试论生态建筑设计方法初探
试论生态建筑设计方法初探 摘要:通过具体
分析
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国外建筑实例，探讨了生态建筑设计的方法，归纳出乡土、适宜技术、高技三种形式，并对中国建筑师提出了倡议。
关键词:生态建筑乡土适宜技术高技
建筑业的迅速发展使人们的生活质量得到提升，同时也装点了城市环境。然而所有建筑的建设和使用都是以消耗很多的能源及材料作为代价的。鉴于此，一些责任心很强的建筑师开始了建筑可持续发展问题的探索和研究，并提出了现代建筑的一个新概念——生态建筑。生态建筑就是通过生态学的方法、原理，将社会、自然、建筑、人的协调发展作为目标，适度地对自然进行改造及利用，营造与人类的生存发展相符的生态建筑环境，把建筑环境看作一个有机的、具备一定功能和结构的整体系统。
从设计手法来看，生态建筑包括三大类:
?从建筑所在地域出发，采用当地材料以及传统的乡土地方设计方法;
?注重地方性和“适宜技术”的设计理念的有机结合;
?根据本地自然生态环境和最新生态理论，尽量运用新的材料及技术解决生态问题。上述设计理念都把当地的生态环境作为设计工作的前提，但是对技术的应用理念和方法上也都具有各自的特点。
1 乡土的生态建筑
建筑师应该对这类建筑的环境地理条件有大致的了解，传承蕴藏
在传统建筑中的生态智慧，不过分采用耗能设施，而是注重建筑的形式、构造、布局和空间，以使建筑环境得以改善，实现微气候建构。能够很好的诠释这种思想的作品出自印度建筑大师查尔斯?柯里亚之手。他通过分析和研究当地的气候状况，提出了“形式追随气候”的口号。柯氏认为:在热带气候条件下，空间本身就象钢筋水泥一样也是一种资源。为确保干热气候条件下的建筑能具备很好的通风、遮阳的功能，柯里亚提出了两大命题，即“开敞空间”、“管式住宅”。1963年由柯里亚设计的甘地纪念博物馆，无论是其介入的庭院、相互穿插及渗透的空间，还是其多样化的平面布局以及对气候的调节等，无一不体现出“开敞空间”的命题理念。而“管式住宅”也是在设计剖面时适当的运用了烟囱拔风原理，在低层高密度的住宅群中，不会出现室内空气不流通的问题，同时也打造出了小型化阴影户外空间，这样的建筑形象也真实的反映了当地的气候特征。
2 适宜技术的生态建筑
适宜技术的生态建筑的代表作品是由马来西亚的杨经文先生所设计的。杨先生结合生物气候学的的相关理论来设计建筑，引入了新的材料和技术，设计高层建筑设计时试着通过自然能源构建良性微气候。也就是生态气候学(bioclimatic)，减少建筑能耗，达到人的舒适度和精神方面的
要求
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是杨先生一直坚持的设计理念。对于热带高层建筑的设计，他采用了生物气候学中的一些做法，大致分为以下几点:
?对高层建筑的中间及表面的开敞空间内进行绿化;
?高层建筑的外沿应有一定的过渡空间，空间的凹入深度都不同;
?将固定的遮阳格片设置在屋顶，杨经文目宅外观;
?创造良好的室内通风条件，避免室内因日晒而升温;
?进行平面处理时，在建筑物的侧面设置交通核;
?处理外墙时，采取了一定的隔热措施，同时杨经文提出使用墙面水花系统，他认为通过一系列举措，能减少热带地区高层建筑40,的能耗。
3 生态高技建筑
生态高技建筑就是和周边的生态环境共同发展的高技术建筑，其具有可持续性，是能够积极主动且有效地解决现在的生态危机，并逐渐成为未来高技术建筑的主导。生态高技建筑的设计，对建筑师的综合素质要求很高，需要建筑师熟悉被动式生态设计手法，对相关领域的最新生态型技术的发展方向有大致的了解，并按照地域的自然生态环境特征，积极推广和使用高新技术，优化配置建筑的物理性质(光线控制、通风控制、温湿度控制以及建筑新材料特性等)，正确处理建筑与其周边环境之间的联系，使其发展为一个有机、统一的整体。
生态高技建筑对建筑微气候的关注大致包括以下几点:
?适宜的室内温度及湿度，满足人体健康和热舒适的需求;
?尽量设计为自然采光，以降低人工照明的能耗;
?提倡自然通风，以降低空调能耗。目前，生态高技建筑师正在
不断探索，希望利用高效的人工技术来协调各要素之间的关系，达成上述目标。以下是其设计手法:
3.1 引入绿色植物创造宜人景观
根据建筑构造技术以及先进的电脑操控技术，生态高技建筑内部也可以拥有绿色生态体系，使建筑内部的室内气候条件良好，增强生物气候调节能力，营造田园般的宜人建筑。坐落在法兰克福的商业银行总部大厦是诺曼?福斯特事务所的作品，该建筑属于超高层集中式办公建筑，在其设计中适当引入了自然景观，有全世界第一座“生态型”超高层建筑的称号。福斯特的设计中包括9个高度为14.03m的花园，沿9层高的中央通风大厅盘旋而上，花园外侧面是双层玻璃幕墙，都是电控调节的，花园完全面对大厅敞开，花草、植物全部种在规划好的位置，这样就将自然景观“移植”进建筑内部的各个办公室，是建筑物又有了阳光和自然风，营造出舒适、愉悦的办公环境。
3.2 提倡尽量采用自然采光
光线主要通过屋顶进入室内，因此，屋顶形式采用了多种光线收集和反射构件。比如戴姆勒?克莱斯勒汽车公司新设计中心，它是出于建筑师皮亚诺之手，由七个或长或短的扇形体量交叠，将屋顶的交界处设计为倾斜的天窗，以利于室内采光。另外，比较新颖的采光设计还有柏林国会大厦改建的穹顶。大部分光线通过中庭进入中高层建筑，很多生态高技建筑也采用了中庭的设计来采光。光线通过中庭进入到建筑中，再利用阳光收集和反射装置进入到建筑内
部。和中庭相连的房间能减少一半的热量流失，还可以降低制冷能耗。
3.3 最大限度获得自然通风
生态高技建筑师尽量通过热压、风压、机械辅助等方式获得自然通风。在基宝文化中心的设计中，皮亚诺完成了一套被动通风系统的设计，并取得了很好的效果。因为当地常年多风，气候潮湿炎热。所以通过自然通风来降低湿度和温度的设计与当地的气候和生态环境相吻合，并成为了一项核心技术。其原理是运用双层结构，使空气能够在垂直表面和弓形表面之间自由对流，建筑外壳上的开口用来吸纳海风，或引导建筑所需的对流。根据不同的风向及风速对百叶窗的开合做出调整，配以方向不同的百叶实现对室内气流的控制。
此外，生态高技建筑师在生态建筑中还采用了新的能源和材料，如太阳能光电材料、新型玻璃和低辐射中空玻璃等，大幅度减少了建筑能耗。
总而言之，生态建筑必将成为2l世纪最具有代表性和时代感的建筑形式之一。当今的建筑设计的很多设计都已推广并应用了生态学原理，我国的建筑师有勇气，也有能力设计出和我国国情相适应的生态建筑，并致力于人、社会和自然的人类居住环境及绿色建筑空间的设计和开发。
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