射率较高的特殊涂料,从而减少夏季屋顶对阳光热量的吸收,以满足减少空调冷负荷的节能目的。
三结语
论文摘要:本文对我国生态建筑的研究现状进行了回顾,指出我国生态建筑存在的问题,提出了我国生态建筑的发展的思路与对策。生态化的思想是人类的取向和必然选择,城市和建筑设计的生态化是历史发展的必然趋势。
牛态工程是既古老又年轻,既通俗又深奥的一门学科。研究内容涉及到农业生态工程、生态,及生态城镇建设、节水与废水处理及利用、山区小流域治理与开发等众多领域。生态建筑作为其中的一个领域引起建筑界的高度重视,其作为一门学科诞生至今不过40多年的历史,20世纪60年代美籍意大利建筑师保罗?索勒尔把生态学Ecology和建筑学Architecture两词合并成为Arcology,即生态建筑学。此后麦克哈格、吴良墉等建筑师开始了生态建筑的研究,经过几十年的探索,生态建筑在理论与实践方面取得了一定的进展。
一、我国生态建筑设计的研究现状
在20世纪80年代顾孟潮就提出了“未来的世界是生态建筑学的时代”的观点,1994年5月,中国政府颁布了《中国21世纪议程—中国21世纪人口、环境与发展白皮锄,从我国的具体国情出发提出人口、经济、社会、资源与环境协调、可持续发展的总体战略。1972年斯德哥尔摩联合国人类环境会议以后,我国环境保护运动日益扩大和深人,以追求人与自然和谐共处为目标的绿色革命蓬勃展开。1996年3月,中国国家环保局推出两大举措:一是实行污染物排放总量控制;二是实施“中国跨世纪绿色工程计划”—在九五期间重点治理淮河、海河、辽河等的污染。1996年国家自然科学基金委员会正式将“绿色建筑体系研究列为九五重点资助课题”,1998年又将“可持续发展的中国人居环境研究”列为重点资助项目。2000年我国颁布了《建筑节能技术政策》;2001年,建设部通过雄录色生态住宅小区建设要点与技术导贝邸首次明确提出了绿色生态小区的概念、内涵;2001年开始实行仁夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》;2001年我国第一部生态住宅评估标准《中国生态住宅技术评估手删出台,以可持续发展战略为指导,以节约资源、防污染、保护生态为主题,创造健康、舒适的居住环境,推进住宅产业的可持续发展。
二、我国生态建筑发展存在的问题
1、缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释,但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,还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。但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。
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,特别是东北地区。大部分的研究都从本学科(生态学、环境学、城市规划学、建筑学、农业建筑学、能源学)的专业角度出发,虽然研究的内容较为丰富,但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深人的研究,特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是函待解决的课题。
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。
三、我国生态建筑设计的发展思路与对策
从本质上讲,生态建筑设计是一种由生态伦理观、生态美学观共同驾驭的城市建筑发展观。在实践中的生态建筑设计思路可着重从以下几个方面:
1、贯彻以人为本的人文原则。
国际建筑师联合会第十四次会议宣言指出:“经济规划、城市规划、城市设计和建筑设计应当是探索并满足人的各种需求”。满足人类生存和发展的需求,不仅是建筑发展的最终目标,而且是人类社会进步的根本动力。在未来建筑设计中,要充分认识和确定人的主体地位和人与自然的双向互动关系,强调把关心人、尊重人的宗旨具体体现在城市空间的创造中,以适应不同阶层、不同年龄、不同职业的市民的多样化需求。
2、善于因地制宜,尊重环境属性。
根据生态学的进化论,生态建筑设计包含着资源的经济利用问题,其中首要的是土地的利用问题。今后城市的发展,势必在有限的土地资源内展开,为了节省有限的土地,必须建立高效的空间体系,如在地面上建立亲和大自然、充满人情味的低层高密度建筑;利用生态技术建立起巨构城市,向地上空间要效益;充分开展城市地下空间的综合利用研究等,使城市地面、地下、空中连接为有机协调的立体网络。生态建筑设计强调与环境具有最佳关系,对环境破坏最小,一并充分发挥环境效益。与环境互选共生、共同增长是生态建筑设计的重要原因之一。建筑的选择做到充分利用原有的地形、地貌,与周围的环境特点以及当地的地理与气候特征相适应,做到“因地制宜”。
3、增强使用者与自然环境的结合和协调。
建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁,应尽可能多地将自然的元素引人使用者身边,这也是生态原则的一个重要体现。人是自然环境的一分子,人的活动必须建立在生态化的基础上,必须与环境建立起一种新的结合和协调关系。从建筑设计到建筑建造、使用、报废的全过程中,生态建筑对环境的破坏影响最小。与以往建筑设计相同,生态建筑应致力于为人类提供品质最佳的空间和环境,即使建筑本身对环境污染很小,极为节能,但如果人们的各项活动无法在建筑空间中顺利展开,其空间的存在与人的功能需求格格不人,这样的建筑无疑是失败的。生态建筑的功能应更趋合理,空间更加宜人,更有助于使用者与自然环境间的交流。它应该具备更良好的物理环境,尽可能地采用自然采光、自然通风,并具有抵御自然灾害的能力。
4、增加“绿色”面积,保护生态平衡
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,将室外的绿色引人室内环境。绿色植物可以制造氧气,吸收各种有害气体、虑尘、调节湿度、温度、减少噪音等。生态建筑的兴起为绿化环境开辟了广阔天地。通过建筑设计,可以使室内空间室外化,运用绿化、水面等划分空间,这些设计手法在建筑创作上最为常见。如建筑物内的共享大厅、内庭院,在其上部加一个可调节的开启式屋顶,根据时间季节的变化,由计算机或人工控制,达到室内温湿度的调节,又可使室内外空间连成一体。另一种设计手法也被建筑师经常应用:屋面绿化。不仅美化了环境,获得了良好的景观,而且对屋面刚性防水有维护作用。生态建筑在保护生态平衡、提高人居的自然度方面大有作为。新晨
根据以上发展思路,生态建筑设计对策可以在以下几个具体环节上进行操作。
首先,在宏观环境方面,城市规划设计要根据生态原则了解城市发展的自然过程,用它来指导土地的利用和开发建设,同时协调好城市内部结构与外部环境的关系,在空间利用方式、强度、结构和功能配置等方面与自然生态系统相适应;区域规划,则要与城市整体环境所设立的系统相衔接,研究探讨城市改造、更新过程中的复合生态问题等。其次,在微观环境方面,如单体建筑设计、园林景观设计等,要处理好整体与局部、建筑与自然因素的关系。由于微观环境方面极具广泛性和灵活性,所以,其具体途径和式、法非常丰富,蕴含着广阔的创造性生机。
另外,要完善生态建筑设计法律和规范。法律规范是建筑设计的基本依,直接影响我国生态建筑研究的战略方向。在生态建设方面,目前我国已颁布了仲华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国大气污染防治M-)、《民用建筑节能管理规Z}、佚于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意R113等法律法规,对我国节约建筑能耗,保护环境,保障人体健康,推进住宅产业现代化起到了积极的推动作用。政府通过立法对建材选择、每平米能耗标准,对生态技术研究、对可再生能源的开发等进行规范,不仅使建筑设计中采用的生态策略具有法律依,而且限制不利于生态环境和人体健康的建设行为,鼓励有利于生态环境和人体健康的建设行为,从而推动生态建筑的发展和小康社会的全面建设。
关键词:建筑设计;生态策略;融入
中图分类号:TU972文章标识码:A
一、建筑设计中将生态策略融入的设计方案
1、生态建筑的设计构造
设计构造方面,就是要将建筑系统当中的能量,以及物质的循环方面有效利用。在建筑的外表面中,要分析热效率存在于围护结构中的作用。要合理完善的对不同形式可以选取的再生能源有效利用,所最终形成的能源开发系统要具备一定的综合性,要和建筑中的配套能源相符。细致处理建筑的生活垃圾,保持生态建筑的完美性[1]。
2、生态建筑中的规划设计
规划设计的阶段,要以多角度、全方面的方式去分析所生成的问题,要将人们对环境的理解,和现阶段的实际情况有效的融合,才能够进行设计和规划。要将设计基础定制为生态,然后在进行生态规划以及整体规划,对土地的利用情况要合理,对生态、经济以及社会的关系要有效协调[2]。对建筑的小气候问题要得以改善,将自然与人类结为一体才是最终的目标。
3、建设生态建筑的方案设计
对于建筑而言,专业的设计人员要当作成一个较为微型的系统,在设计建筑方案时,要全方面的对自然能源以及自然资源有所利用,要将建筑局部的小气候良好营造,使用过程中的空间可变性以及功能灵活性,要合理加大。想要将生态建筑的设计方面趋向于成功,就要将能源利用以及地域的气候影响问题,妥善分析。
二、多学科综合性要在设计过程中有所突破
1、自然生态环境要建立
所谓自然的生态系统,就是由许多不同的生物链以及复杂的生态环境,所结合的平衡生物系统。因为自然的生态系统,在一定程度上是属于既整体又繁杂的系统,所以自然态的系统一定会具备功能和结果,对资源和自然环境的合理利用,能够将生态环境的合理保护实现,并且还能够对生态平衡的相应目标有所维护[3]。
2、绿化设计要加强
城市中发展过程的潮流就是绿化设计,要良好选择城市植物,植物能够调节人类心理活动、具有优质形象。调节空气成分、杀菌、净化空气以及放氧的功效。在社会科学的不断发展,城市的绿化率已经被迅速的提升,建筑的建设时,要提倡使用绿化的方式,让室内的气候和温度得到调节。
3、解决城市资源紧缺问题
现阶段的城市基本上在土地方面较为紧缺,那么就要通过几方面来对其改善。其中可以在建筑的高度上解决,也可以将建筑转移到城郊处发展。城市的发展在不断的进步,高层的建筑逐渐增多,随之产生的问题也不断加大。那么地下空间也成为了发展的趋势。(1)能源和资源的节约。目前城市的破坏性越发严重,对环境的保护成为了节约型的必经道路。在地下空间可以蓄热,并且还能够隔音。功效十分突出;(2)对土地资源有所节省。在地下空间开展建筑的建设,一方面能够让土壤的破坏得到减少,环境污染方面减轻的损坏,另一方面在地面上的住宅数量有所减轻,在生活服务以及交通生产方面,以及社会活动上也不会受到干扰。
4、循环利用物质能量
不同资源被人们大力开发,所带来的后果则是物质的短缺,在房屋的设计方面要将利用能源问题严格关注,具体可以采用的方法为:(1)间接利用太阳能,可以变为生物能的循环,这样的绿化方式能够让环境得到美化;(2)直接对自然能有所利用,可以让自然能衍变为人类所能使用的生活动力。
三、建筑设计阶段生态型建筑的设计方案
1、建筑环境在设计方面要以建筑舒适为重点
社会经济在不断的发展,人类的需求也在不断的提升,在建筑的要求上要将健康建筑有所发展。设计建筑的时候,要采用人工手段和自然条件有效融合的方式,将健康、舒适的生活环境有效建立。
2、节地、节能和节水要充分体现
所谓节能就是对绿色能源的使用,要使用一些可再生的能源,例如:地热能、太阳能以及风能等,优化配置常规能源是必须要做的。同时节水方面更是不能够缺少的过程,具体的措施可以将污水处理再利用以及雨水收集的系统在室外设立。设计的全过程一方面要把水的保护措施以及利用方面做完善,另一方面还要将水资源的利用系统以及排水系统做好[4]。此外,节地方面也要有所突破,规划的合理性是必须要求的,要采取较为科学的建筑体系,将使用功能有所改善,让土地资源能够在最大程度上得到节约。
3、对不同的地理条件合理利用
在选择建筑地理方面,是建筑施工时对污染降低的制约条件。并且就能源消耗问题而言,也是最佳的方式。建筑在进行选址的过程中,要尽可量对原生态系统进行保护,要和谐的与周边的环境结为一体,控制住沉积物以及腐蚀物,把原有的地貌渗透在实际的施工和设计中,不要对不相关的地形进行开采[5]。在我国,对于建房选址方面是比较重视的,座北朝南、背山面水是基本上的要求,可想而知,生态思想在早期就开始实行。
4、生态植物要适当选择
生态植物的选择在生态建筑中尤为重要,在大自然的范畴中,植物是不可或缺的因素之一,是最为核心的物质和材料。选择生态植物的过程中,基本上要将本地的乡土植物作为首要植物,要引用一些在观赏价值上以及适应性上都要居于首位的植物[6]。建筑小区中在种植和设置结构的时候,是生态建设中最为重要的指标,植物要布置合理,要最大程度上做到自然生态的布局,要进行花草、乔木、灌木的搭配。
四、结语
根据以上的论述,建筑行业的发展状况是生态建筑所制约的。在最近几年,在建筑设计中生态策略不断的得到提升,让建筑施工成本有所降低,并且加大了环境效益和社会效益。生态建筑的设计对生态平衡有着很大的促进,让可持续发展得以实现。那么,一定要在建筑设计中把生态策略有效的融入进去。
参考文献:
[1] Ali.Namazian,Armin.Mehdipour.Identity Architecture, Louise Kahn[A]. Proceedings of International Conference on Humanities,Society and Culture(ICHSC2012)[C]. 2012
[2] Hafsa. Ramzi,Maysaa. Muffeq.Structure as a Tool of Achieving Human Scale in the Islamic Architecture[A]. Planetary Scientific Research Center Conference Proceedings Volume 24[C]. 2012
[3] 罗玲玲,李家坤.建筑学专业培养学生创造能力的理论探讨和实践[A]. 国际创造学学术讨论会论文集[C]. 2004
[4] 侯万文,孙博兴,王军军.养猪种菜一体舍建筑设计及其评价[A]. 2003北京国际养猪研讨会暨展览会论文集[C]. 2003
关键词:生态;建筑设计;策略
中图分类号:S891+.5文献标识码:A文章编号:
1.生态建筑的特点
生态建筑的概念主要包括两个方面,第一,提供有益健康的建成环境,并为使用者提供高质量的生存活动的小环境;第二,减少能耗,保护环境,尊重自然。生态建筑,是根据当地的生态自然环境,运用生态学.建筑技术科学的基本原理.现代科学技术手段等,合理地安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系,使建筑与环境之间成为一个有机的结合体,同时并具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力,以满足人们生活.工作所需的工作环境,使人.建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。它具有节地.节水.节能.改善生态环境.减少环境污染.延长建筑物寿命等诸多好处,可以使经济效益.环境效益和社会效益得到很好的统一。
2.我国生态建筑发展存在的问题
2.1缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释,但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,还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。但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。
2.2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,特别是东北地区。大部分的研究都从本学科(生态学、环境学、城市规划学、建筑学、农业建筑学、能源学)的专业角度出发,虽然研究的内容较为丰富,但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深人的研究,特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是函待解决的课题。
2.3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。
3.我国生态建筑设计的发展思路与对策
3.1贯彻以人为本的人文原则
国际建筑师联合会第十四次会议宣言指出:“经济规划、城市规划、城市设计和建筑设计应当是探索并满足人的各种需求”。满足人类生存和发展的需求,不仅是建筑发展的最终目标,而且是人类社会进步的根本动力。在未来建筑设计中,要充分认识和确定人的主体地位和人与自然的双向互动关系,强调把关心人、尊重人的宗旨具体体现在城市空间的创造中,以适应不同阶层、不同年龄、不同职业的市民的多样化需求。
3.2善于因地制宜,尊重环境属性
根据生态学的进化论,生态建筑设计包含着资源的经济利用问题,其中首要的是土地的利用问题。今后城市的发展,势必在有限的土地资源内展开,为了节省有限的土地,必须建立高效的空间体系,如在地面上建立亲和大自然、充满人情味的低层高密度建筑;利用生态技术建立起巨构城市,向地上空间要效益;充分开展城市地下空间的综合利用研究等,使城市地面、地下、空中连接为有机协调的立体网络。生态建筑设计强调与环境具有最佳关系,对环境破坏最小,一并充分发挥环境效益。与环境互选共生、共同增长是生态建筑设计的重要原因之一。建筑的选择做到充分利用原有的地形、地貌,与周围的环境特点以及当地的地理与气候特征相适应,做到“因地制宜”。
3.3增强使用者与自然环境的结合和协调
建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁,应尽可能多地将自然的元素引人使用者身边,这也是生态原则的一个重要体现。人是自然环境的一分子,人的活动必须建立在生态化的基础上,必须与环境建立起一种新的结合和协调关系。从建筑设计到建筑建造、使用、报废的全过程中,生态建筑对环境的破坏影响最小。与以往建筑设计相同,生态建筑应致力于为人类提供品质最佳的空间和环境,即使建筑本身对环境污染很小,极为节能,但如果人们的各项活动无法在建筑空间中顺利展开,其空间的存在与人的功能需求格格不人,这样的建筑无疑是失败的。生态建筑的功能应更趋合理,空间更加宜人,更有助于使用者与自然环境间的交流。它应该具备更良好的物理环境,尽可能地采用自然采光、自然通风,并具抵御自然灾害的能力。
3.4增加“绿色”面积,保护生态平衡
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,将室外的绿色引人室内环境。绿色植物可以制造氧气,吸收各种有害气体、虑尘、调节湿度、温度、减少噪音等。生态建筑的兴起为绿化环境开辟了广阔天地。通过建筑设计,可以使室内空间室外化,运用绿化、水面等划分空间,这些设计手法在建筑创作上最为常见。如建筑物内的共享大厅、内庭院,在其上部加一个可调节的开启式屋顶,根据时间季节的变化,由计算机或人工控制,达到室内温湿度的调节,又可使室内外空间连成一体。另一种设计手法也被建筑师经常应用:屋面绿化。不仅美化了环境,获得了良好的景观,而且对屋面刚性防水有维护作用。生态建筑在保护生态平衡、提高人居的自然度方面大有作为。
4 态建筑设计对策可以在以下几个具体环节上进行操作
首先,在宏观环境方面,城市规划设计要根据生态原则了解城市发展的自然过程,用它来指导土地的利用和开发建设,同时协调好城市内部结构与外部环境的关系,在空间利用方式、强度、结构和功能配置等方面与自然生态系统相适应;区域规划,则要与城市整体环境所设立的系统相衔接,研究探讨城市改造、更新过程中的复合生态问题等。其次,在微观环境方面,如单体建筑设计、园林景观设计等,要处理好整体与局部、建筑与自然因素的关系。由于微观环境方面极具广泛性和灵活性,所以,其具体途径和式、法非常丰富,蕴含着广阔的创造性生机。
另外,要完善生态建筑设计法律和规范。法律规范是建筑设计的基本依,直接影响我国生态建筑研究的战略方向。在生态建设方面,目前我国已颁布了《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国大气污染防治》、《民用建筑节能管理规范》、用于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见等法律法规,对我国节约建筑能耗,保护环境,保障人体健康,推进住宅产业现代化起到了积极的推动作用。政府通过立法对建材选择、每平米能耗标准,对生态技术研究、对可再生能源的开发等进行规范,不仅使建筑设计中采用的生态策略具有法律依,而且限制不利于生态环境和人体健康的建设行为,鼓励有利于生态环境和人体健康的建设行为,从而推动生态建筑的发展和小康社会的全面建设。
5.结语
生态化建筑建设是我国社会主义经济发展的必然趋势,城市的生态化建设与建筑的生态化建设不仅是经济发展的必然趋势也是历史发展的必然趋势。一方面,这是可持续发展的需要。另一方面,这也是城市建设与建筑建设的必然选择,是城市发展的一条新途径。生态建筑设计理论的发展能够引导建筑业的科学发展,丰富现代建筑理论和建筑艺术,推进整个现代化建设事业的发展进程。
参考文献:
[1] 姚学用, 刘玲生态建筑设计的初步探讨[J]山西建筑, 2007,(11).
【关键词】建筑设计;生态建筑;可持续发展;生态环境;
生态建筑设计思想就是生态学,设计理论是以人为本,整体环境由自然,建筑和人构成,在设计过程中,实现自然,人与建筑的三者和谐统一关系,使环境与建筑相互融合,既保护到了周边的环境,也给人们提供了一个非常舒适的小环境。在更高的层次上,使生态建筑回归到自然,生态建筑应用了很多最新发展的技术,以具体条件为基础,来搭配相关技术。不管使用什么类型的技术,应该把建筑当成生命有机体,形成一个良性循环系统,实现自然生态平衡;应该把建筑看成一个生态体系,对这个体系内外空间的各类物态因素进行设计和组织,有序地循环利用这些生态系统内的物质能源,建成一个生态平衡建筑系统,形成少污少废,高效低耗的生态环境。
一、 国内生态建筑发展暴露的不足
(一) 没有正确地理解生态建筑
生态建筑的重点是对建筑和其他相关因素之间的关系进行合理安排,在组织和安排之前要充分考虑本地生态学基本原理,建筑学与自然环境,实现周围环境与建筑物完美结合,与此同时,建筑物与室内的气候条件要有足够的自我调节能力,要具有延长建筑寿命,减少污染,节能节水的优势。不过,有些人的观点是,所谓生态建筑就是在建筑物的周边添加一些绿化物,再往它的内部放置一些植物。生态建筑就是能够单纯节能,还有些人的观点是,生态建筑就是未来有可能划分的建筑物平面,实际上,这些观点只看到了生态建筑的皮毛,没有完全理解生态建筑本质。
(二) 没有系统性研究农村的生态建筑
我国属于发展中国家,对生态建筑系统的研究还没有达到平衡状态,城乡之间有很大距离。现在,对不同学科研究的重点主要放在那些非常发达的大中型城市,没有系统性的研究我国农村居住环境。很多研究都以本专业为出发点,尽管对内容的研究非常丰富,不过,并没有把各个不同学科相互结合起来,进行深入探讨和研究,尤其是怎么样在一个特殊的环境下,把植物环境工程与人居环境相互结合起来。
(三) 没有大范围对生态建筑的实践进行研究
如今,我们国家建筑界,已经出台了很多生态建筑方面的论文,这些论文思想先进,能够实现可持续发展,可以促进生态建筑的不断发展。不过,大部分论文还只处于针对生态建筑设计的理论范畴,缺乏对建筑学和生态学理论的指导,也没有介绍清楚国际相关先进经验,不具备先进的工程实践模式,以及环境的分析与计算机模拟分析。
二、有效改善生态建筑设计的对策
根据目前我国生态建筑发展过程中所出现的问题来看,生态建筑设计要借鉴相关设计原则与实践经验,重点在以下几个环节上操作。
(一)对环境关系进行处理
要遵守节地原则,要对大自然进行保护,对土地资源进行适当的开发,对项目用地进行合理规划,逐渐提高使用土地的效率;充分利用最科学的建筑系统,有效提高建筑的使用面积,有效提升建筑的使用年限,避免使用一些淘汰的材料,如粘土实心砖等等材料,对所有的建筑废弃材料进行无公害的处理,使污染物排放量大大下降,在建筑室外铺装透水性材料,保证地下水资源的平衡性,在使用自然材料时,不要对自然再生系统进行破坏,应该使用与环境适合的亲和材料。
应该最大限度的使用可重复利用的材料,包括再生和可循环利用材料,以及短缺和不可再生的资源,对自然建材进行多区域应用,应该在施工过程当中避免出现污染。
要对自然进行防御,通过本地的气候,对建筑位置进行确定,增加一些遮阳设备,充分利用一些性能好的建筑材料,进行噪音隔离和保温隔热,在沿海地区,还需要避免出现空气盐害,采取防台风的具体措施。
(二) 遵守节能原则
传统建筑的设计,主要依据能源廉价的原则,把常规能源应用在这些建筑中,有很多问题,包括大量污染,消耗能源的速度加快。所以,应该采取适度的节能措施,充分利用本地的自然条件。现在,大量楼盘的南墙上面,都设置不少铝合金百页和混凝土板,用来放置空调的室外机,铝合金百页可以由外观精美的太阳能装置来代替,在太阳能装置的内侧放置室外机,这样功能与美观就可以实现完美的结合。也可以充分利用太阳能发电技术,并且实现小区电网和发电系统之间的并网功能。同时,要对绿化带进行设计,在设计绿化过程中,要充分重视技术,重视内涵,达到重情调轻生态的效果。应该进行层次性绿化,使物种具有多样性,使生态系统具备天然更新的能力,要采用生态功能,长寿性,适应性和抗逆性都很强的植物材料。不要片面的理解植草的绿化,可以利用树木和落叶来调整日照,建立一个可供调节的植被系统。。
(三)把智能管理系统引进来
可以采取最新的技术方法,包括随天空明暗变化进行透光效果的调节,让玻璃幕墙会呼吸,可以随阳光角度进行变化,对智能采光窗进行设计,并且参考日照强度,对室内的照明系统进行自动调整,对室内的温湿度进行自动控制。建立一个健康的,舒适的室内环境,避免采用与人体有害的装修材料。
(四)对历史进行继承并且向城市融入
城市是一种人工环境,能够充分满足生存和发展的需求,它承载着文化,可以积累大量的文化内涵,担负着人类文明的精华。在城市的发展和建设过程中,应该对历史文化保护和现代化建设之间的关系进行正确处理,需要充分尊重城市发展历程,在岁月的流逝中,城市的风貌具有更多的内涵。城市建设属于缓慢发展的过程,文化链条需要在不同阶段进行链接,所以,不能对城市文化进行切割,应该对历史风貌进行妥善保管,实现资源和景观的共享性;需要对开放式进行设计,使开放式设计位于街道尺度与建筑之间,保持居民的生活习惯,保持居民交往和出行的习惯,使居民对原有区域进行认知,促进城市和建筑的和谐统一。对城市规划需要长远的眼光,其中的结构元素具有共性的价值取向,城市形象具有非常丰富的象征性意义。
三、结语
生态建筑依然需要向自然回归,人们关注的不仅是一个平衡而稳定的系统,而是生态系统广泛性的协调和稳定,在人们的头脑当中需要始终存在生态平衡的意识。这种意识极其重要,但是这并非一种非常容易的事情。人们对生活的方式和态度体现出他们的进步性,对民族整体的发展与素质进行充分体现。作为生态建筑设计者,应该避免人们活动一无干扰到环境,促进生态系统发展的协调性和平衡性。
参考文献:
[1]纪艳伟;刘海波;浅析生态建筑设计[J];黑龙江科技信息;2011年18期