当代建筑设计中的生态理念与手法初探

文/贾松林 沈阳铝镁设计研究院有限公司 辽宁沈阳 110000

1、引言

20世纪60年代，建筑师保罗·索勒里创建了城市生态学理论，把生态学和建筑学合并而成为一体，意为生态建筑学，并在《生态建筑学：人类理想中的城市》中提出了生态建筑学的理论。1969年美国著名景观建筑师麦克哈格所著《结合自然的设计》的出版，标志着生态建筑学的诞生。

2、生态建筑的两种倾向

在注重环境生态的建筑中，大致可以分为如下两种倾向：

一种倾向是针对技术发展所造成的人与自然相疏离的状况而产生的自然主义设计思想，可称为绿色建筑的探索。这类建筑借助绿化或覆土等手段，将自然移植到建筑环境中，加强建筑中人与自然的亲和关系，使建筑本身成为自然景观的组成部分。

另一种倾向是利用高科技手段去解决环境和生态问题。认为人类想要彻底解决环境和生态问题，最终还得依靠科技本身的进一步发展。因此，一些掌握高科技手段的建筑师，怀着满腔热情，设计了一系列以高科技手段解决节能、采光、环境净化和资源的再利用问题的建筑。

3、生态建筑设计的基本原则

生态建筑设计是将建筑这一人工物置于自然环境中时，组成建筑与生态环境之间互相作用的生态系统，应充分考虑其对自然环境的适应和影响，以及建筑与自然环境之间物质能量的交换。在进行设计应考虑如下：

3.1 总体的综合的设计观念

建筑设计中综合考虑各种因素——物理的、化学的、生态的、社会的环境，以满足人的身体和心理、精神方面的各种需要。设计中的环境综合考虑将不仅包括室内空气质量，也包括热舒适度、良好的光照、声学环境及空间大小、关系等。人类对建筑的满意度越高，那么建筑的改动越少，使用的时间也越长，避免附加的建设活动。建筑设计和室内环境质量问题必须在整个设计、建造、使用、拆除过程中都要考虑。

3.2 充分重视现场调查和分析

在设计过程中的初期要对用地资源进行仔细的评估，了解光照条件、风玫瑰、微气候环境、排水模式、土壤成分、植被、水资源等情况，让这些信息来指导设计。环境敏感的设计目光应超越用地红线，从更广的范围来评估工程对周围环境的影响；同时尽可能考虑建筑对用地附近一定范围内的生态系统、野生动物栖息环境等的影响。建筑所在场地的地形、植被、水体、景观等自然要素是构成自然生态系统与场地特质的组成部分，特定的地形地貌本身就是一种自然风景资源，这一点今天已被愈来愈多的人所认识。

3.3 将“绿色”作为重要的设计目标

考虑在建筑中使用高效率的热绝缘措施，高性能的窗户、紧凑的维护结构等确定合理的层高和建筑尺度，简化建筑不必要的形体变化以尽量减少建筑对材料和能源的消耗。充分利用和保护用地上的植被，也是进行“绿色”设计的方法。建筑周围的树木或其他植被可以有效地降低建筑室内的热负荷。灌木篱墙、树林等可以阻挡冬天的风，或在夏季降低进入建筑内部的空气的温度。高效率地用水，低维护费用的造景设计，也是进行“绿色”设计的方法。造景设计中使用耐旱植物、本地植被，耐久性好的地面铺装材料都有助于减少维护管理费用和能源消耗。另外，积极主动地尝试去被动或太阳能，自然光照明，自然通风等，可再生能源的利用，也是进行“绿色”设计的方法。

4、生态建筑的分析

4.1 双层外墙系统

它能提供一种“空气流动的密封”，同时又具有良好的热绝缘性能。其工作原理是空间腔里较低的气压把部分废气从房间抽出，并且吸收太阳辐射热后变暖、自然地上升，从而带走废气和太阳辐射热。在技术上，主要发展了“可呼吸的外墙”来平衡热绝缘要求和日照、自然通风间的相互矛盾，通过控制和利用日照以及室内外空气的流通，以满足节能策略对建筑自然通风和有效地利用日照的要求。

4.2 建筑“腔体”

建筑“腔体”的运用，在生态建筑中起着能量循环和微气候的调节作用。建筑大厅精妙地与自然进行着物质和能量的交换，维持着室内环境的高舒适性。夏季利用“烟囱效应”来降温。在冬季可关闭腔体顶部的窗户，则形成一个温暖的缓冲层，能充分吸收太阳辐射热形成“温室效应”。至于气候适宜时，建筑可根据需要自由地选择开窗与否。这种表皮与腔体协同作用的机制，通过对建筑形体空间的有机处理，取得了合乎逻辑的生态效果。

4.3 特朗布壁

特朗布壁它利用热虹吸管温差环流原理，使用自然的热空气或水来进行热量循环，从而降低供暖系统的负担。最古老的太阳热吸收外墙是利用厚厚的热惰性材料来维持室内的温度，如气候炎热的沙漠地带的建筑使用的土墙。而特朗布壁吸收了这些传统的手法，同时具备了更轻盈的形象和更高的热效率以及更主动地适应气候变化的能力。在天气较冷的时候，热惰性墙体可以利用它自身收集太阳辐射热量的能力为室内供暖。新鲜空气从外墙底部进入空气腔中，被热惰性材料吸收的太阳辐射热加热后进入室内，使热空气在屋内循环传播。在炎热的气候条件下，特朗布壁则通过使空气直接上升并排到室外来防止热量进入室内。这时墙体从北面汲取较冷的空气进入室内，达到自然降温的效果。

4.4 绿化设计

建筑周围的绿化在夏季可以有效降低地表温度，从而为室内的自然通风提供可能；植被可以吸收二氧化碳而提高空气中的氧含量，是室内空气质量的最佳保证。一般来讲，建筑的绿化可以分为周边环境绿化、墙面绿化、室内绿化、屋顶绿化等几类。

结语：

生态设计思想不仅是一种风格和手法，它还深刻地反映了当代人的哲学思考，表现了一种强烈的反思意识。因此，生态建筑所涉及的不仅仅是艺术问题，而是更深层次的文化问题、哲学问题和伦理问题。生态建筑表现出来的是对宇宙和人类的终极关怀和忧患意识。

[1]陈波，包志毅，生态恢复设计在城市景观规划中的应用，中国园林，2003.

[2]周曦，李湛东，生态设计新论——对生态设计的反思和再认识，南京：东南大学出版社，2003.

[3]王向荣，林菁，欧洲新景观，南京：东南大学出版社，2003.