生态建筑设计原理及设计方法研究

夏仁欢 盛虹

摘要：生态建筑作为当今的建筑主题方兴未艾。近年来，“生态建筑运动”，“绿色建筑”，“可持续发展的建筑设计”等概念在建筑界不仅成为一种时尚，而且确实已成为建筑学科发展的前沿，也是人类智力和文明的升华。本文在介绍生态建筑理念的基础上，主要介绍了生态建筑设计的原理以及设计方法。

关键词：生态建筑；设计原理；设计方法

引言

我国的建筑具有十分悠久的历史以及自己独特的文化。当前，建筑业随着社会的进步而不断发展，传统建筑也在向现代建筑发展。生态建筑就是社会发展的产物，是建筑业在21世纪的发展的趋向。现代生态建筑产生于上个世纪的欧洲，到现在已经有了几十年的历史。然而对我国来说，生态建筑到现在约有十余年的历史，完全是一种新兴的产物。所以生态建筑在中国的发展也决定了中国建筑的未来。

1、生态建筑设计的基本原则

生态建筑主要是把生态学的概念和建筑学进行结合，这样话就可以实现建筑的可持续发展，建筑以及社会的和谐发展。所以，如果要切实的理解生态建筑就要知道生态学的基本理念以及原则。生物学家依据生态原则以及原理作出了大量的研究，也总结出生态学的一些基本原则，主要包括的生态学一般的原则有：整体原则、循环再生原则、相生相克原则、反馈平衡原则、层次升迁原则以及自我调节的原则。

生态建筑主要是把生态学的这些基本原则同建筑学之间进行结合起来，将生态学的基本原则变为建筑学的理论依据。使生态学原则以及建筑学结合起来有效实现人同自然之间的协调发展，使建筑以及环境和谐地变为一个有机整体。通过生态学以及建筑学结合而成的生态建筑同之前的建筑具有较大的不同，进而有自己观点的形成。

生态建筑有着较强的系统观念和整体意识。建筑是给人类社会发展服务的，是人类居住区体系的一个重要组成部分，这就决定了建筑不仅仅是一个单纯的建筑体，它关系到同居住相关的组成部分，也是一个复杂并且庞大的建筑体系。在此体系之中，建筑的经济属性、社会属性、人文属性以及其空间属性可以有机结合起来，较好地实现生态建筑的可持续发展以及长久使用。

生态建筑具有较强的灵活性以及能源利用的高效性。生态建筑的生态学特征则是要求生态建筑同环境之间协调地结合起来，如此就决定着生态建筑应该同周围环境的变化而变化。在社会发展的推动之下，人们的需要也在有一定的变化，对于建筑的功能也有较新的要求，那么决定着生态建筑的功能随之而变化。生态建筑的背景则是能源以及资源危机，这一特征就决定了生态建筑要能高效的利用能源也可以实现能源的清洁使用[1]。

2、生态建筑的设计方法

生态建筑的设计方法，没有一个统一的模式，也没有简单的方法。因此，就需要建筑师主动承担自己在生态保护方面的责任，努力探索建筑生态化的设计方法，借鉴国外生态建筑创作的成功经验，在自己思想意识中树立起生态的观念，不断实践，为我国可持续性发展与建筑业生态化的进程做出自己的贡献。本文主要就生态建筑的原则进行设计。

2.1、整体设计方法

要掌握好生态建筑的设计方法，应该从整体上，全面的看待生态建筑设计中遇到的任何一个问题。它的整体设计方法一般包括有：建筑与自然环境共生；建筑与社会环境共生。

设计较好的生态建筑，第一应慎重选择建筑所处的地段，让它处在生态环境良好的区域，较为明显的是，较好的生态环境，便是人类的身心健康。建筑的建造应该尽量少地破坏以及对自然环境产生干扰，需要通过建造来弥补已经造成的不平衡及破坏[2]。所以，对于已确定的基地，还需要遵循一定的原则，即有价值的生态要素尽最大可能保留和尊重，保持其原有的完整性。

此外，设计师应当注意以下的是：尊重地形、地貌,保护现状植被,同水文特征结合,确保土地资源。建筑同社会环境共生的设计方法,主要在建筑的全寿命过程中应该实现：保存好古建筑，继承以及发展传统街区景观；地域同城市的景观特色要继承以及保护好，城市的新景观应该积极创造；适度使用城市交通、土地、能源；居民之前的生活方式应该保持，地方传统的生产技术以及施工技术要继承；确保城市的恒久活力以及魅力；使得居民参与建筑设计同街区更新等等[3]。

2.2、高效无污染的设计方法

高效无污染的设计方法一般包括有方面：生态建筑的能量利用；生态建筑的材料选择；生态建筑的构造[4]。

2.2.1资源的利用

前者包括天然气、石油、煤炭等等。其后者主要包括有如风能、太阳能、地热、核聚变、潮汐等等能源。应该充分发挥以及使用可再生能源则是对生态建筑对能量使用的方法之一。我国的建筑之中需要的能源一般是热能以及电能，热能主要是做饭需要的天然气、石油液化气或煤气以及采暖需要的暖气，电能则是市政线路供电。

当前使用到生态建筑之中的可再生能源有地热能、风能、太阳能等等，在这之中以太阳能的利用最为广泛，技术也是十分成熟的。

2.2.2、资源的循环使用

设计之中要有合理并且科学有效的通风、空调以及供热系统；在进行建筑外表面设计之时要求考虑到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来考虑，制作最优的设计；合理的开发新的能源，种种再生能源应该充分、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，应该考虑到室内清洁材料以及空间维修挥发的化学成分对于人体的影响；应该尽量减少建筑垃圾，建筑构造使用带有可循环材料（如铝钢材料等）或者是可循环的产品，考虑建筑设备以及建筑构件的再利用；建筑地面、屋顶、门窗应该进行绝热的处理；来给建筑物主人使用可循环设施提供一定的便利，通过中水的再节水以及利用装置来将生活污水降低；较多的使用建筑通风节能、采暖节能、照明节能、制冷节能等等建筑节能技术。

2.3、灵活多适的设计方法

使用适合变化的设计策略，则是科学合理的选择生态建筑的材料。建筑材料主要的选择是生态建筑设计之中十分重要的一个环节。可持续发展的目标增大了建筑材料选择、使用的难度以及深度，因为同建筑材料有关的任何一个环节，比如说取材、生产加工、分配、维护、拆除或者是废物处理等等都同能源以及环境之间有密切的关系。可以通过减少材料的使用量；使用绿色的替代产品；改进材料生产技术；减少生产材料的污染过程；对于材料的再循环使用；将建材作为基础，减少房屋系统的能量消耗等等措施满足工程的要求。

2.4、清洁能源应用

生态建筑可以合理有效使用新能源材料，提升对于有限资源使用功效，减少对能源使用以及能源消耗之中对于环境的影响，可以较好的表现出建筑设计之中的可持续发展的原则，也是生态系统较之传统建筑的优势。目前，生态建筑之中可以使用到的清洁能源主要包括有生物能、地热能、风能、太阳能，在这之中使用较为广泛、种类最丰富的太阳能技术。对这一能源技术的具体实践之中，使用建筑之外的蓄热板构建起太阳能小型系统，这个系统性质主要为由蓄热设备、空气导管、集热板共同构成的玻璃盒子，这个盒子之中包含的集热板可以实现能源的转化，将太阳能转变为热能，风扇可以充当驱动系统对于空气进行加热，接着使用空气导气管对于收集到的热能进行传送，传送到建筑的内部之后再完成热量的存储。此外，使用空气集热板也可以形成太阳能系统，其操作原理则是：把集热板的热量向空气供热体系进行传输，也是吸纳对于供热系统热能的补充，在短时间之内可以积累热能，提高太阳能技术的使用效率。

3、结语

在资源快速消耗、环境恶化的当下，建筑行业应该重视生态建筑的设计，不断加强建筑设计的生态化研究，重视建筑节能，以期达到减小对生态环境的破坏，提高人们的生存以及居住的品质。

参考文献：[1]刘强.生态建筑设计原理及设计方法研究[J].现代园艺,2012,10:149.

[2]江梦曾.生态建筑设计原理及设计方法研究[J].科技风,2009,21:233.

[3]朱贤宝.生态建筑设计原理及设计方法研究[J].中华民居(下旬刊),2013,09:79-80.

[4]张丽君,袁逸倩.生态建筑设计方法初探[J].天津建设科技,2002,04:38-40.