生态建筑的探讨与应用

摘 要：随着科学技术水平的不断提升，我国各行各业进入了新的发展阶段，人们对自身居住环境的要求不断提高。在此背景下生态建筑的应用日趋广泛，这使得工程设计建设行业迎来了巨大的发展机遇和现实挑战。生态建筑设计的发展意义十分重大，它可以为人们提供一个健康舒适的居住环境，促进人与自然的和谐发展。本文介绍了生态建筑的基本特点，分析了生态建筑设计应用的详细情况，对我国生态设计存在的问题作了深入的讨论，并针对性地提出了合理的解决措施。

关键词：生态建筑；设计；节能；措施

引 言

能源短缺與生态环境破坏是当前人类社会发展面临的两大难题，如何降低经济发展造成的生态平衡破坏，已经成为当前人类社会亟待解决的问题之一。建筑业是人类对自然资源、生态环境影响最大的活动，一定程度上决定了社会可持续发展的能力，如何降低人类活动对客观生态环境的影响，现已成为生态建筑设计中的关注焦点，为了满足自身的发展，应努力寻找人、自然与社会和谐的可持续发展的居住环境，为社会经济的全面进步创造有利条件。

1 生态建筑的特点及设计原则

生态建筑的出现，是建筑科学技术水平发展到一定阶段的产物，这种建筑形式强调生态因素与建筑因素的结合，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。

1.1 生态建筑特点

（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，也相应地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，又减少了建筑成本，而且也可以相应地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。

1.2 生态建筑设计原则

（1）生态建筑综合能源利用系统是依据各地的具体情况，综合采用各种能源技术与形式的集成体。其设计宜采用被动与主动技术、低技术与高技术相结合，以优先采用被动与低技术为主，并在此基础上考虑主动与高技术层次能源技术的设计原则。

（2）在能源技术层次的选择上，还要考虑生态建筑本身的定位，如属低技术的生态建筑，则宜以低层次的能源技术为主，如属高技术则有必要采用一些当代高技术层次的能源技术手段。

（3）在能源形式与种类的选择上，要因地制宜，以选取当地最适宜的能源形式为宗旨。生态建筑综合能源利用系统的最终目标是在保证与环境和谐共处的前提下，用最少的常规能源消耗来为人们提供一个适宜的生存空间。

2 生态建筑应用的主要技术

生态建筑应用的主要技术强调对清洁可再生能源的利用，其常见的设备系统包括以下几种：

2.1 太阳能强化通风构件

太阳能强化通风构件是最为经典的被动式太阳能利用技术，且因其设计简单、造价低及效果明显等优点而颇受建筑设计者的青睐，近年来已成为生态建筑能源系统设计中一个必备的节能与生态元素。目前比较流行的太阳能强化通风构件有特朗伯墙、太阳能烟囱及屋顶式太阳能集热器，其中前者发展最早，后两者都是在前者的基础之上发展起来的。其原理都一样，均是利用太阳能加热夹层空气而产生热压来驱动空气的流动，从而起到强化通风（夏季）或给室内供暖（冬季）的效果。

2.2 生态幕墙系统

生态幕墙系统是当今生态建筑中普遍采用的一项先进技术，并被誉为建筑“可呼吸的皮肤”或“生物气候缓冲层”。它主要是针对以往玻璃幕墙能耗高、室内空气质量差等问题，采用双层体系作为建筑围护结构，提供自然通风、采光、增加室内空气舒适度及降低能耗，从而较好地解决了自然采光和节能之间的矛盾。生态幕墙的主要功能是在满足室内采光要求的前提下达到节能、通风、改善室内空气品质、隔音及建筑美学要求。

2.3 建筑中庭

建筑中庭是指建筑的一面或多面采用玻璃与室外隔断的半室内半室外建筑空间，在某种程度上也可以将其理解为一种扩大了的“双层皮”幕墙体系。它作为一种广受欢迎的集休闲、娱乐、购物、交通及餐饮等于一体的多功能公共建筑空间，在当今高技术生态建筑中得到了广泛应用。中庭空间在吸收太阳辐射、改善自然采光、促进室内通风及缓冲室外气候的影响等方面的生态效应也逐渐被人们所认识。中庭往往被设计成一个被动式太阳能的调节空间，把它作为温室，成为室内生态区的一部分。中庭空间不仅是现代建筑室内的精彩演绎，也是生态建筑中重要的生态与节能设计策略。

3 生态建筑应用效果评价

生态建筑的实际应用效果评价，通常从能源利用角度出发，通过其对客观环境的影响效果高低，做出优劣评价。

3.1 建筑节能状况

重点应放在围护结构的保温、隔热及其相应的自动控制上，使建筑节能满足国家现行的有关标准，具体实施与评价严格按照建设部发布的《民用建筑节能管理规定》（建设部第76号令）执行节能指标对于北方采暖地区为50%，其他节能措施要达到节能5%。

3.2 常规能源系统的优化

在使用常规能源时，应对能源系统进行优化，应合理地选择确定整个系统中各设备系统的能源供应方案，优化设备系统的设计与运行，避免因多种能源结构形式的重复建设而造成浪费，在满足功能与健康要求的基础上，减少对常规能源的需求量和因使用常规能源对环境造成的污染。

3.3 新能源的利用

新能源的利用程度是生态建筑能源利用技术评价中的一项重要参考指标，是生态建筑是否符合“生态”原则的直接体现与标志。其重点应放在太阳能、地热能、风能、废热资源等绿色能源的开发与利用上。新能源的利用要因地制宜，宜选择适合本地特点、性能价格比优良的技术与产品。

3.4 环境效益

环境效益作为生态建筑最重要的目标之一，是其是否生态的直接体现，是评判建筑是否生态的主要指标，而能源利用技术在很大程度上决定了其对环境的影响。因此，生态建筑中应尽量使用绿色能源，减少环境污染。

4 我国生态建筑设计问题及解决对策

4.1 我国生态建筑设计存在的问题

（1）缺乏生態建筑的正确认识。在国内外学术界有许多不同的解释，但其核心内容是基于对自然环境、使用的建筑、生态、合理安排组织建筑与其他相关因素的关系的基本原则建筑及其周围环境成为一个有机的组合，而且还具有良好的室内气候条件和建筑自律，并拥有土地、水资源，减少污染、延长建筑物的使用寿命、改善生态环境等优点。而当前我国的生态建筑应用中，存在着片面追求节能科技的应用，忽略了技术与客观环境的融合，造成生态建筑的建设与当地实际气候、土地以及经济发展条件相背离的情况，生态建筑的应用受到了很大的限制。

（2）缺乏对农村生态建筑的系统研究。中国是一个发展中国家，研究不平衡的生态建设系统，包括城市和农村地区差别很大。目前的研究主要集中在较发达的城市，在农村地区的生活环境缺乏系统的研究，特别是在东北地区。从专业的角度来看，生态、能源、科学学科的人多数研究虽然内容更加丰富，但没有得到很好的各学科之间的结合。特别是如何将一个特定区域的生活环境和植物环境工程相结合，也是未来研究要加以解决的问题。

（3）缺乏生态建筑的广泛实践。当前，我国生态建筑的研究应用存在这一定的脱节现象，科研人员追求建筑业生态建论文的发表，这些论文宣传在可持续发展理念、促进生态建设的发展上起到了积极的作用。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、设计建筑和生态指导原则和理论、先进的生态建设经验上，缺乏实际的工程实践模型、计算机模拟、测试环境的影响分析。

4.2 完善生态建筑设计的措施

（1）提高生态建筑的科技含量。积极采用新技术、新理念生态建筑设计，设计者应积极发挥创新精神，将最新的设计理念和新的节能技术应用到建设生态建设之间，不断提高生态建设，改善生态建筑的生态功能，提高生态建设和生态建设，设计更加科学、节能、环保的生态建设，减少对环境对生态的不利影响，提高施工的科技含量，获得更高的经济、社会和环境效益。

（2）科学处理建筑与环境之间的关系。在生态建筑的应用中，必然要占用一定的空间并排出一定的建筑废物，这同样会对环境产生不良的影响。因此，生态建设的设计应尽可能降低占用的土地面积，提高土地的利用效率。使用可以回收再利用可再生材料建造，将产生的废弃物进行无害化处理，以确保环境不受影响，实现和谐发展生态建设和环境保护的目的。

（3）提高能源的利用效率。在生态建筑建设的过程中，设计施工人员要从工程实际情况出发，对其所处的客观环境进行深入的了解分析，找出风能、太阳能等的优化利用条件，充分发挥这部分清洁能源的效力，提高建筑的能源利用效率。例如在建筑的通风设计中，可利用区域顺风和逆风的特点，减少建设过程中对机械通风的依赖，降低电能的消耗。

5 结 语

随着经济水平的不断提升，人们的物质文化生活有了很大的改善，社会的生态环保意识有了很大的进步。生态建筑设计作为当前我国建筑建设研究中的重要组成部分，是一项涉及多专业领域交叉的复杂系统工程，需要建筑、能源及动力设备等学科的密切配合，其具体实施过程要因地制宜。生态建筑技术的研究将有助于促进建筑、清洁能源、生态环保等学科的结合，并为其相互融合发展提供一个好的平台，为社会的和谐发展创造了条件。

参考文献

[1]沈锦林.试论生态建筑的设计原则及其实施要诀[J].建材技术与应用.2010（10）.

[2]邱景.生态建筑设计与建筑设计生态化发展方向[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2009（11）.

作者简介：高宇寰（1965-），女，汉族，辽宁本溪人，本科，高级工程师，主要从事工作和研究方向是设计管理。