生态建筑设计原理和设计方法

黄 维

(江苏省邮电规划设计院有限责任公司 210006)

生态建筑设计原理和设计方法

黄 维

(江苏省邮电规划设计院有限责任公司 210006)

生态建筑是生态学与建筑融合的一种建筑学科。本文探讨整体性、能源可持续性、物质循环等生态建筑设计原理，在此基础上阐述生态建筑的设计方法。

生态建筑；设计原理；设计方法

自从十八世纪开始工业革命以来，人类社会的发展都是凭借科学技术的发展对大自然大量的索取。这种破坏性的社会发展模式给大自然造成严重的生态破坏，人类生活的环境也日益恶化。人们逐步认识到这种破坏自然的方式并不能让社会实现可持续发展，应该追求人类社会发展与自然的和谐共处，重视生态环境，实现人与自然的可持续发展。建筑在原材料开采和利用上、建筑设计和使用也面对自然资源的开采和利用问题，为此追求生态建筑设计实现建筑与自然的和谐成为建筑设计的一个趋势。

一、生态建筑设计原理

生态建筑就是在进行建筑设计时，根据生态学原理和生态性规律，对建筑设计实现人、建筑、自然的和谐相处。生态建筑把建筑环境当作一个有机的整体看待。在进行生态建筑设计时应用遵守以下原理。

（一）整体性

从生态学观点，生态系统包括非生物物质和能量、生产者、消费者、分解者，这些成分并不是孤立的，而是成为一个相互联系的整体。在这个整体中强调生物与环境的相互影响，实现生物与环境的和谐相处。生态学的整体观是生态性的核心，为此生态建筑在设计时也应该遵守整体性原理。生态建筑设计的整体性原理就是强调在进行建筑设计时不仅仅考虑建筑本身的坚固性、科学性，而且要考虑建筑与建筑周围环境的整体性。因为建筑不是孤立存在于环境中，它与周围的环境有密切的联系，因此在进行建筑设计建造时应该把建筑当作环境的一部分，强调建筑与周围环境的协调性和融合性，也就是把建筑和周围环境当中一个整体。生态建筑在整体性原理的支配下，应该考虑建筑与周围自然、社会、经济和人文环境各个方面的融合成为一个有机整体。

（二）能源可持续性

生态系统中不断的实现能量流动，但是生态系统中的能源来自于太阳能，生产者通过光合作用把太能能转化为化学能从而实现能源在生态系统中流动，借助于能源流动为此生态系统的正常运转。由于太阳能为清洁的可再生能源，因此生态系统一个是环保，另一个是可持续性。建筑作为一个高耗能系统，其对能源的消耗从建造开始到后期的使用一直都有大量能量消耗才能维持其运作。但是传统建筑的高耗能高污染已经给环境造成大量的能源消耗，给世界能源带来很大压力。因此生态建筑在设计和使用时应该尽量在能源可持续原理下进行设计。生态建筑的能源可持续原理要求，生态建筑从材料生产使用，到后期建筑对采光、能源需求等都更多的借助于没有污染的清洁能量和可再生能源，让生态建筑的能源供应尽量实现可持续性，实现建筑与环境的和谐相处。

（三）物质循环

在生态学理论下，生态系统的物质循环是从生产者开始，它能够把外界无机物转化为有机物，生产者、消费者产生的代谢物和自身的遗体都被微生物分解又回归到自然。也就是说生态系统在物质利用上是可以循环的，在这个循环体系中没有废弃物，每个环节产生的物质都会成为相应生物的原料，因此对环境没有污染。传统建筑不仅高耗能，而且是高污染[1]。建筑在原料生产、建造过程中和使用过程中都会产生许多建筑垃圾，这些建筑垃圾不仅污染环境而且造成物质和能量浪费。

二、生态建筑设计方法

（一）整体性设计方法

生态建筑的整体性设计应该采取以下两种方法。第一种建筑与自然环境共生。建筑作为自然环境的一部分，应该和自然环境和谐共生，为此在进行生态建筑设计时应该考虑一下几种因素。应该考虑地形地形地貌与建筑的匹配性，这就要求生态建筑应该研究地形和地貌特征，让建筑对它们的影响降到最低。注意现有植被。绿色植物不仅具有优化环境作用，而且对建筑周围的地表水土保护有重要价值，因此应该重视对植物保护，让植被成为建筑的一个有机成分。第二种是建筑与社会环境共生法。该方法强调建筑不仅仅存在于自然环境中，也是社会环境中的一部分，因此建筑在使用寿命期限应该与建筑周围的地区景观形成有机的一个整体。比如在古建筑群周围的建筑应该与古建筑在建筑风格上保持一致，在建筑技术上可以采用传统的施工技术和生产技术;对城市土地、能源、交通的适度使用。总之，生态建筑设计的整体性设计方法就是尽量的从自然和社会角度把建筑作为一个整体，多角度的思考问题，达到建筑与环境的共生。

（二）可再生能源节能技术

建筑的建造和使用都会涉及到能源利用问题。生态建筑要想实现能源的节约和合理使用应该做好以下两方面工作。第一种应该重视高效技节能技术开发应用。比如应该设计紧凑的建筑空间结合，让相邻的公共区域得到更充分的共享；通过屋顶空间调节室内的空间环境比如可以借助于在建筑周围栽种一定量的树木，让这些树木成为遮挡夏季的阳光[2]。第二种，增加可再生能源的比例。建筑中利用的能源根据其是否再生可以分为可再生能源比如水、太阳能、风能等；不可再生能源比如煤、石油等能源。可再生能源的使用是与生态建筑的能源使用理念具有一致性。因此在进行生态建筑过程中应该重视可再生能源的利用和比例。比如在照明系统上应尽量采用节能灯饰外，还可以在空间设计上让室内采光多利用太阳光进行照明，建筑的取暖和供热也可以采用太阳能，有条件的建筑也可以通过风能水能进行功能。通过这些可再生能源节能技术的应用，尽量的让生态建筑减少对不可再生能源的索取和依赖，挑战能源结构，让建筑实现清洁化、节能化、可持续化。

（三）生态建材技术

生态建筑的一个构成要件就是建筑材料是否符合生态建筑的需要。传统建筑的严重危害就是建筑材料因为不可循环性产生大量的建筑垃圾，为此建筑设计者着手研究生态材建材技术。生态建材就是能够与环境协调一致的建筑材料，这种建材与环境具有高度的适应性和协调性，不仅仅使用性能良好而且对人类较少产生危害，具体生态建材技术着重下列方面。第一，材料选择上采用可再生资源，或者采取废弃物作为原料，比如利用秸秆粉碎制成的高密度板材，不仅取材环保，而且废弃后可以实现物质可循环性[3]。第二，在生产这些建筑材料时开发清洁的生产技术，对废弃物废渣和废水的排放量相对较少，对环境污染小。第三，开发对人健康的环保产品。建筑材料的高污染和有损健康成为一大顽疾，为此作为生态材料应大力开发与生态环境和谐共生的技术，生态建材与环境保持着充分的协调性，减少对人类健康的威胁。总之，生态建材技术能够让建筑材料无论从生产还是加工中都尽量与环境一致，从而做到生态性、环保性、可持续性。

三、结语

在社会发展对建筑需要节能环保的大背景下，生态建筑成为许多设计者在进行建筑设计的首要选择方向。生态建筑的设计原理是基于整体性、能源可持续性、物质循环的原理基础上。在设计方法上应该注重整体性设计方法、可再生能源节能技术、开发生态建材技术。通过这些措施的实施能够让建筑与自然环境和社会环境的有机融合。

[1]宋海林,胡绍学. 关于生态建筑的几点认识和思考(一)[J]. 建筑学报. 2014(03)

[2]胡京. 建筑的进化:原生到自觉的生态建筑——可持续发展的建筑及环境思考[J]. 建筑学报. 2015(04)

[3]宋晔皓. 生态建筑设计需要建立整体生态建筑观[J]. 建筑学报. 2011(11)

黄维（1985.9-）；女；江苏；学士学位；建筑师；初级工程师；生态建筑设计；

S210

B

1007-6344（2016）03-0120-01

?