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中图分类号: TU98 文献标识码: A
从生态学的角度看,人的住所是一个开放的系统,它不断与外界进行着能源流、物质流与信息流的交换,它的建设与更新是在利用外界投入的同时,以消耗自然资源为主的条件下进行的,包括能源、土地、营造的材料、以及自然生态等。它又是一个消费体,既需要持续消耗水、电、热等自然资源,又需要不断地消费各类生活产品和使用各类生活服务设施等人工资源来维持其正常运行。与此同时,它对外界的反馈作用,又使其在建设和运行过程中的产物被外界接纳和吸收,或者产生不利于环境的因素。生态型居住建筑并不是一种全新的居住建筑形式,是遵循生态平衡原则和运用生态学原理,设计、组织建筑内外空间的各种物质因素,使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废无污染的居住建筑。是在一般形式的基础上更强调其有利于生态平衡的特征。它首先满足人居住的舒适需求,并且其内部各要素之间应尽可能做到良性循环,而自身又与生态环境保持相协调的关系。
1.1 生态型居住建筑的现状
(1)现状发展缓慢。尽管生态技术的发展可以用日新月异来形容,但与办公建筑、商业建筑相比,生态型居住建筑的发展仍显得十分缓慢。一方面是因为私人住宅规模小,显得不那么起眼,而社会性的大规模中低造价住宅,很少有人问津。另一方面理想中的生态居住模式与现实社会还存在较大差距,一系列政策、法规和技术措施还有待完善。如在我国,建筑师通过对墙体、门窗性能的改善,可以很容易地设计出比原有节能标准节能30%的住宅,但实际的运作情况是“节能住宅”并不节能。其原因是居住小区的冬季供暖方式、收费标准并没有随之改变,用户对供暖量无法调节,采暖量的多少与其经济利益也无太大关系。在供暖量不变的情况下,良好的保温材料使得居室温度偏高,用户只好通过开窗通风来降低室温。“节约”下来的能量就这样又散失到室外。
(2)观念存在误区。随着环境意识、生态观的深入人心,现在房地产开发商纷纷推出了以“绿色”、“生态”为理念的住区,但是市场运作中所推崇的“生态”理念,几乎没有涉及到其真正内涵。开发商所感兴趣的是生态住宅或生态住区这块招牌,而对于住宅节能设计的意识和知识不够,对于维护结构的保温、隔热性能、合理的材料体系、节能构造设计、节能体形和自然通风布局等问题并不特别重视。这除了观念上的问题外,很大程度上还在于人们都错误地认为“生态”就是住区的绿化、园林小品以及物业管理水平等,或是一提及“生态建筑”就意味要采用大量昂贵的新技术、新材料,这些错误的观念在相当程度上阻碍了生态居住建筑的发展。
二、 居住建筑的生态设计
从规划的角度来看,居住建筑的生态技术路线,在空间上可以从建筑或者是场地的尺度去梳理,建筑设计上采用生态建筑,包括一些节能技术、生态的材料等等。场地尺度需要能够建立通风、合理的密度、合理的开发强度。
2.1 提高自然资源利用效率
(1)太阳能的利用。太阳能是前景巨大的清洁能源,对太阳能的利用可以分为主动式和被动式。主动式即利用太阳能装置将太阳能转换为电能储藏,或者是利用太阳能间接供暖和供热水,包括太阳能热水器等。在住宅设计中将太阳能集热装置规模化集中和管理,会更有效利用这一资源。太阳能集热板可与屋顶、墙面、栏板结合起来,成为多功能建筑构件,形式上与建筑结构统一考虑,集热板特有的机理效果可创造出新颖的技术美感。通过温控装置合理控制集热器温度,保持热水器的效率,将多余的热水储存以调剂补充,并可提供冬季供暖用水。被动式利用主要是指建筑向阳面房间和阳台的利用,南向日光间在冬季吸收热量,向相邻的房间传递;北向日光间虽然不能提供太阳热能,但可减少相邻房间向外的热损失,有助于提高冬季北向房间的热舒适程度。日光间的另一重要功能是可以养殖花卉植物,对改善室内小气候起到作用,另外日光间阳光充沛,成为人们生活起居的活动地点。
(2)水资源利用。收集并利用来自屋顶、区域内降水,一方面可以削弱地面径流对土壤的冲刷,也减少对雨水排放控制设施的要求。通过各种明沟暗管和地表收集的雨水经多级格栅或沙石过滤器等进行简单的过滤后,储存于雨水箱,用作灌溉、洗车、冲洗场地、景观用水等多种用途,有条件的可做进一步处理,使雨水适于饮用;利用植草砖、碎石、砖块石材等透水性好的材料来铺设地面,在承载的道路和停车场等场地可采用各种新型多孔沥青和多孔混凝土砖,以利地表水的渗透和蓄养,维护地下水的循环,对流域平衡起保护作用。
2.2 降低居住建筑负荷
(1)建筑布局结合气候特征。在建筑群布置时,为夏季湿热地区,行列式和自由式的建筑群布局通风良好,行列式又以错立和斜列为好。组团布局可形成封闭完整的庭院空间,有利于冬季避风,但须合理的间距尺度,以争取阳光,利用建筑之间安排开口、底层架空等措施组织内部气流,改善风环境,以利节能。
(2)建筑体形的节能设计。从建筑热工来看,房屋的能耗与表面尺寸,与单位体积的外表面积成正比。建筑的南墙面大而其他方位的外表面尺寸尽可能小,这样的体形对节能有利。因此,对大量方形体积的住宅,最好的体形是长轴东西向的长方形,正方形次之,而长轴南北向的长方形最差,这也与住宅南北朝向的要求相吻合。板式住宅在体形节能上优于点式住宅。增长单体住宅的长度对节能有利,但长度大于50m时,节能效果不太明显,所以节能住宅的长度最好在50m左右,以不少于30m为宜。增加层数对节能有利,层数增加到4~6层,带来的节能好处不再明显,因而节能住宅以不小于4层为宜。建筑表面积对能耗的影响还取决于建筑的形状和朝向。平、立面凸凹过多、体形复杂的建筑,其单位体积的外表面积多,对节能不利。
(3)建筑的自然通风设计。住宅应尽可能地组织房间的自然通风,利用室内外气流的交换,调节室内热环境;室内空间要组织好通风路线,尽可能形成“穿堂风”且通风路线短直为好。布置好门窗相对位置,使气流通过人常活动的地方。另外须注意,春夏两季湿度较大,为防止潮湿空气和夏季白天大量的热空气的侵入,房间应进行间隙性的通风,关闭一些窗口或采用辅助机械排风,以减少大的通风量。门窗装置与通风构造措施:窗扇的开启有挡风和导风的作用,装置得当则能增加通风效果。目前新建的住宅多采用推拉式窗,比平开窗相当于减少了一半的通风面积;传统的平开窗开启角度小,若增加开启角度,会起到导风作用。室内空间布局与通风:借鉴江南民居的做法,在保证卧室的相对私密性和厨卫的气密性的前提上,尽量使室内空间“敝”、“通”,采用透空隔断、家具、活动墙体等分割空间。
2.3 建立高效的运行系统
(1)建立回收中水系统。在废水汇入城市集中污水管之前进行分离、循环利用和转移,不但可以降低城市污水处理的负荷,还能减少水资源的消耗。从污水中分流中水和下水,需要做不同的处理。通过安装双套的排水管道将中水和下水分离。以住宅组团和居住区为单位安装处理设施,经物理方法过滤的中水可用于灌溉、景观用水等,在经简单化学处理后的中水可用于冲洗厕所、洗车、空调冷却水等。
居住问题是人类的最基本问题,随着人文主义的回归,人类面临的环境、能源等问题日益严重,人类试图改变消耗大量自然资源后获得的生活条件,对生态环境逐渐关注起来,社会经济取得长足的发展的今天,人类更渴望回归自然。力图改变那些对自然生态系统的破坏行为。于是生态、绿色、环保的词汇便频繁地出现在人们的视野中。生态建筑从出现开始发展到现在已经有40几年的历史了,对于高能耗、高污染建筑业,生态学理念已显示出其旺盛的生命力。在建筑行业内强化生态学的设计理念,已经是势在必行,是当今社会必须充分重视的问题。生态建筑在体现出其对环境关注的内涵时,更强调建筑设计的艺术性,突出作为静态景观的住宅建筑的艺术表现力。 进入21世纪,生态建筑设计与建设显得尤重要。近半世纪以来,世界各国为了保护环境、实现可持续发展,都作出了巨大的努力,提出了许多有价值的理念和构想。生态学建筑这一对全人类具有决定性作用的课题早已成为全世界关注的话题,也是建筑设计企业关注的焦点 。
1 生态学及生态建筑
生态学的概念是1869年由德国学者海格尔提出的,其基本含义是研究有机体与环境之间相互关系的学科。传统的生态学是对动植物生存状态的研究,但是如今人们已经把生态学的概念拓展到人们生活的各个领域。共生与再生原则是生态学的核心内容提出了不同物质之间的共存和伴生的关系,把生态学扩展到了人类生存的环境范畴,警告了人类自然界中物质资源的有限性,唤醒了人类实现系统有序发展及动态平衡的生存意识。在此基础上,人们提出了生态建筑的概念,即认为建筑与其周围的环境应该成为一个有机的整体,建筑不应该独立存在,而应该成为居住环境中的一个环节。所谓生态建筑就是指设计师和建设者运用建筑学和生态学的科学理论,使建筑物对其周围环境的影响不超出生态系统的自我调控能力,组织并合理安排建筑与相关客观条件的互生关系,维持整个生态系统的良性循环状态,以自然、社会、建筑和人的和谐共存为设计目标,协调发展为目标,以整体和谐、高效环保、没有或减少能耗和污染为根本特点。具有节地、节能、节水、少污染的优势,具有改善生态环境、延长建筑物寿命的优点,从而提高建筑物的社会效益、环境效益、经济效益。把生态学和建筑学在一个层面有机融合到一起,使建筑设计具有了更为丰富的内涵,在很大程度上实现了人类社会的可持续发展1。
2 生态建筑的特点
生态建筑也有成为绿色建筑,是指建设环境具备洁净的空气、水源与土壤,没有人为破坏的因素,没有不良自然环境的影响,也不易遭受自然灾害的侵袭。
2.1 实施可持续发展
实现可持续发展是我国目前社会和经济发展的战略方针,也是建筑设计始终贯彻的理念。该理论的提出源自于1987年世界环境与发展委员会提出的“满足当代人的需要,又不对后代满足其发展需要的能力构成威胁的发展”的理论,于是可持续发展观念便在世界各地特别是我国的经济发展过程中逐渐竖立起来了。人们更加关注生态社会、经济、环境的可持续发展,更加关注人类的未来,重视子孙后代的生存环境。
2.2 注重人与自然和谐发展
生态环境的破坏,与人们过度开发和利用有直接的关系,人类对自然的错误认识,使得世界面临着空前严重的生态危机,从而影响了自然和气候的恶化。人类凭借 “高科技”试图主宰、征服自然,这一错误做法,带来了经济的发展和物质文明的提高,但却是以造成环境破坏为代价的,而且是难以弥补的。生态建筑,是人们为了改变被自己破坏的自然环境的一种补救措施。建筑设计力求以自然界中的能量流、物质流为主,在最大可能的条件下减少人工附加给自然界的能源,降耗、节源,利用自然,用最小的消耗产生最大的综合效益。这是目前建筑设计的主要思想观念,也是生态建筑的特征。
3 生态建筑的实施办法
3.1 尽量保持和开辟绿地
绿色植物是最适宜人类生存的自然因素,在建筑物周围种植树木,可以起到防风、遮荫的作用,还可以改善景观环境,保持区域内的生态平衡。同时绿色植物还可以增加室内空气质量,通透的空间能够保持新风在室内的流动。
3.2 生态建筑的室内绿化
不仅外部设计要生态化,建筑物的内部空间设计也应生态化。设计师要将室外的绿色引人室内。通过栽植绿色植物,净化室内空气,起到虑尘、调节湿度、温度、减少噪音的作用。通过建筑设计,为主人提供接近室外环境条件的室内空间,运用绿化、水面等划分空间,这是现阶段较为常用的设计手段。如建筑物内的共享大厅、内庭院,都是引入室外景观进入室内的环境的得力措施,还可以加一个可调节的开启式屋顶,由计算机根据时间季节的变化控制和调节室内温湿度,使人居住在室内,却有置身事外的感觉。目前较为流行的屋面绿化,也是生态设计的一种新举措。美化了环境的同时,对屋面刚性防水也起到了保护作用2。
3.3 节约建筑物的资源、能源消耗
高效无污染是建筑生态化的第一要素,充分有效地使用水、能源、材料和其他资源。以当地的气候条件为依据,尽量利用清洁能源,设计合理的建筑方案。如地热与太阳能、水能、生物能和风能的充分利用,建筑群落的布局、朝向、体型的选择要根据当地的特征设计,保护与改善自然环境,营造良好的建筑群的微型气候。在满足人们健康、舒适、安全的居住需求下,降低消耗、节省资源。 一般以朝南或偏南为主,就布局而言, 建筑物的形体布置合理,应该设计成错落有致的形状, 应减小建筑物的体形系数,这主要考虑到建筑物内的风压对空气流通问题,以减少采暖与制冷能耗。将较低的建筑布置在夏季迎风面的前端,围护结构及门窗应该采用高效保温隔热的设施。控制维护结构的传热性能,起到保温隔热的作用,选择热传导系数小的材料作为护结构。
3.4 太阳能的利用
太阳能分为被动式和主动式。被动式利用太阳能是通过建筑朝向和周围环境的合理布置,在冬季,吸收太阳能为室内取暖,利用室内的密实材料吸收太阳能之后转化为热能,解决套内的采暖问题。在夏季利用特殊材料遮挡太阳辐射,解决制冷问题。太阳能热水系统原理就是主动式利用太阳能的措施,太阳能产生的热能被集热器吸收,使热能加热水箱中的水,通过水循环系统将热能提供主人使用。
2.生态建筑概述
生态建筑主要是指在建筑设计中基于可持续发展而融入生态理念,设计的现代建筑体现人与自然的和谐统一,协调建筑与人及自然的关系进行设计,对于生态建筑设计特点进行充分考虑。一是生态建筑运用先进建筑技术进行设计,充分利用太阳能、风能等可再生能源,使其运行中消耗的不可再生能源显著降低。并巧妙利用物理原理与生物作用设计以实现采光、通风及保温,进而降低生态建筑运行能耗,实现节能减排的作用。二是生态建筑设计关注于可循环资源的应用,不只是对工程造价进行合理控制,还能充分利用建筑材料,对产生的建筑垃圾进行控制,降低建造过程中对环境可能造成的影响。三是无害化处理排放物是生态建筑设计中的关键环节,在设计过程中一般都会向环境中排放废物,对其进行无害化处理,降低对环境的危害程度,并确保对建筑内部环境的影响最低,是设计生态建筑的重要特点。四是生态建筑设计紧密结合了建筑文化与环境文化,不只是对建筑自身和谐提高重视,还实现建筑与周围环境的和谐,在建筑及周围环境中融入生态理念,使建筑物的经济社会及环境效益得到有效完善。
3.生态建筑设计原则
3.1节能原则
目前世界上已凸显出能源短缺问题,对人类生存与发展构成重要威胁,遵循节能原则设计生态建筑,对于生态建筑可持续发展具有重要作用。因此,在生态建筑设计过程中,要尽可能采用环保建筑材料,并进行无害化处理,以消除建筑材料对人类及环境的不利影响。而且,还要对清洁能源进行合理利用,降低生态建筑运行依赖的电能,减小生态建筑运行能耗,提高生态建筑的节能效果。
3.2环境友好原则
生态建筑设计要遵循环境友好原则,重视建筑与环境的可持续发展,实现建筑与环境的和谐,设计过程中对建筑影响周围环境的程度进行综合考虑,确保不破坏生态环境,以免建设使用建筑过程中污染环境,以创造良好的室内环境,避免外部环境受到损害。
3.3以人为本原则
生态建筑设计中以人为本原则是核心设计思想,在生态建筑设计过程中,对人作为社会主体的地位应充分尊重,确保生态建筑使用功能,为使用者创造良好的工作场所与生活空间,满足人们对高质量生活的客观需求,并提高设计标准,对设计水平不断完善,为设计生态建筑创造发展空间。
3.4因地制宜原则
在设计生态建筑过程中,应对建筑所处位置的自然生态环境等因素进行综合考虑,制定具有较高经济社会及环境效益的方案。遵循因地制宜原则,与建筑所处位置条件及气候特点相结合,尽可能采用风能与自然光照条件,使建筑物实现自然通风采光,降低能源消耗。对生态建筑绿化时,要采用当地物种,使植物提高对环境的适应力,以免对物种的盲目引进造成外来物种入侵。
3.5整体性原则
生态建筑设计好要符合整体性原则,确保建筑物使用功能实现,关注生态建筑整体功能,对其所处位置的自然环境、文化及经济条件进行综合考虑,使生态建筑充分发挥生态及使用功能,充分融合生态建筑与周边环境。
4.生态建筑设计的完善措施
4.1采用新技术新理念
在设计生态建筑的过程中,应充分提高设计的创新性,采用先进设计理念,吸收成功经验,在生态建筑建设中应用节能环保新技术,对生态建筑功能不断完善,使生态建筑提高科技含量,并提高设计的科学性及节能性,以有效降低建设生态建筑的成本,避免生态建筑对环境产生的不利影响,使生态建筑的经济社会及环境效益显著提高。
4.2对建筑与环境之间的关系进行科学处理
建设生态建筑需要占用一定空间,也会将一些废弃物排放于环境中,所以,生态建筑设计要尽量减小占用土地的面积,提高土地利用率,建设材料应选用具有循环利用的可再生材料,同时无害化处理好建设过程中产生的废弃物,有效降低对周围环境的影响,实现生态建筑与环境的和谐发展。
4.3提高生态建筑节能作用
在使用建筑物过程中,其内部取暖、采光、降温、通风等过程都将对能源消耗很大,也使构成建筑物运行能耗的重要因素。设计生态建筑应对环境中的有力条件充分利用,提高建筑物采光在自然采光在中占有比例,并采用节能门窗、遮阳挡板、保温材料及双层通风玻璃幕墙等适宜的围护结构,实现自然降温与保暖,充分利用风力特点,减小建筑物通风对机械的依赖。另外,植物生态功能的合理利用,实现降温增湿、区域小环境调节作用,也是生态建筑设计的一个关键环节。
4.4提高生态建筑智能化功能
生态建筑设计中引入智能化设计理念,对于生态建筑使用功能的进一步完善,并体现人性化设计特点,实现以人为本。诸如光电材料应用于生态建筑中使其结合环境光照强弱对阳光的摄入量进行调节,并采用光照发电,生态建筑采光实现智能化,使生态建筑的消耗明显降低,为使用者创造的工作生活环境具有健康舒适节能环保的作用。
4.5对生态建筑的可持续发展提高重视
在设计生态建筑设计的过程中,要与建筑物所在位置的自然、社会及文化条件特点相结合,对人与自然之间的关系进行灵活处理,在生态建筑实现设计功能的同时,加强对生态建筑的外观设计,并对生态建筑生态、经济及审美功能进行完善,使生态建筑与周边环境实现完美融合,成为构成城市建设的重要元素。另外,设计生态建筑还要表现出良好的前瞻性,完美结合生态建筑设计与城市发展需要,进而实现生态建筑的可持续发展。
Abstract: With the progress of society, people pay more attention to energy and environmental development. Accounted for in the construction industry in energy consumption, the proportion of relatively large, the promotion of energy-efficient buildings in the construction industry, is an important part of the sustainable development of society, the paper first analyzes the connotation of green building, and green building design should follow the principle important issues in the design of comprehensive analysis and discussion.Keywords: green building; design points; principle
中图分类号:TU2文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)09-0020-02
1 绿色建筑的内涵及特点
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材) 、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。所谓“绿色建筑”的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶绿色建筑花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。主要特点是以人、建筑和自然环境的协调发展为目标,在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时,尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。
2 绿色建筑设计的原则和指导思想
绿色建筑设计是生态建筑设计,它是绿色节能建筑的基础和关键。在可持续发展和开放建筑的原则下,绿色建筑设计指导思想应遵循现代开放、端庄朴实、简洁流畅、动态亲民的建筑形象,从选址到格局,从朝向到风向,从平面到竖向,从间距到界面,从单体到群体,都要采集天然能源,以利节能;注重空间的阳光感、流动感与体量感;充分体现材质的轻重、粗细、虚实对比以及建筑设计中各类节能、环保生态建筑技术的应用。同时还应做到:
2.1 引入“生态关键”观念,掌握生态技术,树立生态意识,是搞好生态建筑设计的关键。生态建筑的现实意义是引入“生态关键”观念,积极利用低能耗和利用自然资源的作法。生态化的建筑设计应以“生态———技术———建筑”为发展模式,将建筑设计和生态理念的统一贯穿到绿色建筑的全过程,在整个设计过程中,关注建筑生态、环境特征的表现和技术的运用,使之融入建筑设计中,产生建筑形象。一个好的生态建筑,不仅要有出色的构造设计和优秀的建筑材料,更重要的是要有先进的生态技术系统的应用。因此,设计在尊重自然环境、减少能源消耗的同时,还要从环境保护、资源节约的角度考虑建筑功能与生态环境稳定性和持久性。
2.2 绿色建筑设计的特点应符合整体设计与多元共融。结合当地文化内涵,发掘不同建筑类型的特点,开发适合本地生态环境的新型能源和技术,整合并完善建筑功能,以满足使用者对适宜的、高舒适居住环境的追求,提升整个设计的环境质量和文化品质。其特点应符合建筑设计的整体设计,多元共融。力求科学化、逻辑化、智能化、系统化的设计,使整体功能适应各种功能性质的使用要求。在现代资讯技术飞速发展、日新月异的今天,把握时代脉搏,表现时代的精神,把最新、最美、最现代的建筑奉献给人们,让中国建筑融入世界建筑发展的潮流之中。“建筑当随时代”,倡导绿色建筑设计,是我们在建筑创作中应该明确的主导思想。
3 绿色建筑设计是一项跨学科的综合性设计
绿色建筑设计就是将有关复杂的生物技术、生态技术、人文精神、环境与能源策略融入传统的建筑设计(含场地设计)中,强调发展生态经济和能源结构的生态化,以绿色GDP为政策导向促进知识经济、循环经济、生态产业的持续发展。因此,绿色建筑设计比传统的建筑设计涉及的技术领域更为广泛,是一项跨学科的复杂综合性设计,是多学科交叉融合的产物。绿色建筑设计要解决的问题是城市建设和人居环境问题。所以在操作上应以广义建筑学为主导,在协同景观生态学、恢复生态学、城市生态学、自然资源学、植物群落学、地理学的基础上,还应与结构、材料、生物、环境、热能、经济等进行综合研究,多学科的技术特点增加了设计的复杂性,也为绿色建筑设计拓展了新的发展空间。
4 绿色建筑设计要点
4.1 立足本土。从经济学理论而言,国内经济现代化过程之从农业经济跨越工业经济而直接进入知识经济,即在实现工业经济目标的同时叠加了更高的现代化目标,国内环境的独特性决定了不能照搬照抄发达国家的既有经验,也不可机械的引进绿色技术和产品,但更不可待
经济发展起来后再考虑绿色和节能,而应不失时机的在现代化进程中加上信息化、生态化水平等基本衡量指标,即在实现程式化的同时推行绿色建筑。
Abstract: this paper introduces the concept of ecological architecture, its characteristics, and the design principles of ecological construction, and finally puts forward Suggestions of ecological architecture design reasonable measures. Ecological architecture is contemporary architecture field emerging hot, pay attention to ecological architecture design process, can rise to perfect the use function of ecological architecture, expand the prospect of the development of ecological construction, construction industry and realize the protection of the environment and sustainable development.
Keywords: ecological architecture; Design; Principle; Countermeasure;
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
前言
随着全球环境、资源等问题的日益突显.人类逐渐认识到自身作为自然系统的重要组成部分,与其所生存的环境休戚相关。在城市发展和建设过程中,必须优先考虑生态问题.并应将其置于和经济、社会发展同等重要的位置。当前生态建筑作为一种探索和策略越来越被人们所重视。
一、生态建筑的概念
所谓生态建筑指的是将生态学的思想融入到建筑设计的过程当中,从可持续发展的角度出发,建成的充分体现出人与自然相和谐设计理念的现代建筑,是生态理论与建筑学相融合的产物。生态建筑在设计时充分的尊重了人、自然以及建筑本身之间协调关系的特点,决定了生态建筑的设计节能、低耗、环保和生态平衡等特征。首先,生态建筑设计采用了先进的建筑学技术,对太阳能、风能等可再生性资源加以充分的利用,大大降低了生态建筑在运行过程中对不可再生资源的消耗。同时,巧妙的设计还能利用生物作用和物理原理来实现生态建筑内部对通风、采光及保温的要求,从而减少生态建筑运行过程的能耗,达到了节能减排的效果。其次,生态建筑的设计注重使用可循环利用的再生资源,这种设计方法不仅能够控制工程的造价,还可以对建筑材料进行充分的利用,有效的控制建筑垃圾的产生,减轻生态建筑在建造的过程中对环境产生的不利影响。再次,生态建筑的设计中不可缺少的一环便是排放物的无害化处理环节,生态建筑在设计与运行的过程中会不可避免的向环境中排放一定的废物,对这些排放物进行无害化处理,使其不会对环境造成危害,并保证建筑内部的环境不受排放物的影响,是生态建筑设计的一大特点。最后,生态建筑设计将建筑文化与环境文化紧密地结合了起来,不仅重视建筑自身的和谐,还考虑到了建筑与周围环境的和谐,将生态理念融入了建筑以及建筑周围的环境当中,从整体上完善了建筑物的社会效益、经济效益和环境效益。
二、生态建筑的设计原则分析
1.节能原则。当今世界能源短缺的问题日益凸显,成为了威胁人类生存与发展的首要问题之一,在生态建筑设计中遵循节能的原则,对实现生态建筑的可持续发展有着重要的意义。为此,在进行生态建筑设计时,应当尽量采用可再生可降解的清洁建筑材料,并对建材进行无害化处理,确保建筑材料对人类及环境不构成威胁。同时,还应合理利用太阳能、风能等清洁能源,减少生态建筑运行时对电能的依赖,尽可能降低生态建筑的运行能耗,实现生态建筑的高效节能。
2.环境友好原则。生态建筑设计应当注重建筑与环境的可持续发展,遵循环境友好的原则,重点强调建筑与环境的和谐,在进行设计时充分考虑到建筑本身对周围环境造成的影响,尽可能保证当地的生态环境不被破坏,防止建筑的建设与使用过程对环境造成污染,在为使用者营造出良好的室内环境的同时,确保外部环境不受损害,并与外部环境融为一体。
3.以人为本原则。以人为本原则是生态建筑设计的核心思想,在进行生态建筑设计的过程中,要充分尊重人作为社会主体的地位,保证生态建筑的使用功能,为使用者创造舒适方便、健康环保的生活空间与工作场所,满足人们对生活质量的要求,并不断提高自身的设计标准,完善生态建筑的设计水平,为生态建筑创作更广阔的发展空间。
4.因地制宜原则。生态建筑在设计的过程中需要充分考虑到建筑所在地的自然条件和生态环境,对多方面因素进行综合考虑,最终提出同时兼具经济效益、社会效益与环境效益的设计方案。这就决定了生态建筑的设计应当遵循因地制宜的原则,结合建筑所在地的气候特点和地域条件,最大限度的利用自然界的光照条件和风能,实现建筑物的自然通风和自然采光,降低生态建筑的能耗。而在对生态建筑进行绿化时,也应当尽可能使用当地的乡土物种,提高植物对环境的适应能力,避免盲目引进物种导致外来物种入侵的现象。
5.整体性原则。生态建筑设计还应当遵循整体性原则,在保证建筑物各项使用公能得以实现的前提上,重点强调建筑的整体功能,全面考虑工程所在地的自然环境、经济条件和文化特色,充分发挥生态建筑的使用功能和生态功能,实现生态建筑与周边环境的完美融合。
三、完善生态建筑设计的有效措施分析
1.积极采用新技术新理念。在对生态建筑进行设计时,应当积极发挥设计人员的创新精神,采用最新的设计理念,将节能环保的新技术应用到生态建筑的建设当中,不断完善生态建筑的使用功能,完善生态建筑的生态功能,提高生态建筑的科技含量,使生态建筑的设计更加科学、节能、环保,同时进一步降低生态建筑的建设成本,减少生态建筑对环境的不利影响,全面的提高生态建筑的经济效益、社会效益与环境效益。
2.科学处理建筑与环境的关系。生态建筑的建设势必会占用一定的空间,并向环境中排放废弃物,因而,生态建筑的设计应当尽可能的缩减无谓的土地占用面积,提高土地的利用效率,并使用可以循环利用的可再生材料进行建设,对产生的废弃物进行无害化的处理,最大限度地保证周围的环境不受影响,达到生态建筑与环境和谐发展的目的。
3.提高生态建筑的自身节能效果。在建筑物的使用过程中,建筑物内部的通风、降温、取暖、采光等过程均需要消耗大量的能源,是建筑物运行能耗的重要组成部分。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,合理的利用植物的生态功能,达到降温增湿、调节区域小环境的目的,也是生态建筑设计的亮点之一。
4.实现生态建筑的智能化。将智能化的设计引入到生态建筑的设计当中,能够进一步完善生态建筑的使用功能,并体现出生态建筑人性化的设计特点,实现以人为本的核心设计理念。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。
5.注重生态建筑的可持续发展。在进行生态建筑设计的过程中,应当充分考虑到当地自然条件、社会条件与文化条件的特点,灵活处理人与自然的关系,在实现生态建筑使用功能的同时,注重生态建筑的外观设计,完善生态建筑的经济功能、生态功能和审美功能,使生态建筑能够完美的融入到周遭的环境当中,成为城市建设的重要组成部分。此外,生态建筑的设计还应当具有良好的前瞻性,将生态建筑的设计与城市发展的需要完美的结合起来,从而为实现生态建筑的可持续发展打下坚实的基础。
四、结语
随着科学技术的发展以及人们生活水平的提高,人们意识到先进的科技文明在给人类带来生产和生活上方便的同时,也给人们带来了可怕的、灾难的后果。工业化学、汽车工业和核工业的发展,使地球的污染更加严重;城市的无序开发使得人居环境日益恶化;地下资源与森林资源的无节制的开发与破坏,使生态危机进一步加剧。正在这种情况下,现实问题迫使人们改变旧的工业生产模式,同时人们开始在建筑空间做了重大考虑,这样生态建筑设计也被提上了人们保护环境、爱护环境的日程,生态建筑设计做到了适应自然、保护自然、美化自然的目的。了解生态建筑的设计原则,并根据生态建筑自身的特点制定出提高生态建筑设计质量的有效方法,对建设人与自然相协调的社会主义现代化社会有着积极的意义。
参考文献:
[1]刘雪琴.生态建筑设计的原则及对策[J].科技风,2009,(20)
经济快速发展的同时也伴随着自然环境的严重破坏,人类发展与自然环境如何和谐并存是当前全世界必须解决的问题。在现代建筑设计中,生态化设计模式就提供了很好的解决方案,作为一个动态的设计模式,其能够很好地将人类需求与环境保护有机结合起来,使建筑设计更加环保,这也符合了当前国家所倡导的环保理念。而在运用生态化模式进行设计的过程中,设计师应该认真贯彻生态化模式的方针,使建筑设计过程中的每一个环节都能够满足生态化模式的需求。
1建筑设计中的生态化模式解析
1.1建筑设计中生态化模式的概念
生态化模式是现代建筑逐渐发展出来的一种全新的设计方式,作为一种动态理念,生态化模式设计能够将资源应用和低碳保护有机结合在一起,这样一来,整个房屋建筑都能达到现代环境保护的标准,向着目前国际上普遍提倡的环保、再利用、再循环的方向发展。着重于生态化建设的建筑设计师会在建筑的整体运用上予以使用,一直到建筑使用期结束的整个过程为止。
1.2建筑设计中生态化模式的特点
作为新时代的建筑设计模式,生态化模式有着极其明显的特点,总的来说可以分为以下几个方面。首先,生态化模式作为一个创新的生态模式,领先于现阶段国内的其他建筑理念,在建筑科学性上有了很好的体现,将现阶段最主要的环境保护思想融合到建筑体系设计中。再者,生态化建设也将绿色理念带入到了人类生活中,在建筑施工缺少绿色环保的情况下进行了补充。同时,生态化建设也会使建筑设计个性化得到增强,更加有利于建筑行业向多元化方向发展。例如梅纳拉商厦就是典型的利用生态化模式所建的建筑,为适应当地的热带气候环境,建筑物在内外部进行了双气候的处理方式,办公室位于楼的正中以保证良好的自然采光,并准备将来安装太阳能电池来降低能耗。在不同层位设凹入空间,造成阴影,遮阳挡雨,并在这个凹空间内设大量绿化,植物栽培从楼的一侧护坡开始呈螺旋状上升,让人接近自然,从而在整体上创造了一个遮阳而有富含氧气的环境。
2建筑设计生态化模式的策略研究
2.1室内设计建筑设计
一般来说由室内和室外两个部分组成。而在真正的建筑设计中,设计人员也应该对室内外有所区分。而对于人们购买房屋来说,最重要的就是室内的采光问题。因此在设计过程中,建筑师应该考虑到建筑所处当地日光的照射情况,准确了解当地阳光的照射范围和角度,使阳光让住户感觉到舒服的同时也不至于在夏天产生过多的热量。再者,生态化模式还需要利用合适的通风系统来尽可能多的降低非自然风系统的影响。因此,设计师在设计时要准确了解自然风的大小与风向来调整空间,让住户既能更多受到自然风的舒爽,也能帮助节能,体现生态化模式的特点。绿化也占了生态化模式中非常重要的一环。以生态化来设计的建筑师往往会把建筑内的装饰换成适应室内居住、造型各异的植物来使整个建筑显得生机勃勃,除此之外也可以帮助更新室内环境,有利于用户更好的需求和体验。最后,生态化模式的建筑设计还需要考虑到住户的需要,为住户的日常生活考虑,在保持室内温暖和防止过的噪音方面要有单独的设计理念。现阶段国内最常见的方案就是安装太阳能收集装置,利用太阳能来解决供暖问题。减少噪音方面,最多的是设置缓冲空间等来实现。
2.2室外设计
室外设计也是生态化模式的重要体现部分,它由屋顶、幕墙等部分组成。如果从生态化设计的角度来说,建筑的屋顶部分需要有一定的开放性,这样一来,生态化设计的屋顶相比于其他屋顶在吸收太阳光方面将会有更加突出的表现,建筑设计师可以根据当地的日照情况和雨水湿度来设置屋顶的不同形状,再根据生态化需求在屋顶上设置太阳能装置以便达到节能减排的目的。其还可以减少用户的用电量,体现了低碳和人性化设计。对于幕墙来说,生态建筑设计师需要改变原有的幕墙材料,选取那些适合低碳理念和透气性好的幕墙进行考虑,也要符合住户的起居需求,合理利用幕墙来规划建筑空间,以此保障建筑物室外的光照和空气流通,避免因为幕墙材质而对空气流通造成的困难,从而给予用户更好的居住体验,同时也符合现代低碳环保的理念。
2.3施工技术
建筑施工过程同样是建筑设计的一部分,因此也要注意建筑施工过程中的生态化设计,因此也要注意建筑施工过程中的所要注意的事项,所以,要想让生态化模式在施工过程中得到体现,要着重注意几个方面。首先就需要在施工的材料上有一个改变。施工单位在材料选购时均要以绿色环保的低碳建筑材料为主要选购材料,应用符合国家标准的材料。在具体的施工过程中,要严格控制材料的数量,尽量避免材料的浪费,以此达到节能目的。同时,施工过程中也需要多研发节能技术,施工单位要在施工之前,培养一批懂得节能技术的专业人员,在实际施工过程中合理运用节能技术。除此之外,也要积极学习国外的施工技术与研发现代科技。在施工之前,要进行多方严格讨论,并且反复修改符合生态化建设的施工方法与建筑工程方案。同时也要提高相关建筑工程的设计效率,通过信息时代的特点培养相关人员借助计算机设备来计算和研发一些生态化施工的软件,以帮助生成更加优秀的生态化建筑设计施工方案。
3结语
建筑设计中生态化模式的重要意义在于在建筑设计中加入低碳环保的思想,并以此形成建筑设计的生态化建设,这对于我国全面低碳理念的推进有着巨大的影响。在未来的发展过程中,建筑师们应该紧密结合生态化建设的特点,对自己的理念进行及时革新和补充,通过了解新观念和学习新技术,将建筑生态化设计推向一个全新的高度。
参考文献:
中图分类号:TU2文献标识码:A
德国学家海格尔提出,生态学是一门研究有机体与环境之间的科学科,是研究生命系统与周围环境系统的学科。生态学是建设环境中主要发展的环境学科,要在一定的环境下完成更多的建筑设计,要充分联系学科之间的内在。
生态学认为,同一空间中的生物和非生物是通过物质成分循环得来,通过物质循环和能量流动不断进行交换,构成具有自我调节功能的生态系统。在这个系统中,不同的有机体或者系统间的合作,实现共生有序发展及动态平衡。因此,依据生态学的基本观点,考虑人类整体的生存和活动。从实际出发,建筑物对周围环境的影响,其中一个主要环节是建筑物对周围环境的影响。生态环境应该处在可以掌控的循环条件之中,建筑物和周围的环境处于和谐的状态之中,生态建筑以整体和谐,高效环保,灵活性强为特点,得到业界的一致好评。一、我国生态建筑设计的研究现状
20世纪初期,顾孟潮提出一切从我国国情出发,未来世界是生态建筑学的时代。人口,经济环境,资源,社会紧密联系在一起。斯德哥尔摩联合国人类环境会议之后,国家的环境保护意识不断地增强,人与自然和谐共处并且以绿色革命为发展动力,我们可以围绕这个环节完成这个建筑构思。实行污染物排放和控制排放总量,实施中国跨世纪绿色工程计划,中国国家环保局做出这样的举措。在九五期间整治淮河海河辽河等多个河流两,控制生态环境污染。
国家自然保护协会正式将绿色建筑体系发展放在重点发展战略中,并且将绿色建筑体系研究作为九五重点资助课题。中国环境研究问题的主要发展状态是建设建筑节能技术,在生态文明建设的发展过程正,要正确的实时生态文明建设的主要圣战发展就安静,要在碍更多的生态文明案件黑色中发挥更丰厚的生态文明年建设次啊能更好的发挥僧太建设。也是中国生态住宅技术出台的规章制度,走可持续发展战略,以节约资源防止污染保护生态环境为主题,创造舒适健康的居住环境,推进住宅产业的可持续发展,我国生态建筑发展存在的问题是缺乏对生态建筑的理解,国内外对生态建筑有不同的见解,但核心内容还是离不开当地的环境,运用建筑学和生态基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素之间的关系。建筑物和周围环境是一个有机体的结合,具有良好的室内气候条件和自我修复的能力。具备节水节能减少污染延长寿命等多种功能与一身,但是有的人认为只要将建筑的周边在加上一些绿色生态,在点缀一些绿色植物就能自我调节并且自我完善,有些人认为只要在建筑物中减小污染,节约能源,保护生态文明建设,创造舒适安全的居住环境。
二、生态学与建筑设计的内在联系
生态建筑有一定的发展趋势,只要人们将建筑设计和生态建筑良好的区分开来,就能很好的发挥生态文明建设的大旗。在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑,建筑物单纯的将生态文明建设停留在生态环境的表面,对生态文明建设置之不理,是对生态的不负责,更是许多的环境造成的生态影响。 也是作为生态文明建设发展的主要环节,是系统研究不平衡所留下的参悟。在城乡发展过程中,要研究农村的居住环境,对生态,建筑,环境,规划等做出一定的研究,在特定的地区将人民居住的环境和植物环境相结合可以提高生态环境建设。在我国的建筑界,发表过许多生态建筑的论文,这些论文主要是宣传科持续发展的思潮,不断的推动生态建筑,通过生态建筑学指导生态学理论,两者相互穿插,发挥生态建筑学的魅力。国外先进的生态建筑经验完善了我国生态建筑行业。检测人与环境是否和谐共处,是建设生态环境的基本原则。要在,寻找更多的发展特点,突出设计原理,完成整个设计理念,需要在人机关系中相互协调发展,尽量减少人工环境对自然生态平衡的负面影响。在建筑设计过程中要以人为本,充分尊重自然环境,将建筑给人用所以在设计中充分考虑到人使用的便捷性和舒适性。合理的使用和节约能源。减小能源的消耗和使用率,充分发挥自然资源的利用率,包括风能水利能,海洋能生物能等,减小不可再生能源的利用效率。包括太阳能风能水利能海洋能生物能等减少对于不可再生资源的使用在建筑设计中结合不同的气候特点依
三、生态学建筑的原则
随着建筑领域不断发展,建筑发展成果得到广泛应用,例如计算机仿真技术、钢结构安装技术等。近些年来,科学技术迅猛发展,在我国建筑建设领域中,能够依靠自身力量,促进建筑智能化建设,不仅包含工程安装、机电设备、管道、钢结构等安装技术,促进了施工安装技术良性发展。笔者根据自身多年建筑从业经验,分析建筑工程的技术特点,探讨技术发展思路。
1.传统建筑工程的技术特点分析
立足建筑发展历程角度,人类处于社会发展初期时,建筑要求较为单一,只作为休憩区域。在建筑工程发展中,技术水平不高,呈单一化发展趋势。针对建筑工程结构,艺术性、功能性较为单一。而建筑材料主要选择木材与否,导致工程技术发展比较缓慢。
近些年来,社会经济日益发展,人口增长速度不断加快,建筑工程数量随之增多。若单纯依靠传统建筑材料,已不能满足人们日益增长需求,搭建技术不能适应大规模推广,传统搭建技术逐渐转向砖木混合技术,选择混凝土技术。处于该发展时期,建筑工程技术要求较低,建筑作业依靠人工完成,选择砖块混合水泥方式,即可达到建筑要求。通过这种建筑技术,提升了建筑牢固性,能够延长使用寿命。然而,若依靠这种建筑技术施工,极易造成环境因素影响,对生态平衡造成严重影响。处于历史发展时期,选择这种建筑技术,因技术水平较低,经济性与实用性特点,近代社会仍在使用这种技术。
因为社会经济发展水平较低,科技手段不先进, 对于传统建筑工程,技术具有单一化特点,且技术性较弱,建筑技术缺乏环保因素与节能因素。在传统社会,虽然部分技术含量较高,也主要为皇家贵族构造,主要用于修建陵墓、观光避暑功能,不能大范围推广。这也说明,传统建筑呈单一化特点,在技术普及程度、技术种类方面,也存在较低水平,能源消耗和资源消耗较高,严重影响自然环境。
2.现代建筑工程的技术特点分析
随着建筑工程技术日益提升,建筑行业逐渐发展,人们建筑作用不断拓展,使建筑最大满足人们需求。目前,对于建筑工程技术,可达到人们居住环境需求,满足人们休憩、娱乐需求,达到环保、节能与舒适特点,和传统建筑技术比较,呈良好发展趋势。现阶段,对于建筑技术要求,呈多样化与多元化特点,且诸多工程技术日益更新,例如智能技术、生态技术与绿色技术,使人们生活更加丰富,使现代建筑技术水平得到明显提升。按照实际情况而言,对于现代建筑技术特点,主要包含如下方面:
首先,绿色建筑。针对建筑工程,充分发挥绿色建筑技术,结合环境资源与自然资源,尽可能使建筑环境危害得以降低,有效维持生态环境平衡。促进绿色建筑发展,能有效降低资源能耗,节省资源、能源,防止建筑物污染环境,有效推动建筑健康、稳定发展。现阶段,人们十分重视环境保护问题,在建筑工程发展进程中,建筑物和自然和谐发展是其必然发展趋势。利用绿色建筑技术,可营造更为健康、更为环保的建筑环境,进而提升建筑技术社会效益与生态效益。
其次,生态建筑。随着建筑工程发展,生态技术属于新兴、新兴工程技术。针对建筑工程项目,在建筑工程中,利用生态技术,结合现代高新科学技术,利用气候学、建筑学、物理学与材料学知识,为建筑工程提供有效服务,使建筑科技含量得以增加,进而提升建筑项目生态、社会与经济效益。构造生态建筑,可使资源消耗、能源消耗得以下降,防止环境污染,立足生态保护基础上,为人民创造一个更为健康、更为节能的建筑环境。
第三,智能建筑。近些年来,科学技术水平日益提升,许多先进科学技术被广泛应用于建筑工程技术。建造智能建筑,可利用计算机技术与信息技术,提高建筑安全防盗性能,通过电力系统与通讯设备,提高科技含量,进而提升建筑自动化水平,有机结合科学给水,为人们共同创造更为便捷、更为高效的建筑空间,促进建筑物管理更为自动化与智能化。
3.建筑工程技术发展趋势
首先,精细化。近些年来,为促进建筑技术不断提升,工程技术也朝向精细化发展。在设备安装与建筑施工技术方面,要求愈加提升。如建筑工程钢结构安装、钢结构焊接等技术,精细化水平日益提升,在新焊接技术方面,在射线检测焊缝、材料与焊接控制,也促进技术水平发展,进而提升焊接管理技术。针对钢结构安装,质量监控技术日益提升,是工程监控吊装技术,广泛应用于诸多大型工程项目,建筑技术精细化水平日益提升,利用计算机技术,实现多吊点、分散性载荷吊装,建立监控吊装,提升质量控制准度、精度。
其次,信息化、数字化。随着计算机、信息技术不断发展,在建筑安装工程中,广泛运用了计算机技术,利用计算机技术,对建筑安装实施监控、模拟,通过计算机操作系统,提高建筑安装过程,起着实时控制、监督、校对作用,确保建筑安装质量满足要求。总而言之,在建筑安装工程中,信息化、数字化是其重要发展趋势,通过动态模拟技术,可实时监控安装过程,促进建筑技术朝向数字化、信息化发展,进而提升建筑管理水平、监督效率。
第三,集成化。针对建筑工程技术,促进集成化发展,可有机衔接安装技术与施工技术,利用工程技术,有效发挥技术综合效益,使建筑技术水平得以明显提升,进而满足建筑未来发展需求。
4.结束语
综上所述,随着建筑工程技术日益提升,建筑行业逐渐发展,建筑工程技术在发展进程中,具有自身发展方向、应用特点,在实施工程施工中,必须按照建筑工程特点,例如生态建筑、绿色建筑与智能建筑等技术特点。在未来发展进程中,需提倡精细化、信息化、数字化与集成化发展,进而提倡建筑工程技术科学发展。
【参考文献】
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 12-0000-01
随着经济不断的发展,人类生存面临着深刻的环境危机,时刻威胁着人类的生存与发展。在城市化的建设当中,降低能耗,保护环境,维护生态平衡已经成为建筑设计理念新的要求与特征。而在生态建筑理念基础上融入智能化的现代化的高科技手段也成为时代进步、科学技术日新月异的最新体现,这样的生态智能建筑具有深刻的内涵特征和现代化的技术手段的支持,所以,为了更详细的了解这种形式的建筑,我们就从这三个方面来对其进行分析研究。
一、生态智能建筑的内涵
生态智能建筑并不是简单意义上在生态建筑中运用高科技的手段就可以完成的,是在生态与经济有机结合良性循环体系下的,拥有着“绿色”环境标志与“智能”技术支持的新型的生态建筑系统。可以说,生态智能建筑就像是一个被赋予了生命的建筑,它是在现代化的科技手段的支持下,拥有网络信息技术、优化集成,并且突出智能、可调节的重要特性,能够与环境有机融合的建筑物,它最突出的特点就是在精密合理的设计下,拥有一个有序的循环系统,在建筑内外空间以及能源的利用上,都体现出节能环保、高效无污染、健康舒适的特点,达到一种生态的平衡。而这样的生态智能建筑实质上体现一种“天人合一”的中国古代朴素的生态观念,目的在于达到建筑与人、环境的有机统一,使建筑冲破传统“物质”的限制,被赋予新的精神层面的需求。不过,真正意义上的生态智能建筑限于人类现有的经济、技术水平在现实中并不能够别建设出来,它还是一种理论意识上面的存在物。而现在一些被标榜为生态智能化的建筑实质上尚未达到真正的生态智能建筑的内涵与标准,不过,随着人类经济、科技的发展,相信在不久的将来就会将这样的生态智能建筑真正的建设出来。
二、生态智能建筑的主要特征
生态智能建筑这样的建筑观念在提出的时候就是有效结合了绿色生态建筑与智能建筑两种建筑理念,目的就是为了在不断提高居住环境的舒适性、安全性、健康性的前提下,提高建筑自身资源的利用率,减少环境污染,实行可持续发展的理念。它主要的特征包含有双重性,具体概括出来有:
首先,具有强烈的生态性。生态智能建筑其实就是生态建筑的一种发展延伸,其最主要的特征就是强调建筑的生态性,将建筑形成一个有效循环的生态系统,建筑内外的系统运转都像自然生态环境一样,秩序井然,而且尽量达到无污染、高效低耗,保持建筑与自然的生态平衡,不会对环境造成重大伤害,确保人与自然和谐相处。
其次,具有先进的智能化技术支持。生态智能建筑是一个与时代接轨的建筑理念,并不是为了生态环境而完全否定科学技术的功效,让人类生活倒退去保证自然环境,它是在有效利用科学技术的基础上实现更高效生态平衡的理念。而他的智能化主要体现在建筑内部其实是一个网络信息化覆盖、高科技控制技术手段的集成,保证人类生活环境的舒适与环保。
第三,具有可持续性。因为生态智能建筑发展的主题就是为了合理利用和节约资源与能源,保护环境,维护生态平衡,它的出发点就是可持续发展观。所以,生态智能建筑在建设的时候,无论是采用怎样的高科技手段,都是在不断的降低能耗,维护与生态环境的平衡,比如采用太阳能等技术手段,就是为了在建筑内部运行中,提高能源的利用效率,降低对自然的破坏,延长建筑物的使用寿命等,这些都体现出可持续发展的观念。
第四,多学科、多目标的综合。就像之前所说,生态智能建筑是有机的结合了生态建筑与智能建筑双重的建筑理念,所以在建设的过程中势必会涉及到很多学科,比如生态环境学科、建筑学科、经济管理、科学技术、法律等等。而建设的目标也是多重优化,参考各种相关因素,将技术、经济、生态环境、管理等都融合到一起形成一个大的系统,来进行整体优化,实现和谐、健康、可持续的发展理念。
三、生态智能建筑的主要技术形式
随着社会科技的不断发展,生态智能建筑所运用到的技术已经涉及的越来越多,基本上都是为了降低能耗,保护环境,创建更加舒适健康的生存环境。而目前生态智能建筑技术水平最高的地区还是欧洲,也有一些比较成功的案例值得我们学习,所采用的关键技术主要包含有:纳米技术、光电转换技术、光学纤维技术。不过随着时代不断的进步,新技术、新材料越来越多的被应用到生态智能建筑的建设中去,而为了更加形象生动的对这些技术进行简要的解析,我们就举例来进行说明。
首先,维多利亚保险公司总部大楼,位于德国杜塞尔多夫市。它在建设的过程中有效的结合了生态环境保护与科学技术,初步完成了生态智能建筑的主要标准。而它所采用的技术手段形成了一套基本成熟并且十分可靠的技术系统,主要技术手段体现在建筑的智能化玻璃幕墙和置换式的新风系统上面。它的智能化玻璃幕墙主要是采用双层玻璃墙,并且在设计的过程中,为了安全因素,所用的玻璃是特制的,对雷达波的反射作用可以有效降低;而置换式的新风系统则是在形式设置与材料上面下了双重功夫,完全符合保护环境,维持生态平衡的可持续发展观,对之后的生态智能建筑有着很好的启发作用。
其次,在国内深圳市的蓝牙水晶也是现阶段生态智能建筑的主要代表建筑之一。在建设的过程中充分考虑了当地日照遮挡、建筑容积率等相关问题,并将生态节能放到了设计环节中重要的部分,采用了十种生态智能的高科技技术手段来维护建筑的高质量。其中,涉及到光电转换技术与光学纤维技术的技术系统有:高效太阳能光伏发电系统、智能采光照明系统、隐蔽式外窗遮阳百叶以及第三代窗箱式装配玻璃幕墙等等。
总而言之,在进入21世纪以来,由于经济、科技不断的发展,人类对建筑的要求也越来越高,需要考虑更多的因素,开始逐渐将现代化的科学技术手段运用到建筑建设中去,体现出节能高效、舒适健康的智能生态化的时代特点,而集成了生态环境保护与高科技手段创设出来的生态智能建筑理念开始成为人们建筑设计未来前进的方向,这是可持续发展战略下的建筑发展的必由之路。
随着我国社会经济的发展和科学技术的进步,我国的建筑业正在处于由数量型向质量型转变的重要阶段,建设生态建筑是建筑品质提高的重要标志,也是我国建筑业转向可持续发展的主要切入点。生态建筑的建设就是指从建筑材料的生产,建筑规划,建筑设计,建筑施工以及建成后使用管理的各个环节,都在进行着以环境保护、节约能源、促进生态平衡为主要内容的改革和创新,这些创新在一定基础上都是生态建筑的设计原理和设计方法而展开的。
一、 生态建筑的概念和特点
1、 生态建筑的概念
生态建筑,是用生态学的观点看待建筑与环境的关系,通过对建筑本身和建筑所在的生态环境的相关因素的组织、设计,使能源在建筑和环境中高效有序的循环转换,从而获得节省能源、没有污染的建筑环境。
2、 生态建筑的特点
随着人们环保意识的增强,生态建筑已经成为了我国建筑业的“主流”,和传统的建筑相比,生态建筑在设计上具有以下的突出特点:
(1) 生态建筑的自然属性
生态建筑的主要内容是减少对自然界的索取和伤害,使自然界在其承载力允许范围内进行循环,保持生态的平衡。任何的建筑物在建造和使用的工程中都会消耗大量的能量和物质;与此同时也会产生废水、废物等;在拆除时会产生大量的建筑垃圾,这些物质和能源都源于自然,自然的废物垃圾又排入自然。而生态建筑就是通过建筑设计,以求最大限度地利用自然资源,从而达到少使用耗能的设备。
(2) 生态建筑的社会属性
生态建筑涉及到人们的意识形态、价值观念、管理制度、决策体系、政府法规等诸多方面的内容,这些内容的发展和完善,才能使生态建设的发展有一个良好的环境。
(3) 生态建筑的人文属性
建筑设计的最终目的在于为人民服务,生态建筑关注人的身体健康和心理健康,创造有利于人际关系交往以及充满人情味的环境,是生态建筑在人文属性方面的体现。生态建筑不仅仅是一个简单的建筑单体,而是一个涉及社会、经济、自然和人文等多方面的一个系统工程,也是可持续发展思想在建筑上的全面体现。
二、 生态建筑设计原理
1、 和自然环境的相融相生
在生态建筑保护中利用自然的主要措施是:保护建筑周边环境生态系统的平衡,要充分的利用阳光、太阳能、风能,有效使用水资源;建筑设计的主要方法:重点考虑建筑周围环境热、光、水、视线、建筑风等的影响,绿化布置和周边绿化体系形成系统化网络化的关系。重点利用窗的自然采光;饮用水池、喷水等亲水设施降低环境温度,调节空间小气候;利用太阳能,风力发电等。
2、 节约能源
在生态建筑的建筑构造功能上,要尽量减少能源物质的使用,尽量减少能源物质浪费,坚决不作对功能和结构没有好处的设计,更不能在建筑构造上过分的追求奢华、气魄、以及所谓的“前所未有”。对于感性空间所增加的非结构、构造材料部分,要限制器超过需要消耗的最低限度,并且尽可能的使用人工和自然环境去实现人文情怀的氛围。所以生态建筑要遵守使用的材料和能源的设计、构造的原则。
3、 资源的循环使用
在生态建筑上要尽可能的延长建筑物的使用寿命,在建筑物报废以后,要尽量回收钢铁铝料玻璃的以及再利用混凝土废料,让建筑材料全面循环再利用。建筑设计也能在基地内部创造水、养分、能源的循环利用,地下水、中水、下水、净化水的循环,落叶、堆肥、种植的循环,太阳能、电能、热能、生物能的循环等以维持生态建筑使用上的长远效益。
三、 生态建筑的设计原则
1、 整体设计原则
生态建筑的设计应该在满足业主要求、建筑本身的目的性的前提下把其所在的区域纳入所在的自然环境、社会环境、经济环境等方面,要尊重传统文化和地域文化的特点,有效的促进技术和人文的相结合,把各种因素统一考虑,权衡对比,从中选择最优的不破坏区域环境的居住社区。
2、 高效无污染的原则
高效无污染的原则,主要是指首先降低建筑对物质和能量的消耗,提高能源利用的效率。其次运用新材料、新结构、智能建筑体系,降低建筑消耗的能量,考虑建筑物所在的地区的气候特点,充分的利用阳光、风能、地热等自然能源,合理的设计建筑物,减少不可再生资源的损耗和浪费。其次是建筑材料的无害性,建筑材料的高效利用,避免了材料选择中含有危害人体健康的物质,最后是要创建健康舒适的室内环境。
四、 生态建筑的设计方法
对于生态建筑的设计方法,要遵循的重要原则,在于尽量尊重和保留有机质的生态要素,维持其完整性,是建筑环境和自然环境融为一体。在建设生态环境要把对环境的破坏降到最低,维护生态系统的平衡。
1、 整体的设计方法
在生态建筑的设计中,要把具体的建筑看成是城市建筑大系统的一个组成部分,和整个城市的大系统相互联系,相互融合,在一定的区域范围内,从城市的总体规划中,从整个城市的规划出发,根据城市环境的基本条件,地形地貌特征,水文条件,气候条件等设计出可行性和经济性相融合的设计。其设计方法第一,是要使建筑和城市地域的环境相互配合,创造出城市新景观,改变不合理的布局模式、区域划分,资源配置等,继承城市的历史文化、自然地理特征。第二,把握建筑环境和自然环境的关系,综合考虑其为建造项目带来的最大经济效益和社会效益。
2、 单体的设计方法
(一)减小能耗,节约能耗
建筑的体系系数主要是指建筑物的表面和建筑的体积比值,其系数和建筑的热工性能是密不可分的。直面建筑的热耗要远远的大于曲面建筑的能耗,在体积一定时,集中布局的建筑热能要大于分散的布局模式,在具体的设计时要减少建筑外墙的面积、控制建筑物的层高,减少建筑体型的形状变化。
(二)自然通风
在生态建筑的设计中,要充分的利用气候条,使建筑物的自然通风设备,或者利用建筑智能控制技术对建筑物的通风进行改善,维护建筑内部的空气流通,这是生态建筑的特点之一。
(三)采取降温隔热措施
在进行生态建筑设计时,要充分的对建筑地域环境和气候进行分析研究,并且引进到生态建设设计中。利用智能控制的窗帘、挑檐板等构建对阳光的辐射进行控制,以降低阳光对室内温度、湿度等影响。
(四)使用自然采光
在生态建筑的设计上要使建筑充分的利用阳光照明,并且通过玻璃幕墙、中庭、通窗等方法使室内的光线充足,改善建筑采光的质量,以及在建筑物中设置日光反射器、反射板等装置,结合智能控制以引进日光。
五、 总结
综上所述,本文主要对我国生态建筑的设计原理、设计原则、设计方法进行了分析,随着我国社会经济的发展和人们环保意识的增强,生态建筑已经成为了建筑业发展的“主流”。在现代社会的发展中,生态建筑的设计要依据当地的地域环境和自然环境,降低消耗,实现生态和资源的可持续发展。
我国的自然资源具有地域广、环境复杂、气候多样、文化区域性差异大、人口多等特点,单一模式的建筑不适合中国的国情,而且我国生态建筑还处于起步阶段,还没有深刻理解生态建筑的理念,导致国内的生态建筑发展也比较缓慢。目前,我国发展的现状如下。①我国生态建筑概念的引入是在20世纪90年代,之后相继颁布了一些报告和指导原则。但是,由于生态建筑的理念引入我国的时间还不长,所以,相关的技术政策体系还没有完善,另外,关于生态建筑的评估标准也没有正式颁布,我国的生态建筑技术手段低于国际先进水平,而且生态建筑设计的理念还没广泛引起社会关注,导致生态建筑事业发展缓慢。②生态建筑存在着城乡差别,只注重在城市内设计生态建筑,对农村生态建筑的发展却没有予以重视,导致我国国家生态建筑发展失衡。③对生态建筑理论的研究还不全面,研究范围也具有局限性,导致生态理论的研究与生态建筑的实践过程发展不统一。
2生态建筑设计的目标与原则
2.1生态建筑的理念生态建筑的宗旨是:坚持以人为本;在保证健康、舒适的室内环境的前提下,节约与合理利用可再生资源;和谐周围的生态环境。
2.2生态建筑设计的目标与原则
2.2.1以人为本,科学设计生态建筑的最基本原则是“以人为本”。人作为社会的主体,建筑的使用要以人的健康和舒适为基本要求。科学合理地设计建筑,根据区域性特点,设计适应经济发展和人们生活需要的建筑,把生态建筑的科学理念运用于设计实践活动中。
2.2.2健康舒适人在社会活动中占主导地位,而建筑是作为一种工具为人所使用。所以,建筑设计师要遵循设计以人为本的原则,为人们设计舒适健康的居住环境,保证人们居住质量的同时高效节约能源,将健康和环保统一对待。例如,设计生态建筑注重自然采光,以及通过绿化改变居住环境的小气候。建筑师通过多种方式,为人们创造一个健康舒适的居住生活环境。
2.2.3节约与合理利用可再生资源生态建筑在设计的过程中,应该减少对不可再生资源的使用,避免资源浪费和造成环境污染。合理利用可再生资源,让建筑节能环保。
2.2.4构建生态和谐不能孤立地看待生态建筑在自然界中的地位,而是把生态建筑与自然生态相结合,例如,重视建筑物旁边微生物、动物和植被,调节自然与人之间的关系,重视讲究生态和谐,实现植被多样性,减少化学污染,节约自然资源。使建筑周围具有一个良好的生态环境。
2.2.5生态建筑的可持续发展生态建筑设计的未来趋势是走可持续发展的道路,不仅强化生态建筑的功能性,还要注重生态建筑的继承历史的特点。建筑设计者要参看周围的传统建筑,构建协调一致的生态建筑。所设计的建筑应符合城市规划特点,继承城市历史,融入社会发展。使建筑更具内涵,能够展示城市的风貌,与城市一起发展。
2.3生态建筑的分类生态建筑依据建筑生态化的途径可以分为3类:一是绿色建筑,即以无公害为原则的建筑;二是生物建筑,即使用纯天然资源建造的建筑;三是自治建筑,即充分利用自然资源的建筑。而在我国开展绿色建筑最有发展前景。
3开展绿色建筑的措施和意义
3.1开展绿色建筑的措施
3.1.1思想观念随着科技的进步,我国的经济水平在不断提高,城市化进程也在不断加快,在发展过程中,环境污染、生态失衡、资源浪费、能源紧缺等问题日益加剧,而国民的思想意识却没有得到有效提高,生态节能意识的培养需要长期开展。所以应加大宣传力度,改变民众的思想观念,提高群众对绿色环保的认知水平,使绿色建筑得到社会各阶层的认同。
3.1.2管理手段我国生态建筑之所以发展缓慢,其制约因素之一就是缺乏法律规范和执行标准,所以,必须建立健全监管机制,将绿色节能建筑作为一条行为标准,增强人们的绿色节能意识,采用奖励与惩罚并行的机制,有效保证绿色建筑的顺利发展。
3.1.3技术科研绿色建筑设计不能有效开展的原因包括:绿色节能建筑的成本高,利润小,缺乏技术手段等。所以我国应该重视绿色节能技术的研究和开发,增加资金投放力度,支持绿色节能建筑的设计。还可以对绿色建筑相关产业的发展进行扶持,降低绿色节能建筑的成本,提高产业利润,加快绿色节能建筑的发展进程。
3.1.4人力资源实现我国建筑向绿色节能建筑转变的必要条件是建筑设计人才。应大力培养建筑人才,提高设计师绿色节能技术水平,使其具有绿色节能意识,能够把握我国未来节能型建筑的发展趋势,为绿色建筑的发展打下坚实的人力资源基础。
3.2开展绿色建筑的意义
3.2.1改善人居环境绿色建筑本着以人为本的原则,为人们提供了健康舒适的居住环境,提高居住质量的同时也丰富了人居环境的生态内涵,绿色建筑能够节能节地,采用新材料、运用新技术,是提高人居环境质量的重要保证和有效手段。
3.2.2提高能源利用率根据我国的基本国情,在能源利用方面存在着浪费和紧缺的问题,而绿色建筑的不断兴起,注重利用可再生资源,科学合理使用不可再生资源,一定程度缓解了能源结构失衡的现状。
3.2.3营造和谐的生态环境自然生态系统的组成是生物及其栖息地。原有的自然生态系统极容易遭到破坏,所以人们在实践活动过程中需要遵循自然生态系统的规律,把保护生态环境和自然资源与绿色建筑理念相结合,维护生态平衡。
4生态环保理念在建筑设计中的运用
生态建筑的设计运用各种手段,为实现索取与回报自然的平衡统一,构建一个和谐的、高效的能源利用的生存环境。
4.1选用生态建材在生态建筑设计中使用生态建材。生态建材又称环保建材、绿色建材、健康建材等。其特点是:①生态建材的原材料源于废渣、垃圾、废液等废弃物料,避免大量使用天然资源;②生态建材所采用的技术是低能耗的无污染技术;③生态建材的生产流程里不使用甲醛等溶剂,芳香族碳氢化合物,也不添加有毒害的化学颜料。
4.2使用科学技术手段①采用节能技术是为了提高能源的利用率,其技术是指通过蓄热、保温等方式,充分利用可再生的自然资源,起到减少能源消耗的作用,减少对不可再生资源的消耗。在构建生态建筑时,根据区域性特点,利用太阳能、地热能、风能、水力能、潮汐能、生物能等。例如充分发挥太阳光和自然风的能源效应,探索其他形式能源的开发利用途径。同时,注重发挥生态建材的自身优势,把生态建材与节能技术相结合,从整体上提高建筑的生态指标。②采用智能管理技术,生态建筑设计与科技手段相结合,例如,设计出会呼吸的玻璃幕墙、智能采光窗、室内自动调湿装置等,人性化的设计理念为人们创造了环保节能的宜居环境。
4.3建筑过程环保节能在建筑过程中注意保护生态平衡,尽量不破坏植被,在施工过程中节约用水,减少排放有毒有害气体,减少噪音污染,确保建筑物起到美化环境、净化空气、改善小气候的作用。对于装修材料都采用生态建材,广泛应用节能技术。
4.4增添绿化设计改善生态环境的重要措施就是绿化。所以在构建生态建筑时要增强绿化部分的设计。一是在原有基础上增加绿地面积;二是设计立体的绿化,比如屋顶绿化、窗、墙的垂直绿化等;三是借鉴国外的先进经验。日本的“与环境共生的住宅”可以尝试在国内生态建筑中加以应用。
4.5生态建筑的智能化发展趋势