生态建筑设计

张力

摘要：我国正在实施可持续发展战略，生态建筑设计将可持续发展观念融入到社会的建设中，是以后建筑的主流发展方向。本文从生态建筑的设计理念，生态建筑的设计特点和生态建筑常用技术三个方面来探讨生态建筑设计。强调了生态建筑设计的以人为本、节能高效、绿色友好等原则；并简单谈及了一些目前生态建筑常用的新兴建材。总结了目前生态建筑设计的常用策略，主要为对可再生自然资源的回收利用，使用新型环保材料，建筑废物的处理系统等。

关键词：生态建筑；设计；可持续发展；节能

1引言

我国提出可持续性发展战略以来，生态建筑行业正在我国蓬勃发展，这是对传统建筑行业进行绿色节能环保转型的一个方向。从建筑设计的角度上看，建筑绿色环保转型的方向除了生态建筑设计以外，还有仿生设计，生态仿生建筑设计等。接下来，本文选取生态建筑这个方向进行探讨。

2生态建筑的设计理念

1992年，联合国环境和发展大会在里约热内卢举行，会上提出可持续性发展观点。此后可持续性发展观点渗透到社会建设各个方面，生态建筑的理念也越来越被人重视。生态建筑就是把人和环境看成是一个统一的系统，要求人和自然和谐相处，这样整个系统才能可持续性的发展下去。具体到自然资源表现为在进行建筑设计时必须要符合环境指标要求，考虑资源的回收利用，绿色处理生活废弃物；在建材的使用上要考虑材料是否可拆卸，降解性如何，产生的毒副作用是否达到环境标准等因素；实现改善人类生活空间、保护自然资源和促进社会综合效益三者并重。

区别于传统建筑理念，生态建筑是让建筑与环境共生，追求建筑内的小环境和建筑外的大环境的和谐统一，旨在让建筑和周围环境形成良性循环。生态建筑是建筑设计的更高层次，需要依靠掌握新兴技术和现代信息来实现，本文主要探讨生态建筑设计的一些常用技术策略。

3生态建筑设计特点

3.1以人为核心

人才是建筑的最终使用者，我们建造建筑物，目的是为人服务，因此人才是生态建筑设计的核心。在进行建筑设计时，应充分考虑到使用者的特点，注重便捷性、舒适性、人性化。让建筑物更好地为人们服务。

3.2环境互动性

在进行生态建筑设计时，要考虑到建筑周围的环境，要善于利用当地的自然资源条件、气候条件、社会条件，对天时地利等多方面因素进行综合，考虑最大实现建筑内这个小环境和建筑外这个大环境的和谐共处。

3.3节能是重中之重

联合国之所以提出可持续性发展观念，其根源在于目前地球上的资源紧缺，大自然已经负载不了人类的生存发展消耗，由此，许多绿色环保产业才应运而生，而生态建筑设计正是其中的一个重要方面。所以在进行生态建筑设计时，设计师不要忘记这个初衷，将环保节能的新兴技术运用在建筑设计中，提高整体建筑的节能效率。

4生态建筑设计常用技术

4.1自然资源的循环利用

要善于收集利用太阳能、雨水、水能、地热能、风能等可再生能源。太阳能、水能、地热能是大自然赠与我们的财富，使用起来几乎不产生废物垃圾。保定市是太阳能产业的领先者，保定市的沿路街灯都是采用太阳能板，在白天的时候收集太阳能，到了晚上再把它释放出来，点亮街道。太阳能热水器也是一个很好的例子，太阳能热水器通过将太阳能转化为热能给水加热，让居民无需用电或者天然气就能用上热水。建筑中除了需要有加温的装置以外，还需要有降温的装置。这时候收集的雨水就派上用场，“生物皮肤”（ⅨoSkin）——水冷幕墙系统——赢得了2014年高层建筑与城市人居大会（CTBUH）的高层建筑创新奖。水冷幕墙系统通过水的蒸发吸收热量，降低建筑物以及周围环境的热量，从而减轻城市热岛效应。收集来的雨水还可以用于土地的灌溉，清洗街道，大量降低城市灰尘量。只有善用自然资源，将自然资源回收利用，才可以实现可持续性发展。

4.2兴新材料的利用

4.2.1透明热阻材料（TIM）组合墙。

这是一种透明的绝热塑料，它可以与外墙复合成墙，透明且隔热。

4.2.2玻璃材料

随着现代技艺的不断提高，在玻璃制造领域陆续出现了吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃、电敏感玻璃、调光玻璃、电磁波屏蔽玻璃等。可将它们组合制作成复合材料，达到生态建筑更高的保温和采光要求。

4.2.3太阳能光电材料

在建筑中用太阳能电池发电为建筑提供能源，由太阳能光资源提供燃料，既无污染，无噪音，又来源广泛。这类的光电材料主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。

4.2.4新型建筑材料及其制品

板材有砖、块、板，如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。墙体材料有混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等。

4.2.5新型保温隔热材料

有膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纖维、硅酸钙绝热制品等。

4.2.6新型防水密封材料

沥青油毡（含改沥青油毡）、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。

现在新兴的建筑材料有很多，而且都是有绿色建材的概念。新型装饰装修材料，品种已达4000多种。这些新兴建筑材料的兴起，有助于设计师更好的进行生态建筑设计，因此设计师在进行建筑设计时，应该着重考虑建材的生态性能。例如，在生态建筑中采用光电材料，能够令生态建筑根据环境光照强弱的不同调节阳光的摄入量，同时利用光照进行发电，在实现生态建筑智能采光的同时，也降低了生态建筑对能源的消耗，为使用者创造出健康舒适节能环保的生活环境与工作环境。

4.3提高生态建筑的自身节能效果

在建筑物的使用过程中需要大量耗能，建筑物内部的通风、降温、取暖、采光等过程均需要大量能源来维持建筑物正常运行，这些也是建筑物耗能最多的部分。生态建筑的设计应当充分利用环境中的有力条件，提高自然采光在建筑物采光中所占的比重，并使用恰当的围护结构，如保温材料、节能门窗、遮阳挡板及双层通风玻璃幕墙等，实现建筑物的自然降温与保暖，并利用风力和风向的特点，降低建筑物通风过程对机械的依靠。此外，将绿色植物加入建筑设计中，发挥植物本身的天然生态属性，来降温增湿、调节建筑物周围的小环境，也是生态建筑设计的亮点之一。

4.4建筑废物及生活废物的处理

在进行生态建筑设计时应考虑到设计废物处理回收系统，用于收集垃圾和分类垃圾。有机固体垃圾，可以采用微生物菌种处理，无机固体垃圾可以进行混凝土回收利用。对于生活中产生的污水可以进行分质处理与回用技术，常用的有中水回收技术。只有将建筑废物和生活废物的去处安排好了，才可以真正意义上的实现对自然的减负，使人与自然和谐相处。

4.5环境优化

建筑环境分为建筑物内环境和建筑外环境。建筑物内环境要符合人性化特点，具备简便性生活舒适性，建筑内环境的优化可以分为光环境优化、声环境优化、空气环境优化和电磁环境优化。进行这些优化常用的手段有：使用具备自动调节功能的灯具、对噪音设备进行降噪和隔音处理、安装有害气体检测设备、对屋内空气进行个性化通风、使用磁检测技术。建筑外环境的优化可分为空气环境优化和周边绿色环境优化两方面。主要采用水体微生物控制、径流控制、固土护坡措施的方式来实现优化。

5总结

人从自然中来，最终还是要回归自然。无论人的改造自然能力进化的多么强大，人都不可能脱离自然存在。近几十年来日益严重的环境问题正是提醒着人们这一点。生态建筑是人们找到的一个人类与自然和谐共处的出路，在生态建筑设计的过程中，既要兼顾到人对建筑物的要求又要兼顾到自然环境对于建筑物的要求。生态建筑设计师需要利用优良的建筑结构和先进成熟的节能环保技术，综合多方面因素的考虑，统筹兼顾，实现可持续性发展的目标。