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无论是西方还是东方,建造活动都是一个从自发到自觉的过程。然而,随着从无意向到有意向的转化,建筑的作用也从最初的纯物理功能演化为具有意义载体的功能,它不仅要具有基本的物质功能,也就是遮蔽功能,还要经常被要求具备情感功能、社会功能和哲学功能。在情感功能方面,令人感觉或亲切柔美、或庄严肃穆、或富丽堂皇、或清素典雅……在社会功能方面,建筑也经常成为显示主人身份和等级,同时还会起到防御、教化、规训等作用(如城墙、寺庙、讲堂和监狱);在哲学功能上,建筑的形制经常要与宇宙和天象联系起来,反映了人的宇宙观。正是这些情感功能、社会功能和哲学功能的需求,才推动了设计或者意向的发展,从而诞生了专业的建造师(在中国是匠师)。反过来,建筑师又在实践中提炼诸多设计手法和技巧,结合自然条件、地域特征以及形而上的意识形态,从而形成法式或规制。但是,这些法式仍不能被称作理论,因为它们仍然还只停留在经验阶段,没有经过抽象和推理,没有形成理性认识,更没有演绎。
中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:
1. 生态建筑概述健康住宅又称“生态住宅”,生态住宅居住区的总体布局、生态住宅建筑单体的空间组合、房屋构造、自然能源的利用和节能措施、绿化系统以及生活服务配套的设计,都必须以改善及提高人的生态环境、生命质量为出发点和目标。生态住宅是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则,即综合系统效率最优原则,来设计、组织建筑内外空间中的各种物质因素,使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废无?亏染、生态平衡的建筑环境。生态住宅以可持续发展的思想为指导,意在寻求自然、建筑和人三者之间的和谐统一,即在“以人为本”的基础上,利用自然条件和人为手段来创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境,同时又要控制对于自然资源的使用,努力实现向自然索取与回报之间的平衡。生态住宅的特征是舒适、健康、高效和美观。
2. 生态住宅设计理论
目前,世界各国新型的生态住宅可谓方兴未艾,从可持续发展的角度出发,发展生态建筑在我国也必然是大势所趋。作为国家的重要产业,城镇住宅建设必将快速发展。所以,如果不抓住时机,及时把“生态理念”引入到住宅设计中,解决住宅节能和住区环境保护问题,将会对社会、经济、环境产生不可挽回的后果。
生态住宅设计,指的就是综合运用当代建筑学、建筑技术科学、人工环境学、生态学以及其他科学技术的综合成果,把住宅建造成一个小的生态系统,为居住者提供舒适、健康、环保、高效、美观的居住环境的一种设计实践活动。这里所说的“生态”绝非一般意义的绿化,而是一种对环境无害而又有利于人们工作生活的标志。
在工程实施过程中,生态住宅涉及的技术体系极其庞大,包括能源系统(新能源与可再生能源的利用)、水环境系统、声环境系统、光环境系统、热环境系统、绿化系统、废弃物管理与处置系统、游憩系统和绿色建材系统等。简单来说,其技术策略主要体现在以下几个方面。
a住区物理环境(声、光、热环境)与能源系统设计,包括建筑规划、建筑单体设计、建筑能源系统的设计等,同时又与绿化设计以及建材的选择息息相关,是当前生态住宅设计中最重要而又最容易被忽视的问题;
b智能化住区,主要包括信息管理和通讯自动化、物业管理自动化、设备自动化控制、安全防护自动化以及家庭智能化等;
c节省土地,节约能源,做好废弃物的回收和处理。
3. 设计理论在建筑设计中的运用从上述思路出发,要实现住宅设计生态化,需综合考虑3个方面的因素:住宅住区规划、建筑单体设计(包括建筑造型、朝向、定位以及细部处理。如维护结构材料选择、保温方式、门窗形式等)、建筑物内的环境控制系统设计。本文将从住区风环境、自然通风绿化、水景设计和防止住区热岛现象、日照遮阳与采光护结构布置、噪声和污染的防止和控制等与建筑设计相关的几个方面,分别阐述生态建筑理论在住宅建筑设计中的运用。
3.1 住区风环境设计建筑物布局不合理。会导致住区局部气候恶化。规划师和建筑师已经认识到风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而,可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段。当建筑师们在对建筑住区进行规划时,更为常见的做法是过多地把设计重点集中在建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上,而很少或仅仅凭经验考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上,良好的室外风环境,不仅意味着在冬季风速太大时不会出现人们举步维艰的情况,还应该在炎热夏季保持室内自然通风。从这一点上来说,在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。在实际的规划设计中,要获得良好的住区风环境,了解小区内气流流动情况,是建筑师在设计初期所必须做到的。
3.2 自然通风在住宅建筑中,自然通风是最经济和有效的环境调节手段,而建筑物的平面布局、立面设计与三维空间布置等,都对自然通风的效果有重要的影响。充分考虑这一影响而进行建筑设计能有效地解决住宅中热舒适性和空气质量问题,而且在不增加住户投资的情况下,就能营造一个健康、舒适的居室环境。
3.3 绿化、水景设计和防止住区“热岛”现象住区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关系,同时还和住区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响,住区室外气温有可能出现“热岛”现象。合理的建筑设计和布局,选择高效美观的绿化形式(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)及水景设置,可有效地降低 “热岛”效应,获得清新宜人的室内外环境。特别值得指出的是,建设生态住区不等于简单地提高绿化面积,如果住区绿化仅仅使用大规模草地而不考虑与林地、水景设施以及自然通风等手段有效地结合起来,不仅不能充分发挥绿化在改善室内外热环境方面的巨大作用,还会把大量的金钱浪费在草地的浇灌上,可谓得不偿失。在绿化系统设计中如何改善住区室外环境,除了避免以上误区外,还应做好以下2个方面的工作:①合理选择和搭配绿化植物和水景设置,并与整个小区的热环境设计协调起来,除了给人以观赏的美感外,还应充分发挥植物、水在降低“热岛”作用、改善住区微气候方面的作用;②设计中要以人为本,如果绿化设计的最后结果是把人和绿色隔绝开来,仅仅“可以远观而谢绝入内”是不可取的。
3.4 日照、遮阳与采光夏天阳光的直射和热辐射是影响居室热环境的一个重要因素,同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳是指运用建筑的外形设计、悬挑和凸凹变化而形成建筑围护结构,使室内实际接受的阳光直射和辐射热量减少。比较好的方法是根据当地地理与气侯条件,通过精确计算,对住区的建筑布局以及单体住宅的相对关系,进行建筑群日照、遮阳以及自然采光分析,检验是否满足日照和遮阳的要求。
3.5 护结构布置这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置,体型系数这一概念并不能充分反映护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上,对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗,由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同,外表面的对流换热系数也相差很大,日间接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别,夜间背景辐射状况也不相同。
恩斯特•卡西尔曾对空间这一抽象概念作出这样的论述,他说:“从一般知识论和人类哲学的观点来看,另一个问题现在占据了我们的兴趣并且一定会成为焦点。与其研究知觉空间的起源与发展,我们更必须分析符号空间。一探讨这个问题我们就处在了人类世界与动物世界之间的分界线上……。人并非直接地,而是靠着一个非常复杂和艰难的思维过程,才获得了抽象空间的观念——正是这种观念,不仅为人类开辟了通向一个新的知识领域道路,而且开辟了人的文化生活的全新方向。”这段论述是卡西尔旨在说明人的文化归属和抽象空间的关系问题——即抽象空间的创造和思考,饱含了人类的观念和情感。抽象空间的形成通过漫长的符号化过程与人类的观念发生了普遍的联系,这一文明的进程为我们思考建筑形式的主体特征带来启发,为形式观念的确立带来启迪(图1)。
历史每一个阶段的主题和语境都不断变化着、发展着。古典时期的唯美主义或者是唯理念的审美观、现代主义的功能和物质观、新近的后现代主义等观念不断更迭。建筑形式观念的变化受到物质技术和社会文化两方面的影响,而最终体现的是对建筑的形而上的追求,这种追求始终伴随着建筑学科的成长。古典时期的建筑与艺术成就的整合具有着双关的意义,那就是古典时期的建筑不仅是艺术的载体,就建筑本身而言也必须是一件“艺术品”。“山节藻棁”、“绣户洞房”、“表南山之巅为阙”等等,无论形式上的精致或是宏大最终都是超物质技术因素的主体意识形态的反映。哥特时期令人惊奇的尖拱不仅是成熟的结构形式,更是神圣意志的体现,是中世纪人们巨大的宗教热情与纯净心灵的体现(图2)。古典时期的建筑凝练了本地域、本民族集体的意识形态和情感,因此建筑形式不仅是物质固化的存在,更是主体对象化的存在。
现代主义在新的物质技术条件下将社会需求和功能要求作为建筑革命的客观理由,20世纪20年代背景下的青年人在主观上需要建立一套与之相适应的形式观念,并以此发动了一场观念的革命。现在看来现代主义的迅速推广既是生产方式的转变,也是一场建筑意识形态的转变。克•亚历山大认为,范斯沃斯别墅设计显然受到了“单纯、明晰”这样主观形式观念的驱使,从而将功能的要素暂时耽置(图3)。现代主义之所以在60年代后广受质疑,如今看来并不是功能的理解或技术的应用有什么不妥,而是其偏执的形式观念受到了挑战。早期现代主义骨子里和保守的新古典主义者一样,是形式迷恋者,并且在主观上试图建立永恒的形式法则。
在国内近十年来,建筑现象逐渐成为公众话题。话题的焦点实际上是主体意识形态的争辩,是当下的建筑形式观念的社会反映。上海环球金融大厦、央视大楼、奥运和世博建筑具有明显的形式主义倾向,触动了集体的形式意识。这场讨论显然是不同主体的形式观念的讨论。在全民大讨论中专家明显回避形式的主观特征,而极力将形式观念与功能的、物质技术的含义联系起来,用以说明形式内涵的深刻性与合理性,但对于公众而言建筑本体是陌生的。面对主观上相当明显的形式倾向,却害怕扣上“形式主义”的帽子。这场讨论无论是“形式主义”的胜利还是“形式主义”的失败,都有待历史的判断,但建筑形式观念的主体特征却毫无悬念地呈现在公众面前。从存在和感知的交互关系而言,对建筑形而上的追求是通过可体验的物质性空间得到实现。视觉和行为的体验是其核心内容,这是主体观念反映的必要途径。但建筑形式观念的主体性思考范畴,不仅仅只是一个客观的形式美的问题,有关和谐、匀称、节奏、韵律……等等形式美的教条不是形式观念的全部,用“纯净、明晰”来体验、解释当下的建筑形式现象已不够用。建筑本体的内在因素以及人的主体意识层面需求,使建筑形式观念的研究成为一个与建筑哲学相关联的话题。
以卡西尔的文化哲学为引子,我们可以从美学的历史中找寻建筑形式的主体特征。西方的美学思想在源头是以“模仿论”为基础的,这其中带有了明显的自然主义的情感特征,在认识论上则倾向于经验的感性偏好;另一种美学观则认为“美”是先验的,认为美是理念的感性显现,其中包含了更多的理性成分,在情感上则是冷静的,更注重对抽象形式规则的研究,并希冀从中总结出形式美的规律。这两种美学倾向在实际发展过程中是相互关联,相互影响的,但其共同特点是“美”是独立于个体的一种现实,即美是客观的(图4)。
自19世纪中叶以后,美学思想在认识论上发生了重大的转折,主要体现在美学研究思想的重心由客体转向了主体,这是认识论的重大转变,也是古典美学和现代美学特征的重大区别。解释“什么是美?”或者“美是怎样构成的?”诸如此类的问题已显得过于迂腐,不能用来辨析当代的种种复杂的美学现象,不能适应当代社会条件的变化。
20世纪60年代以来,建筑美学思想和设计观念的变化风起云涌,其中最为明显的变化,便是对当年现代主义的建筑本体论和物质观的认真反思,转而将人这一影响社会和城市发展的主体因素,放在了首要位置。一方面在接受美学和文化哲学影响下着重研究历史文化、民族、地域、宗教等人类的文化心理和社会情感的因素对建筑形式观念的影响,另一方面以格式塔心理学和行为主义心理学为基础的设计研究理论提倡理性地对待人的主体性内在需求(图5)。这种理论思潮推动了现代主义建筑的深入发展,促成了60年代以后流派纷呈的后现代主义的种种设计理论和实践,为建筑设计理论和实践的发展带来了巨大影响。
中图分类号:TU2文献标识码: A
一、生态建筑内涵
说到生态建筑,我们不得不提到生态学这一自然学科。生态学是一门研究生命体与周围环境关系的学科,是由生物学拓展而来,将原本的动植物研究转变成了动植物与生存环境研究,将物质与环境之间的关系讨论进行说明。生态学理论表明,生物与非生物之间形成的自然环境生态系统是一个有机循环体系,存在着能力的动态平衡。由生态学可知,生态建筑即是人与周围环境之间的有机循环体系。那么,人类和自然环境之间怎样才能形成生态关系呢?建筑在设计的角度上,必须考虑到人与自认环境之间的和谐相处,新建建筑对周围环境的影响必须控制在生态环境可自愈的范围之内,保证生态环境的良性发展。
二、生态建筑基本原则
1、协调自然环境
建筑的起始阶段就是选址和立项,要想实现建筑的生态化,在建筑选址上必须遵循充分协调自然环境的原则。建筑设计必须遵循因地制宜原则,建筑设计人员必须从时间、空间的角度出发,将建筑周围环境因素融入设计理念之中。在协调好新建建筑与自然环境关系的过程中,还需要将经济、人文、日然环境,实现三者的协调统一。对于生态建筑的动工新建而言,它不仅仅需要考虑与自然环境之间的关系,社会经济环境也需要充分考虑。例如,新建建筑与周围旧建筑之间的关系、建筑经济价值的预测、建筑设计的可持续发展原则、建筑经济性原则等等,都是生态建筑需要协调的。
2、人性化原则
建筑的首要目的还是为人类服务,从最初为人类提供遮风挡雨的场所到现在满足人类不同的生活活动需求,人性化原则一直是生态建筑的首要原则。人们物质条件的提高,导致人们越发的注重健康和生态,对建筑室内环境提出了更高的要求。对于生态建筑而言,室内光照必须充足,室内空气交换必须及时有效,室内装饰必须环保无污染,这些都是生态建筑人性化原则的基本原则。同时,生态建筑的设计必须满足不同人对居住环境的要求,既要营造和谐的邻里环境,也要保证住户的隐私性和安全性。对于功能性建筑而言,更要充分为使用者考虑,增加建筑功能的适用性。
3、个性化原则
二十一世纪是一个个性化的时代,人们在物质生活的基础上,追求自身的特殊性。对于生态建筑而言,需要考虑到人类心理,秉承个性化设计概念,实现生态建筑的个性特征。只有生态建筑更加注重其外观形象,它才能更好地融入自然环境之中。生态建筑无疑对建筑设计者提出了更高的要求,建筑师需要将建筑空间构成、直观造型与周围环境有机结合。对于不同地区的建筑,考虑地基土质、气温、常年风速、地方人文、业主要求等,将建筑与周围地形、地势、地貌相结合,融入建筑绿化、人工造景等手段,实现生态建筑与环境的协调统一。同时,建筑设计的个性化理念也是建筑增值、人文背景的体现,对建筑销售作用显著。
三、生态建筑理论运用策略
对于生态建筑设计,我们从三方面进行设计考虑,首先是建筑区域规划,其次是建筑外部结构设计,最后是建筑内部设计。虽说只是简单的三方面,但是其中设计到的生态建筑理论众多,住宅通风、建筑绿化、防噪防尘、节能减排、建筑热岛防治等,都是我们建筑设计人员需要考虑的内容。
1、建筑通风设计
虽说目前的高层建筑或是专业建筑都有内部空调,但这样的设计是违反自然规律、不适宜人类身心健康的举措。对于建筑通风设计而言,最好的还是自然通风。要想实现建筑的自然通风,必须合理设置建筑走向、建筑群布局。大家都知道坐南朝北的建筑是最舒适的,既避免了夏日阳光的直射,也获取了冬日的光照。在建筑物平面设计中,可以通过建筑南侧空中花园设计,引导夏季自然通风进入建筑群;将建筑北部设计成辅助建筑区,减少北风的正面侵袭,实现建筑的保温隔热。对于建筑群而言,在前期的建筑规划中就需要考虑气候因素,设置天然屏障,建造空气通道,合理安排建筑物之间的间隙距离。当然,要想做到这些,建筑师不能仅仅依靠已有的气候数据,必须亲自实践调查,对小区内部气流进行监控。
2、建筑光照设计
采光度是评价一个建筑好坏的重要指标,每年都会有很多住户因为自家的阳光权而产生纠纷。从房建角度来讲,建筑采光对室内热环境影响显著,既要保证充足的室内光照,还不能过于强烈,影响住户的生活。因此,对于建筑光照设计需要考虑采光和遮阳两方面。建筑遮阳是指运用建筑物外形构造设计,采取悬挑、凹凸表面设计,减少建筑物接受的紫外线照射量。建筑采光是指可以进入建筑物内部的实际光照强度,对于高层建筑,设计者需要进行科学合理计算,考虑设计建筑与周围建筑之间的采光,设计建筑物之间的间距,保证建筑采光。建筑光照设计较好的措施是结合当地经纬度数据,进行现场光照条件监测。作为建筑设计人员,我们必须考虑到设计建筑与周围建筑的关系,安排好各个建筑之间的距离、高度布置。
3、建筑噪声控制
生态建筑的另一重要评价指标就是建筑物室内噪声控制程度,一个安静舒适的生活环境,是每个住户所追求的目标之一。要想实现建筑噪声控制,我们必须合理规划建筑布局,使建筑远离交通闹市区等噪声源。对于那些已经存在于噪声区的建筑,我们可以设置隔声墙、绿化带等,从声音传播途径上对建筑噪声进行控制。同时,建筑设计人员可以设计双层真空玻璃窗,在实现采光的同时实现保温隔声。在目前的高层建筑上,外墙保温隔热材料、隔声保护层、框架空心砖设置等途径,使室内噪声被降到最低。为了达到减少不必要的建筑支出,在建筑施工初期,建筑设计人员需要进入工地,对建筑周围噪声进行检测控制,根据实际噪声污染程度选取针对性的解决策略。
中图分类号:TU2文献标识码: A
生态建筑是我国可持续发展战略的必然要求,生态建筑的发展是一项利国利民的工程,因此如何加速生态建筑在我国的普及率是当前亟待解决的问题之一,所以我们要正确的认识生态建筑,并且明确生态建筑的重要性,将先进的科学技术应用于生态建筑的设计中去,为我国低碳生态城的规划和快速发展创造条件。
一、 生态建筑的含义
生态建筑,顾名思义,就是把生态因素与建筑因素结合在一起,运用建筑学知识与生态学知识营造出的生态平衡的建筑环境。
1、 生态建筑融入了多种领先的建筑学知识,这能够充分使用多种可再生资源,例如太阳能、风能,另一方面也节省了不少的非可再生资源。生态建筑中还运用了很多的物理知识及生物方面的技术,例如采光、通风等性能。节省了大量的资源,也相应的减少了能源的消耗及废物的释放。
2. 生态建筑的构建过程中使用了很多的可再生资源,在某种程度上既符合建筑的要求,又减少了建筑本钱,而且也可以相应的降低对能源的消耗及废物的释放量,非常有益于生态建筑周围的环境。
3. 设计生态建筑的核心部分是怎样对待释放物,即使运用的科技再发达,生态建筑中仍然会存在一些废物。生态建筑施工时运用了无害化处理方法对废物进行处理,大大减少了对周遭环境的损坏。
二、建筑设计中生态建筑理论的具体应用
1、合理设置建筑布局,融入现代先进技术,实现生态建筑的节能效果
在外部条件一定的情况下,建筑的整体布局影响着建筑的节能效果。充分考虑地势以及气候因素,合理设置建筑物的空间系统、外部形态、高度、朝向以及群体组合,能够大大降低能源消耗。在我国夏冬两季的极端气候下,一般都采取制冷或供暖设备调节室内温度,这不利于实现生态建筑的节能目标。因此,建筑师可以根据我国的气候特点,通过设计不同的建筑形态,最大程度上凸显节能的效果。例如,利用紧凑的空间布局,降低建筑的体型系数,减少设备在调节室内温度中的能源消耗。同时,还可以借助分散的结构布局,增加建筑的体型系数,从而为建筑物提供良好的自然通风条件。除了提高建筑物的自身节能效果外,引入现代先进的技术设备,对于提高生态建筑的节能效果也非常有利。目前,我国提高能源利用率的技术设备包括空调、人工照明以及生活饮用水分质供水。空调的运作与外部环境有着紧密的联系,通过有效利用外部生态环境,有助于实现空调供热、制冷以及通风等方面的功能。例如,将空调安装在室内气流循环较好的位置,能够确保室内空气流通顺畅且有助于降低能耗。照明是人们对电能的最原始需求,同时也是一项耗费较大的项目。所以在设计照明系统的时候,需要进行分级设计,如背景照明与工作照明。在具体的设计中,可以将背景照明设置为反射或漫射光。而在工作照明设置中,可以尽量减少水平光的照度,如降低电脑屏幕中的眩光。另外,对照明系统进行分区集控,如分区设置开关等,都可以有效避免资源的浪费。同时,在人工照明中,应尽量使用一些节能灯具。在供水系统中,一般都是热水、冷水的分质供应的形式。热水供应采用电开水器,满足多人饮水需求。对于冷水供应,可以采用纯水机对自来水进行直接过滤。
2、 注重建筑系统中能量和物质的循环使用
设计中要有合理且科学有效的通风、空调和供热系统;在进行建筑外表面设计时需要考虑结合围护结构的热效率;电气负荷、器具设备以及照明也需要从节能方面进行考虑,并且做出最优设计;合理的开发新的能源,各种再生能源充分也有效地利用起来,科学合理的处理建筑生活垃圾;提供新鲜的空气,要尽量减少微生物生长的机会,减少建筑中的建筑材料中易挥发的现象,创造易于接近公共和日光适宜环境。此外,还需要考虑室内清洁材料和空间维修挥发的化学成分对人体的影响;尽可能减少建筑垃圾,建筑构造使用带有可循环材料(如铝钢、材材等)或可循环的产品,考虑建筑设备和建筑构件的再利用;建筑地面、屋顶、门窗要进行绝热处理;为建筑物主人使用可循环设施提供方便,通过中水的再节水和利用装置来使生活污水降到最低;广泛应用建筑通风节能、采暖节能、照明节能、制冷节能等建筑节能技术。
3、 注意保护环境利用建筑绿化
无论建筑物是否建的得当,都对环境造成压力,产生负面影响,因此,建筑要对周边环境做出生态化的回应和补偿。在建筑规划中,通过绿化风障的设置,可降低冷季风速,减少建筑物和场地外表面的冬季热损失。利用绿化风障的建筑物背向遮挡冬季寒流风向,可减少寒风对组群内的建筑以及庭院的影响,有利于冬季节能并创造适宜的微气候。常绿乔木、等防风设施很有效。绿化是一种改善微气候、具有高度综合价值的规划布局要素。他首先可以通过调节阳光对建筑的照射来改善小环境的微气候。在夏季降低温度是建筑绿化最显著的作用之一。其次,由于植物的蒸腾作用,他可以调节小环境的相对湿度。有研究表明,有绿化居住小区的空气相对湿度比没有绿化的居住小区冬季高10~20%,在夏季高20~30%。另外它还有明显降低噪声和净化空气的作用。在单体设计中,仍然可以运用绿化。在建筑的不同部位都可以设置不同的绿化。包括屋面绿化、散水绿化、窗台、柱面、挑檐面绿化、室内绿化、遮阳绿化,由于种植绿化,构造会有些不同,但综合效益是很高的。
4、立足本地资源优势,充分利用各种能源
在生态建筑的设计中,应充分遵循因地制宜的原则,立足于本地现有的资源,充分挖掘可再生能源的利用率。如太阳能、风能与水能等清洁能源,满足人们对生态环保建筑的需求。例如,建筑师可以综合考虑建筑物周围的主导风向,合理种植树木,为建筑物提供良好的自然通风条件。根据建筑周围不同的气压以及风的流向,设置生态墙或导风百叶窗,疏导气流、调节风向以实现降温的目的。对水能的利用,主要体现在利用水设置一些水文景观,如水池、假山瀑布等,不仅可以起到良好的降温作用,而且为人们营造更加怡人的风景。此外,还可以通过分析当地的太阳方位角,确定建筑物的朝向,使建筑物获得较长的日照时数并实现良好的自然采光效果。作为一种可再生的新能源,太阳能在生态建筑中被广泛应用,而且在人们的生活中发挥了重要的作用。例如,可以充分利用太阳能设置自然暖房与自然冷房,通过采暖蓄热或通风降温来调节室内温度,满足人们的舒适性需求。
总之,建设设计中要综合考虑各种因素,以满足生态环境、人们心理和生活健康的要求。但生态建筑的设计不存在放之四海皆准的范例,不能简单地制定一个生态建筑的国际标准,不同的国家在不同的时期会有不同的条件,应该根据国情去决定。
参考文献:
[1] 李岚.生态建筑设计与建筑设计生态化趋势[J]. 城市建筑. 2013(16)
Abstract:Early formation of the theory are the basis of practice and gained from, the special architectural theory is that, in the architectural design of the creation and practice the theory derived, can be extended to the universal from the individual to obtain a wider range of applications. The development of architectural theory should not only apply to general situations, but also take into account special circumstances, and form a sound theoretical system. The author believes that the development of new China architecture theory has important practical significance.
Keywords:new architectural theory;orientation update;development track;tradition;innovation
中图分类号:TU-021
文献标识码:A
文章编号:1008-0422(2010)08-0092-02
1引言
对我国现阶段的建筑理论,人们通常认识的不够全面,也难以摸清我国建筑理论的发展现状。究其根源,是由于我们基于自身文化的理论发展不够,没有正确的理论研究发展;而对西方的建筑理论又盲目推崇,忘记了建筑理论本土化的需求。由此造成了现在国内建筑理论体系混乱,理论发展滞后,理论难以指导实践。我们只有科学地认清当前的理论构成情况,才能对未来的建筑理论发展起到良好的指导作用。
2建筑理论发展的指导作用
2.1建筑理论对城市生活的引导作用
建筑的功能性要满足人们日渐丰富的日常文化生活,而不是简单的遮风避雨,工作休息,因此建筑师对建筑的理解不能单一的定位在一个固定不变的角度上,使人们不能充分地利用建筑本身构建自己的文化生活。[1]随着人们生活节奏的加快和对生活质量要求的不断提高,人们对包括建筑在内的生活元素的使用要求也越来越高,伴随着新技术的发展,建筑设计该何去何从?这就需要有正确的建筑理论来引导。
2.2建筑理论对建筑文化的引导作用
传统的“机器生产财富,建筑消耗财富”的思想,早已深入人心,并且还将长期的对人们的认知产生影响。[2]然而,当人们越来越多的认识到,建筑本身的欣赏性和功能性,使建筑兼顾了精神上的文化需求和物质上的使用需求。[3]针对同样的建筑功能要求,在相同的预算条件下,不同建筑设计师的设计创作对建筑精神价值的体现也大不相同。这就要求建筑设计师要在满足建筑功能需求的同时将无形的精神文化需求最大化地体现出来。建筑理论的创新可以很好的引导建筑创作去遵循地方文化,表现地方特色。
3中国建筑理论发展应回归传统,注重创新
3.1建筑理论发展应当回归传统
建筑风格是建筑文化的一部分,是建筑理论无法回避的元素。盲目追求建筑的形式美,过分的标新立异,使得近年来许多设计脱离了理论的指导;而任何脱离理论指导的设计实践都是茫然的,都不会是成功的设计实践。与此同时,建筑理论的研究,在极度繁忙的建筑设计市场面前被无情的边缘化了,理论的知识地位不断降低,人们对理论的认识存有成见。因此,建筑理论在中国回归传统内涵,更具有其特别的意义。提倡理论回归,就是要让社会的进步来不断触动理论的发展创新,让理论充满活力。设计的基本道理是相通的,但形式是变化无穷的。简单地回归到过往的基本原理,并没有实际意义;而中国和世界的建筑理论面临着众多的变革因素、现实问题乃至人类的生存问题,就要求我们必须要以前瞻性的思考来重新整合理论,使之回归到既能传承过往经验,又能解决现实问题,并不断进行自我更新的良好状况。
3.2建筑理论发展应当注重探索创新
传统的建筑理论研究重心,总是徘徊在诸如建筑构件等小问题上,如探讨屋顶采用何种形式,空间及色彩的安排和搭配等,将这些看似极具代表性的特点加以归纳,继而总结出一段时期或者某个特定区域内的建筑特色。相当一段时间以来,我国的建筑理论发展,更多是借鉴西方发达国家以及苏联的建筑理论研究成果,继而套用到我国的国情上来,谋求中西结合,继续发展。而基于这些理论所进行的建筑创作,套用借鉴而来的设计方法,在实践上就难免总是带有一定局限性,而且脱离了理论创建之初的背景基础也只能是模仿到“形似”阶段。[4]如果想要能够对过去的一段时期的建筑理论建立起充分的理解,想要在实践的基础上恰当地运用,就要寻求根源,不仅掌握形式上的特点,还要结合当时或当地的文化、民俗、伦理等各项人文因素,力求能够在“精神”的层面上深刻地理解建筑理论。只有这样,才能在理论继续创新和探索的路上不断发展。科学技术的进步,也为我们实现过去不可能完成的构想提供了条件,因此建筑与科技进步相结合的理论创新,将是一个庞大的理论发展体系,不仅是从建筑一个单一的领域,也并不是过去简单的建筑师实践,而应是多领域的,跨学科的综合探索。
4 当代中国建筑理论的发展趋势
4.1建筑理论向系统化方向发展
近来建筑界呈现出一种对建筑系统理论的依赖,从整个理论体系出发,例如建筑的流派,风格以及人体工程学,环境心理学等一切建筑理论体系内的相关理论。运用综合的系统理论看待建筑,可以更加全面,并升华建筑理论的范畴。系统论、信息论、控制论是20世纪40年代先后形成的科学方法论,它们是当代人类认识史上的里程碑,是人类科学成就达到的前所未有的新高度。[5]在国内,侯幼彬先生在这方面走在了前面。他认为建筑是高度复杂的非线性系统,需要从多角度,多层面来解读,而不是使用简单的,二维的非此即彼的处理方式。无论是进行建筑创作还是从事理论研究,都应该通盘考虑,把握大局,从多角度出发,全面系统地思考设计问题,解决矛盾。邹德侬先生也提出了建筑理论向系统化方向发展的观点,他勾勒出的建筑理论与建筑实践的双峰图(图1),便很好地表达了各种创作元素之间相互影响相互制约的关系。框架以基本理论为基础,左侧是建筑理论创作的发展,右侧是建筑创作实践的进步,两者都以相近的史学观点与设计理论为基础,交互共生,协调发展。
4.2建筑理论向广义建筑学方向发展
广义建筑学是一种新兴的建筑观,并演变成为当前甚至以后整个建筑业的发展方向。广义建筑学是将建筑学、地景学和城市规划学的理论基础有效地整合为一个整体,对建筑的本真进行综合性的追寻。将规划建设、新建筑的设计、城市历史环境的保护、原有建筑的维修与改建等问题,纳入一个动态的循环体系中,是广义建筑学的一项重大使命。同时,广义建筑学也有着鲜明的“本土化”特性,植根于当地的文化根源,结合外来的精华,从而加快当地建筑行业的持续性发展。清华大学吴良镛先生较早地提出“广义建筑学”的概念,他所倡导的人居科学理论,对建筑学的发展和变化进行了广义的诠释(图2)。他认为人类的聚居环境除人工环境外,也应当包括自然环境和社会环境,因此建筑学的概念也应该是广义的,想要深入地研究,就不可避免地要涉猎到众多互相联系的学科群。要同时考虑到自然科学、环境科学,以及人文科学等诸多学科之间的联系,把建筑的问题放到复杂的巨系统里观察分析,力求全面高效的解决问题。
广义建筑学概念里所定义的建筑师,应该是一个出色的综合协调者,他的工作应该是负责协调与建筑物有关的各种形式,解决技术与社会经济等方方面面的问题,无论是小到房屋街道的改造,还是大到城市的发展与规划。而且广义的建筑学将涵盖比单体建筑更加广阔的范围,所以建筑理论的发展必须要做到统筹兼顾。当然这并不是说要求建筑师成为无所不能的专家,而是需要建筑师加强自身修养,扩大知识面,寻找问题的结合点,提出问题解决问题,这样不断实践才能进一步促进建筑理论的发展。
4.3建筑理论应当寻求中国特色的表现
系统化的建筑理论观点所不可回避的问题是,建筑设计的创造性思维是非线性的,是不容易捕捉到的,它们很难被定性观察,也很难用相对严谨的系统论来阐释;而广义的建筑理论由于是正在发展中的科学,而且它涉及到不同阶层的社会利益,兼顾到各种矛盾冲突,在学术上要取得进一步发展一样很困难。
当代前沿学科交叉渗透,相互融合的进程在逐步加快,建筑理论的发展需要用新的思维方式来面对新的局面。张钦楠先生曾经说过,工程学是技术学的分支,它的理论是具有全球性和普适性的;而建筑学则同时涉及技术科学和人文科学两个方面,因此它的理论就既有全球性和普适性的一面,也应该具有民族性和地域性的一面。最近几十年来,我们的经济有了较大发展,建筑创作的环境也有了很大改观,建筑市场生机盎然。而在追求四个现代化目标的过程中,一切向发达国家看齐,已经让建筑界的面貌有了较大改观。但我们必须注意到,这其中大量的建筑设计作品往往只是注重对建筑形式的刻意模仿,知其然而不知其所以然。要知道西方的建筑体系是经历过了不同的发展阶段,通过长时间的实践与自我完善才达到今天这样的水平。西方的建筑理论内容已经非常丰富,也达到了一定的深度,但是这并不意味着可以拿来照用,因为它们未必适合中国的建筑发展,也不可能给我们提供现成的答案。中国的建筑理论发展,必须要顾及到中国的地域文化特色,在调查研究的基础上认真思考分析,不断实践不断反思,才能真正有所作为。用早日实现建筑界的现代化为借口,盲目建设,不考虑自然条件与经济局限,一味追求高大全的建筑形象,这种做法是万万不可取的。
建筑理论的创作,应该体现出在工程建设基础上的人文关怀,它不但应该能够指导我们改善人居环境,实现社会可持续发展,增进与城市规划相融合的多层次的理论建构;同时也应该是强调民族地域性,不断彰显个性的创作历程。
5结语
我国的建筑理论发展滞后,究其原因,受两个方面的影响较多:一是我国既有的建筑理论发展缺失,一直缺乏比较系统的建筑理论研究;二是盲目引进西方建筑理论,习惯于生搬硬套。自有的建筑理论不完善,外来理论又很难本土化,两种因素综合作用,就直接导致了建筑理论发展的严重滞后。
20世纪人类建筑学取得了巨大发展。要让建筑理论在新世纪里不断发展,就必须把现有的成就整合起来,回归基本的理论,并以此为出发点,不断创新。从这个角度来分析,符合中国国情的建筑理论发展过程,正是应该不断整合,不断吸纳新知识,不断自我完善的过程。
参考文献:
[1] 周浩明.生态建筑――面向未来的建筑[M],北京:清华大学出版社,2009:12-13.
[2] 顾孟潮.中国建筑评析与展望[M].天津:天津科学技术出版社,2009:23-24.
生态住宅是多种技术集成的结果,它需要科学技术的进步,更不能离开政府相关政策法规的鼓励和正确引导。只有在设计过程中各专业人员的相互合作与共同努力,综合运用当代建筑学、建筑技术科学、生态学及其他科学技术的成果,从技术、经济、环境、能源及社会等角度出发,系统地设计与评价住区的室内外环境,才会设计出更多更好的生态住宅。
一、生态化建筑住宅设计的必要性分析
当今城市的整体住宅生态景观并不乐观,在人们赖以栖息生活的住宅建筑外,存在着交通阻塞、噪声污染、垃圾成山和污水横流等现象比比皆是。因住宅建筑活动而引发的负效应,主要表现为建材污染、能量耗散、气候热岛、水分流失、噪声污染、环境污染、空间拥挤与景观压抑等,这些已经深入危害到人们的生存与健康。不合理的住宅建筑布局,使人处于一种自我压抑和异化的状态,严重影响了人们的正常生活。每况愈下恶化的生态问题,急需加以处理和解决。
二、生态住宅的设计原则
1、设计追求同地球的协调统一
基地、方位和覆盖物的选择必须保持再生资源、使用太阳能、风能、水能作为全部或主要能源。尽量少用或不用紧缺的、无法再生的能源。使用“绿色”产品和“绿色”材料,无毒的、无污染的、持久的、可再生的等可循环利用的材料。设计的建筑应该在使资源和自然动力方面具有智能,当有足够的能量时,可以有效组织各种能源、用水及采光。
2、设计应追求精神的舒适
使建筑同环境相结合,与周围社区的建筑风格及所用材料相呼应。与不同层次的人在不同的层次上沟通合作,将个人的见解同群体的技术合在一起,创造完整的具有生命力的建筑。采用协调的形式和比例,根据“美者优存”的原则,创造优美、舒适的建筑。利用自然材料本色的色彩和纹理,创造个性化的色彩环境。
3、设计追求健康的体系
创造一个允许建筑“呼吸”的环境,使用自然材料控制温度、湿度、气流和环境质量。选择基地时避开输电线的有害电磁辐射及有害地球辐射,设计避免家用电器的静电和电磁,避免阻碍有益的宇宙辐射和地球辐射。
三、建筑住宅设计中生态建筑理论的运用
1、提高门窗性能
住宅能耗散失的最薄弱部位在外门窗,它的能耗在住宅总能耗中占较大比例。所以在保证通风、日照、观景、采光前提的条件下,尽可能减小住宅外门窗洞口的面积,以减少冷风渗透,提高外门窗的气密性,达到提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。通常采用的节能措施有:
(1)控制住宅窗墙比。
(2)提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。
(3)改善住宅门窗的保温性能。
(4)设置“温度阻尼区”。
2、充分利用太阳能
在当前这个能源紧缺的时代,节能意义重大。如果建筑物节能而不利用无处不在的、清洁无污染的、取之不尽的太阳能,实在是一个巨大的浪费。太阳能应用于住宅,若要达到使用要求并且不影响建筑的外观,就要结合住宅的特点,与建筑相结合,达到合二为一,相得益彰的效果。在住宅设计中一是充分利用自然光源,降低照明用电;二是利用太阳能热水系统,小区共用供热系统;三是利用太阳能供电系统,已达到充分利用自然能源减少对大气的污染;保持良好的室外室内通风,提高室内环境的舒适性,降低能耗的目的。
3、 绿色材料的使用
绿色材料是指在材料的提取、制备.生产.使用及废弃的过程中,消耗少量的能源和资源,排放少量的污染物.对人体和环境不造成污染或是尽可能少地带来污染。绿色环保材料的特征一是节约能源和资源;二是减少环境污染,避免温室效应和臭氧层破坏:三是资源利于回收和循环再生。鉴于这些特征,目前陆续研制成功了许多环保型无公害绿色材料。如:在建筑涂料方面,研发了水溶性涂料、粉末涂料.无溶剂涂料等。其中,有一种用于卫生间陶瓷表面的涂层材料。不但具有普通陶瓷表面釉质的耐磨、光亮的一般性能.还具有杀菌、反腐的作用。此外,还有阻燃吸音板材、再生墙纸、阳光温室技术、太阳能热水技术等,不同程度地实现绿色材料的特征目标。当然,室内装修尽可能追求健康、自然.纯朴的风格。
4、 绿色植物的合理运用
良好的室内绿化能净化室内空气,调节室内温度与湿度,有利于人体健康;植物进行光合作用时蒸发水分,吸收二氧化碳,排放出氧气,部分植物还可吸收有害气体,分泌挥化性物质,杀灭空气中的细菌,因此,它们具有一定的调节室内温度和湿度的功能。把大自然的花草引入室内,使人仿佛置身于大自然之中,从而达到放松身心、维持心理健康的作用。此外,人们在不断进行室内绿化养护和管理的过程也能陶冶情趣、修养身心。室内宜养植的几类植物:
(1)芦荟、吊兰、虎尾兰、一叶兰、龟背竹等,理由:它们是天然的清道夫,可以清除空气中的有害物质,特别是在对付甲醛上颇有功效。
(2)常青藤、铁树、、金橘、石榴、紫茉莉、半支莲、月季花、山茶、石榴、米兰、雏菊、腊梅、万寿菊等,理由:它们在抵抗二氧化硫、氟、氯、乙醚、乙烯、汞蒸气、铅蒸气、一氧化碳、过氧化氮等有害气体上,各有用武之地。
(3)玫瑰、桂花、紫罗兰、茉莉、柠檬、蔷薇、石竹、铃兰、紫薇、丁香、玫瑰、田菊、薄荷等;理由:这些芳香花卉产生的挥发性油类具有显著的杀菌作用,这些植物可使人放松、精神愉快、有利于睡眠、提高工作效率,还能使人更聪明。
5、生活垃圾的合理处理
将生活垃圾按照垃圾的不同成分、属性、利用价值以及对环境的影响,分成若干类。对于可回收的垃圾如纸类、塑料、金属、玻璃、织物等回收后送到相关处理厂进行科学回收处理和再生;对于不可回收有机垃圾(如如果皮、菜叶、剩菜剩饭等)进行堆肥发酵,利用有机垃圾制成肥料可以返回农业使用;对没有回收利用价值的无机垃圾进行填埋处置;对热值较高的可燃垃圾进行焚烧处置。
6、水热环境系统设计
绿色生态建筑的建设关键是节水,同时要考虑水质和水量两个问题。一般的,绿色生态建筑可采取的节水措施有:采用节水节能型供水设施;建立雨水收集系统、污水处理系统就地将污水处理成中水(中水意为城市污水或生活用水经处理达到一定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水);景观用水要专门设计并将其纳入中水系统一并考虑。热环境的实现更为重要。建筑区的热系统应满足居民的供热舒适度的要求,以及建筑节能和环保的要求。冬季供暖的室内温度宜在20 ~ 24℃,夏季空调的室内适宜温度为22 ~ 27℃。可采用采暖、制冷、生活热水三联供的热环境技术,或在各户安装散热器温控阀,避免不必要的浪费。
7、智能系统设计
目前,大量电子通讯和自动化技术在建筑中得以运用,出现了智能化建筑,可以根据温度、湿度、风力的情况自动调节“智能壳体”的开闭和空调量,保证了智能化大楼中智能化生产和脑力劳动的高生产率。因此,绿色生态建筑的发展也需要推进智能化的发展,进行智能系统设计。
总之,生态建筑作为一个新兴事物,今后的研究与探索之路将会是漫长而艰辛的,随着工业时代向信息时代的迈进,随着机器文明向生态文明的转变可持续发展将成为世纪的主旋律。生态建筑理论的发展将导致建筑科学技术内容的极大丰富与建筑艺术创造的相应发展。
参考文献:
[1] 赵克川.绿色生态建筑——从设计角度浅析绿色生态建筑[J].大众科技.2012(04)
中图分类号:TU2 文献标识码: A
1 引言
经济高速发展在给人类带来巨大财富的同时,也引发了环境、能源、资源等多方面的问题,对人类的发展与生存造成了一定的影响。在应对许多与生态问题和环境问题的过程中可持续发展理论逐步形成,随着人们对可持续发展理论研究与应用,它的概念、应用领域、涵盖的范围得到了广泛扩大与发展,生态建筑理论就是可持续发展理论在建筑设计领域发展扩充的具体表现。
2 在建设设计中生态建筑理论运用的必要性
据建筑学领域的顶尖专家所做的统计,全球相关建筑产业消耗的原材料、能源、水资源占据全球总消耗量的50%左右,建筑及相关建设用地使得农业用地总量大幅减少,同时造成空气、水体等环境污染。氟氯化合物、温室气体对环境的影响甚为严重,这些问题时刻的提醒我们要重新认识人类、建筑与自然的关系。在建筑设计中生态建筑理论的发展及运用已成为热点。建筑的生态化不仅可以实现减少污染、保护环境、节约资源,还能为人类提供更加舒适健康的生活空间,物质文化生活大大改善的今天人们对生活环境、自身健康状况的人性化等方面的重视程度越来越高,生态建筑也成为人们不断追求的目标,生态建筑理论在建筑设计中也越来越重要。
3 生态建筑及理论的概念和特征
3.1 生态建筑的概念
本文认为生态建筑是一个十分广泛的建筑学概念,在狭义上,生态建筑指的是具体的建筑,是指把生态学原理融入在设计、应用、建设的过程中,建立与人类、自然环境等和谐的发展关系的建筑;广义上来说,生态建筑理论是抽象的,它从建筑学理论与生态学原理相结合产生的建筑实物层面,上升到可持续发展的领域,建筑产物应有可持续发展性。构建更加适合于人类居住的舒适健康的生存环境;与周围的环境建立统一和谐的关系,实现环境、人、建筑的相互和谐;降低对资源的消耗,减少对人类、社会、环境等带来的负面影响。这些都是实现建筑生态化的过程中需要考虑的内容。 生态建筑运用生态建筑理论的方法与原理,科学合理地利用并改造自然,达到社会人、建筑以及自然的和谐发展的目标。
3.2 生态建筑的特点
生态建筑是在重新审视人与自然关系的前提上提出的,生态建筑在设计、建设以及使用的过程中详细地考虑了人与社会环境、自然环境之间的关系,以可持续发展为指导理论,综合运用科学技术、生态学、建筑学等理论,就建筑设计、建设及使用中的每个环节,进行合理科学规划的整体设计,实现建筑环境的生态平衡、舒适健康;实现建筑的使用中高效、无污染、低耗。它是以自然为基础,加以科学合理的人工创造,创建统一和谐的环境,实现人、建筑、自然的生态平衡。
因地制宜在建设过程中使生态建筑的地域性很明显。这种地域性表现为两个层面,一是生态建筑与气候、地理等实体要素的统一,二是生态建筑与人文、历史等抽象要素的统一。生态建筑其本身即实体元素,实现建筑正常功能的基本要求是生态建筑与当地的地理、气候等地域自然要素特征相适应,同时建筑也是人类文明的体现部分和参与部分,必然要求与地域历史、人文要素特征要相适应。在建筑设计中生态建筑理论的应用,要求设计要尊重地域特征,因地制宜、就地取材是建筑生态理论的最好实践,这个过程也赋予了生态建筑的一定地域特性。
4 建筑设计中生态建筑理论的应用
4.1 建筑设计过程中融入生态建筑理论要考虑的影响因素
4.1.1 自然环境
取材于自然,应用于自然,无废无污染的最终重回于自然是生态建筑理论的核心内涵。生态建筑是一个具有可持续发展特性的有机体,这就要求自然环境与建筑之间要建立起良性循环;自然环境中的诸多种因素也影响制约生态建筑的实现。
4.1.2 技术环境
建筑设计与建设过程中生态建筑理论的运用,应有良好的技术环境做前提保证,为实现建筑生态化提供科学技术支持。从生态建筑的设计、施工,到生态化选材以及生态化材料加工处理,再到各种符合生态学原理的资源能源在生态建筑使用中的开发和利用,最后到生活废弃物的废弃处理和再生利用等,解决这些关乎到建筑生态化水平高低的问题,都需要相关科学技术环境作为理论与实际支持。
4.1.3 经济环境
在建筑设计中生态建筑理论的应用也会或多或少地受经济环境水平的影响。在经济水平发达程度较低、相对滞后的地域,即使生态建筑理论的引入,有了完善合理的建筑生态化设计,因缺少与之相应的经济环境,建筑的生态化也无法得以实现。
4.1.4 人文环境
生态化建筑就是要为人们创建一个人与自然和谐发展、舒适健康的生存空间,在建筑设计中生态建筑理论的运用显然要合理、周到、细致的考虑到人文环境的影响。生态化建筑设计过程中把风土人情、地域文化以及人们各不相同的思维方式、生活习惯等更好的融入进去,使建筑在生态化更好的反应出当地的风俗文化和地域特色。
4.1.5 社会环境。
高污染、高耗能是建筑行业的特点,这使得人们对建筑合理科学设计的重视程度增加,建筑设计中生态理论的应用己成为社会环境下的必然趋势。生态建筑理论的运用,使建筑成为了涉及生态学、建筑学、美学、经济学等多个领域学科的复杂工程,只有生态学原理都贯彻于建筑所涉及每个领域之内,生态建筑的设计、建设和使用才能得以真正实现。
4.2 生态建筑理论在建筑设计的运用方略
4.2.1 不同自然环境与建筑的完美融合
地域自然特征的差异性使得建筑在实现生态化的过程中,不可单一遵循固定的设计模式,要与不同的自然环境相结合,设计方案要力求实现将自然环境与建筑完美融合,在合理有效利用原有自然环境的过程中,减少对原生态环境的破坏。设计中,实现不同自然环境与建筑融合主要有两种方式:把建筑融入环境,建立人与自然良好和谐的关系;采用合适的技术和设计手段,把自然环境引入建筑群体。自然环境与建筑的完美融合,实现建筑生态化。
4.2.2 优势能源在建筑中的高效利用
作为一个生态建筑的设计师,在强调建筑使用过程中环保节能的同时,更应当在设计中把不同地域的种种优势能源的利用体现出来。比如频临海面的建筑群,这种地域优势极大地使它拥有巨大的风能、太阳能的利用潜在能力,设计人员可在建筑群楼顶增设多作座风车,在前方呈矩阵型排列多组太阳能电池板,与此同时,可配备智能电网,使电能有效合理储存,采用交流配电柜与并网逆变器还可以实现风能和太阳能之间相互发电,使优势能源在建筑群体中得到高效利用。
4.3.3 建筑材料的因地制宜、就地取材
实现建筑的生态化过程可采用生态建材,选用建筑材料改善建筑群体节能节源的同时还减少了对环境污染;还可就地取材、因地制宜,广泛使用地方性建筑材,实现建筑的生态化和地域性的建设。在我国许多传统建筑很好地体现出因地制宜,就地取材的独到好处居民利用当地的农作物弃料用建造屋体,达到了冬暖夏凉的效果,这就是建筑生态化地域性设计的典范。
5 结语
我国建筑生态理论的发展和研究起步比较晚,在建筑设计运用生态建筑理论的实践现在还处在初级阶段,所以,建筑设计师们要对生态建筑理论进行深入研究,结合各地在资源、气候、环境等方面的差异性,实现自然资源的因地制宜、生态建筑材料的就地取材化利用,在建筑设计中有效融入生态化建筑技术,实现在建筑设计中生态建筑理论的广泛应用。
1.前言
我国经济的快速发展虽然给人们带来了方便,但是同样对人类资源、生态以及环境造成了严重的影响,这些问题的存在对人类的发展造成了很多消极的影响。随着我国建筑发展设计越来越多样化,人们对生态资源以及环境等问题也越来越重视,因此,生态建筑理论在建筑设计中是非常重要的,它对人们的可持续发展发挥了很大的作用。现如今,我国对生态环境等问题提出了可持续发展的战略目标,从而提高生态建筑理论在建筑设计中的作用。
2.在建筑设计中运用生态建筑理论的重要性
经过科学的调查及研究所知建筑行业所消耗的原材料以及能源资源占了全球总消耗量的50%左右,并且由于建筑用地场面较大,所以导致了农业用地减少了许多以及对周边的自然环境造成了严重的污染。为了使人类能够生活在一个健康舒适的生活环境中,我们必须认识到人类与建筑以及自然环境的关系,并且将生态建筑理论充分的运用到建筑设计中,从而使人类与自然建筑达到有效的结合。这就证明了生态建筑理论在建筑设计中起着非常重要的作用。
3.生态建筑理论的特征及概念
3.1生态建筑的含义
在建筑设计中生态建筑是一个较为广泛的建筑学概念,它在狭义上指的是将生态学原理融入到建筑设计以及建筑应用的过程当中,使人类与自然环境建立和谐的发展关系。而在广义上来讲,生态建筑理论在建筑设计中是相对抽象的,它在建筑事物层面上将建筑学理论以及生态学原理相结合,然后使建筑产物上升到一种可持续发展的领域,从而使建筑物达到可持发展的战略目标。建立可持续发展的建筑产物,不仅是为了将人类与自然以及建筑能够达到相互和谐的体系,还有效的降低了能源的消耗,从而使建筑生态的运用以及建筑生态的理论发挥出它应有的作用。
3.2生态建筑的特征
在建筑设计中生态建筑理论运用的提出是为了重新审视人与自然的关系,为了实现建筑环境的生态平衡、人类的舒适健康以及周边环境没有严重的污染,在建筑设计中运用生态建筑理论就必须结合人类实际生活的环境以及社会环境的关系,在建筑设计以及建筑使用的各个环节中运用综合的科学技术、生态学以及建筑学,从而有效的指导建筑设计成为可持续发展的建筑产物,达到人、自然以及建筑的生态平衡。在建筑设计中其生态建筑的地域性非常明显,它主要包含了两层地域性,第一层面是生态建筑与地理以及气候等实体要素必须统一,第二层面是生态建筑必须与人文以及历史等抽象的要素形成统一。为了实现生态建筑与当地的地理以及气候等其他的特征要素相适应,并且还要求建筑中体现出人类文明抽象要素特征,就必须把地域历史以及人文要素结合起来然后运用到建筑设计的生态建筑理论当中。因此,因地制宜地取材不仅能在建筑生态理论中得到最好的实践,还赋予了生态建筑一定的地域性特征。
4.在建筑设计中生态建筑理论的应用
4.1在建筑设计过程中融入生态建筑理论需要考虑的影响因素
(1)自然环境因素
在进行建筑设计时必须要考虑到自然环境给生态建筑造成的影响因素,为了使生态建筑将建筑转变成一个可持续发展的有机体,就必须把建筑与自然环境相结合。由于建筑中所用到的材料大多数来自于自然界,因此,将无废及无污染的材料重用于自然界也是生态建筑的核心理念,从而使自然环境与建筑之间建立起一个良性循环的体系。
(2)技术环境因素
在建筑设计与建设的过程当中运用生态建筑理论时,必须有良好的技术环境为基础。在生态化建筑中生态建筑的取材、科学技术以及生态化加工处理,最后到生态建筑中各种建筑废弃物的处理、开发及再生利用等,成为了解决建筑生态化水平高低的问题。为了解决这些问题,就必须将相关的科学技术环境作为理论与实际支持的基础前提。
(3)经济环境因素
在一些经济发达程度不高或相对滞后的地域中,想要引入生态建筑理论的运用是相对比较困难的,虽然建筑生态环境有了较为完善的生态计划,但是由于地域经济环境水平较为落后,所以导致建筑生态化在建筑设计中不能有效的得以利用。
(4)人文环境因素
在建筑设计中运用生态化建筑是为了创建一个人与自然的和谐发展以及舒适健康的发展空间,要想生态建筑设计的过程中可以融入地域文化以及风土人情,就必须将生态建筑理论合理的、周到的、细致的运用到人文环境中。只有将这些融入到人文环境中才能够更好的突出生态化建筑中的地域特色以及风俗习惯。
(5)社会环境因素
在建筑行业中高污染以及高耗能是建筑行业的两大特点,所以生态建筑理论的运用将成为建筑设计发展的必然趋势。由于人们对建筑合理的设计以及科学的设计重视程度的加高,因此,生态建筑理论的运用在社会环境成为了一个较为复杂的科学建筑工程,其中包括了生态学、美学、建筑学以及经济学等多个学科领域。为了实现生态建筑理论在建筑设计中的设计以及建设,就必须将生态学原理都贯彻的落实到建筑设计领域中,从而有效的达到生态建筑理论的运用。
4.2生态建筑理论在建筑设计中的运用方针
(1)不同自然环境与建筑的有效结合
在生态建筑设计中为了实现自然环境与建筑能够有效的结合在一起,就不能遵循单一的固定设计模式,并且要根据地域自然环境的差异性与设计方案所结合,然后有效的利用自然环境与生态环境的结合,从而建立好人与自然良好的和谐关系。最终不仅可以实现自然环境与建筑的完美融合,还有效的实现了建筑生态化理论的运用。
(2)高效的利用在建筑中的优势能源
在建筑设计中设计师除了要强调建筑使用过程中的环保功能,还应该将不同地域中的优势能源有效的利用到生态建筑中。例如,一些在海边的建筑群体,在建筑设计中应合理的利用风能以及太阳能等潜在的一些优势,使建筑群体在这些能源的作用下更好的发挥出它应有的作用,因此,高效的利用优势能源在建筑设计中是不可忽略的重要内容。
(3)在建筑设计中应因地制宜并就地取材
在实行生态建筑理论的过程中,工作人员可以选用的材料是生态建材,它不仅可以减少废材对环境的污染,还可以因地制宜有效的利用再生能源,比如,有些地方的人民利用当地废弃的材料来搭建小屋,为生活提供冬暖夏凉的居所。所以因地制宜的就地取材实现了建筑生态化以及地域性的建设。
参考文献
[1]李明,饶永.浅议生态建筑理论在建筑住宅设计中的运用[J].安徽建筑,2005,05:24-25.
1.生态建筑概述
根据世界卫生组织(WHO)的定义,所谓“健康”就是指人在身体上、精神上、社会上完全处于良好的状态。据此定义,“健康住宅”不仅仅是住宅+绿化+社区医疗保健,还指在生态环境、生活卫生、立体绿化、自然景观、噪音降低、建筑和装饰材料、空气流通等方面,都必须以人的健康为根本。
1.1生态住宅定义
健康住宅又称“生态住宅”,生态住宅居住区的总体布局、生态住宅建筑单体的空间组合、房屋构造、自然能源的利用和节能措施、绿化系统以及生活服务配套的设计,都必须以改善及提高人的生态环境、生命质量为出发点和目标。
1.2生态住宅原则
生态住宅是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则,即综合系统效率最优原则,来设计、组织建筑内外空间中的各种物质因素,使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废无?亏染、生态平衡的建筑环境。生态住宅以可持续发展的思想为指导,意在寻求自然、建筑和人三者之间的和谐统一,即在“以人为本”的基础上,利用自然条件和人为手段来创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境,同时又要控制对于自然资源的使用,努力实现向自然索取与回报之间的平衡。生态住宅的特征是舒适、健康、高效和美观。
1.3生态住宅的技术策略
1.3、1追求舒适和健康是生态住宅的基础 生态住宅首先要满足的是人体的舒适性,例如适宜的温度和湿度。此外还应有益于人的身心健康,如有充足的日照以实现杀菌消毒,有良好的通风以获得高品质的新鲜空气,以及无辐射、无污染的室内装饰材料等。在心理方面,生态住宅既要保证家庭生活所需要的居住功能——安全性和私密性,又要满足邻里交往、人与自然环境交融等要求。健康还有另外一层很重要的含义,即住宅与大自然的和谐关系。住宅应尽可能减少对自然环境的负面影响,如减少有害气体、二氧化碳、固体垃圾等污染物的排放,减少对生物圈的破坏。
1.3.2追求高效是生态住宅的核心内容 所谓高效,是指最大限度地利用资源和能源,特别是不可再生的资源和能源。
1.3-3追求美观是生态住宅与大自然和谐的完美境界 生态住宅与大自然的和谐不仅体现在能量、物质方面,也同时体现在精神境界方面,包括生态住宅与自然景观相融合,与社会文化相融合。生态住宅应立足于将节约能源和保护环境这两大课题结合起来,所关注的不仅包括节约不可再生能源和利用可再生洁净能源,还涉及节约资源、减少废弃物污染以及材料的可降解和循环使用等方面的内容。
2.生态住宅设计理论
目前,世界各国新型的生态住宅可谓方兴未艾,从可持续发展的角度出发,发展生态建筑在我国也必然是大势所趋。作为国家的重要产业,城镇住宅建设必将快速发展。所以,如果不抓住时机,及时把“生态理念”引入到住宅设计中,解决住宅节能和住区环境保护问题,将会对社会、经济、环境产生不可挽回的后果。
生态住宅设计,指的就是综合运用当代建筑学、建筑技术科学、人工环境学、生态学以及其他科学技术的综合成果,把住宅建造成一个小的生态系统,为居住者提供舒适、健康、环保、高效、美观的居住环境的一种设计实践活动。这里所说的“生态”绝非一般意义的绿化,而是一种对环境无害而又有利于人们工作生活的标志。
在工程实施过程中,生态住宅涉及的技术体系极其庞大,包括能源系统(新能源与可再生能源的利用)、水环境系统、声环境系统、光环境系统、热环境系统、绿化系统、废弃物管理与处置系统、游憩系统和绿色建材系统等。简单来说,其技术策略主要体现在以下几个方面。
a住区物理环境(声、光、热环境)与能源系统设计,包括建筑规划、建筑单体设计、建筑能源系统的设计等,同时又与绿化设计以及建材的选择息息相关,是当前生态住宅设计中最重要而又最容易被忽视的问题;
b智能化住区,主要包括信息管理和通讯自动化、物业管理自动化、设备自动化控制、安全防护自动化以及家庭智能化等;
c节省土地,节约能源,做好废弃物的回收和处理。
3.设计理论在建筑设计中的运用
从上述思路出发,要实现住宅设计生态化,需综合考虑3个方面的因素:住宅住区规划、建筑单体设计(包括建筑造型、朝向、定位以及细部处理。如维护结构材料选择、保温方式、门窗形式等)、建筑物内的环境控制系统设计。本文将从住区风环境、自然通风绿化、水景设计和防止住区热岛现象、日照遮阳与采光外围护结构布置、噪声和污染的防止和控制等与建筑设计相关的几个方面,分别阐述生态建筑理论在住宅建筑设计中的运用。
3.1住区风环境设计
建筑物布局不合理。会导致住区局部气候恶化。规划师和建筑师已经认识到风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而,可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段。当建筑师们在对建筑住区进行规划时,更为常见的做法是过多地把设计重点集中在建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上,而很少或仅仅凭经验考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上,良好的室外风环境,不仅意味着在冬季风速太大时不会出现人们举步维艰的情况,还应该在炎热夏季保持室内自然通风。从这一点上来说,在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。在实际的规划设计中,要获得良好的住区风环境,了解小区内气流流动情况,是建筑师在设计初期所必须做到的。
3.2自然通风
1.生态建筑概述
根据世界卫生组织(WHO)的定义,所谓“健康”就是指人在身体上、精神上、社会上完全处于良好的状态。据此定义,“健康住宅”不仅仅是住宅+绿化+社区医疗保健,还指在生态环境、生活卫生、立体绿化、自然景观、噪音降低、建筑和装饰材料、空气流通等方面,都必须以人的健康为根本。
1.1生态住宅定义
健康住宅又称“生态住宅”,生态住宅居住区的总体布局、生态住宅建筑单体的空间组合、房屋构造、自然能源的利用和节能措施、绿化系统以及生活服务配套的设计,都必须以改善及提高人的生态环境、生命质量为出发点和目标。
1.2生态住宅原则
生态住宅是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则,即综合系统效率最优原则,来设计、组织建筑内外空间中的各种物质因素,使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废无?亏染、生态平衡的建筑环境。生态住宅以可持续发展的思想为指导,意在寻求自然、建筑和人三者之间的和谐统一,即在“以人为本”的基础上,利用自然条件和人为手段来创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境,同时又要控制对于自然资源的使用,努力实现向自然索取与回报之间的平衡。生态住宅的特征是舒适、健康、高效和美观。
1.3生态住宅的技术策略
1.3、1追求舒适和健康是生态住宅的基础 生态住宅首先要满足的是人体的舒适性,例如适宜的温度和湿度。此外还应有益于人的身心健康,如有充足的日照以实现杀菌消毒,有良好的通风以获得高品质的新鲜空气,以及无辐射、无污染的室内装饰材料等。在心理方面,生态住宅既要保证家庭生活所需要的居住功能——安全性和私密性,又要满足邻里交往、人与自然环境交融等要求。健康还有另外一层很重要的含义,即住宅与大自然的和谐关系。住宅应尽可能减少对自然环境的负面影响,如减少有害气体、二氧化碳、固体垃圾等污染物的排放,减少对生物圈的破坏。
1.3.2追求高效是生态住宅的核心内容 所谓高效,是指最大限度地利用资源和能源,特别是不可再生的资源和能源。
1.3-3追求美观是生态住宅与大自然和谐的完美境界 生态住宅与大自然的和谐不仅体现在能量、物质方面,也同时体现在精神境界方面,包括生态住宅与自然景观相融合,与社会文化相融合。生态住宅应立足于将节约能源和保护环境这两大课题结合起来,所关注的不仅包括节约不可再生能源和利用可再生洁净能源,还涉及节约资源、减少废弃物污染以及材料的可降解和循环使用等方面的内容。
2.生态住宅设计理论
目前,世界各国新型的生态住宅可谓方兴未艾,从可持续发展的角度出发,发展生态建筑在我国也必然是大势所趋。作为国家的重要产业,城镇住宅建设必将快速发展。所以,如果不抓住时机,及时把“生态理念”引入到住宅设计中,解决住宅节能和住区环境保护问题,将会对社会、经济、环境产生不可挽回的后果。
生态住宅设计,指的就是综合运用当代建筑学、建筑技术科学、人工环境学、生态学以及其他科学技术的综合成果,把住宅建造成一个小的生态系统,为居住者提供舒适、健康、环保、高效、美观的居住环境的一种设计实践活动。这里所说的“生态”绝非一般意义的绿化,而是一种对环境无害而又有利于人们工作生活的标志。
在工程实施过程中,生态住宅涉及的技术体系极其庞大,包括能源系统(新能源与可再生能源的利用)、水环境系统、声环境系统、光环境系统、热环境系统、绿化系统、废弃物管理与处置系统、游憩系统和绿色建材系统等。简单来说,其技术策略主要体现在以下几个方面。
a住区物理环境(声、光、热环境)与能源系统设计,包括建筑规划、建筑单体设计、建筑能源系统的设计等,同时又与绿化设计以及建材的选择息息相关,是当前生态住宅设计中最重要而又最容易被忽视的问题;
b智能化住区,主要包括信息管理和通讯自动化、物业管理自动化、设备自动化控制、安全防护自动化以及家庭智能化等;
c节省土地,节约能源,做好废弃物的回收和处理。
3.设计理论在建筑设计中的运用
从上述思路出发,要实现住宅设计生态化,需综合考虑3个方面的因素:住宅住区规划、建筑单体设计(包括建筑造型、朝向、定位以及细部处理。如维护结构材料选择、保温方式、门窗形式等)、建筑物内的环境控制系统设计。本文将从住区风环境、自然通风绿化、水景设计和防止住区热岛现象、日照遮阳与采光外围护结构布置、噪声和污染的防止和控制等与建筑设计相关的几个方面,分别阐述生态建筑理论在住宅建筑设计中的运用。
3.1住区风环境设计
建筑物布局不合理。会导致住区局部气候恶化。规划师和建筑师已经认识到风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而,可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段。当建筑师们在对建筑住区进行规划时,更为常见的做法是过多地把设计重点集中在建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上,而很少或仅仅凭经验考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上,良好的室外风环境,不仅意味着在冬季风速太大时不会出现人们举步维艰的情况,还应该在炎热夏季保持室内自然通风。从这一点上来说,在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。在实际的规划设计中,要获得良好的住区风环境,了解小区内气流流动情况,是建筑师在设计初期所必须做到的。 转贴于 3.2自然通风
在住宅建筑中,自然通风是最经济和有效的环境调节手段,而建筑物的平面布局、立面设计与三维空间布置等,都对自然通风的效果有重要的影响。充分考虑这一影响而进行建筑设计能有效地解决住宅中热舒适性和空气质量问题,而且在不增加住户投资的情况下,就能营造一个健康、舒适的居室环境。
3.3绿化、水景设计和防止住区“热岛”现象
住区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关系,同时还和住区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响,住区室外气温有可能出现“热岛”现象。合理的建筑设计和布局,选择高效美观的绿化形式(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)及水景设置,可有效地降低“热岛”效应,获得清新宜人的室内外环境。特别值得指出的是,建设生态住区不等于简单地提高绿化面积,如果住区绿化仅仅使用大规模草地而不考虑与林地、水景设施以及自然通风等手段有效地结合起来,不仅不能充分发挥绿化在改善室内外热环境方面的巨大作用,还会把大量的金钱浪费在草地的浇灌上,可谓得不偿失。在绿化系统设计中如何改善住区室外环境,除了避免以上误区外,还应做好以下2个方面的工作:①合理选择和搭配绿化植物和水景设置,并与整个小区的热环境设计协调起来,除了给人以观赏的美感外,还应充分发挥植物、水在降低“热岛”作用、改善住区微气候方面的作用;②设计中要以人为本,如果绿化设计的最后结果是把人和绿色隔绝开来,仅仅“可以远观而谢绝入内”是不可取的。
3.4日照、遮阳与采光
夏天阳光的直射和热辐射是影响居室热环境的一个重要因素,同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳是指运用建筑的外形设计、悬挑和凸凹变化而形成建筑围护结构,使室内实际接受的阳光直射和辐射热量减少。比较好的方法是根据当地地理与气侯条件,通过精确计算,对住区的建筑布局以及单体住宅的相对关系,进行建筑群日照、遮阳以及自然采光分析,检验是否满足日照和遮阳的要求。
3.5外围护结构布置
这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置,体型系数这一概念并不能充分反映外围护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上,对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗,由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同,外表面的对流换热系数也相差很大,日间接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别,夜间背景辐射状况也不相同。
3.6噪声和污染的防止和控制