生态建筑与建筑生态化的设计与探索

摘要： 文中阐述了生态建筑的基本概念， 建筑生态化的基本特征， 并通过攀枝花市建筑设计案例来分析和探索发展生态建筑的社会条件以及目前生态建筑发展的动态， 并就发展中攀枝花市发展生态建筑提出自己的看法。

关键词： 生态建筑 建筑生态化 可持续发展 建筑设计

1.生态技术和生态建筑

建筑发展的永恒主题是人、建筑、环境， 随着全球环境的恶化， 生态问题日趋严重， 人们越来越关注人类自身的生存方式。特别是1992 年178 个联合国成员国通过了《里约宣言》， 为促进地球生态系统的恢复， 实现地球的可持续发展起到了导向作用。在这一背景下， 生态技术发挥出越来越重要的作用，并成为各国实现可持续发展的绿色快车和实现保证。生态技术是利用生态学的原理， 从整体出发考虑问题， 注意整个系统的优化， 综合利用资源和能源， 减少浪费和无谓损耗，以较小的消耗获得丰厚的目标， 从而获得资源和能源的合理利用， 促进生态环境的可持续发展。

在建筑领域内， 从德国托马斯《太阳能在建筑与城市规划中的应用》一书出版到近年来美国建筑界的绿色建筑运动， 从北京大兴义和庄的“新能源村”建设到国外在生态高技术下建造的各种形式的生态建筑， 可以说， 生态建筑的发展在理论上、技术上以及建筑设计的实践上都取得可喜的成就。生态建筑有时又被称为“节能建筑”、“绿色建筑”， 严格地讲都是不全面的。现代意义上的生态建筑， 是指根据当地自然生态环境， 运用生态学、建筑技术科学的原理， 采用现代科学手段， 合理地安排并组织建筑与其它领域相关因素之间的关系，使其与环境之间成为一个有机组合体的构筑物。

2 .建筑生态化

生态建筑现今注重运用替代能源代替早期仅停留于对气候、生物反应的关注， 注重建筑生态高技术的研究， 人们对建筑有了更新的认识， 在此基础上，提出了建筑生态化问题。其是将建筑融入大的生态循环圈， 从整体的角度考虑能源和资源流动， 将建筑建造、建筑设计、建筑使用过程中的消耗、产生纳入整个生态系统来考虑， 从而改变资源与能源单向流动的方式， 趋向良性循环的模式。清华大学吴良镛先生提出的“建立人居環境循环体系”， 将人居环境纳入动态的生生不息的循环体系即是对这一思想的提倡。[3]它对建筑的要求不仅仅是建筑的使用过程， 而是建筑的整个生命周期。建筑的生态化， 一般应具备如下的基本特征：第一， 能为人类提供“宜人”的室内空间环境。它包括健康宜人的温度、湿度， 清洁的空气， 好的光环境、声环境以及灵活开敞的空间。第二， 在对自然资源的利用上， 对环境的索取要小。主要指节约土地， 在能源与材料的选择上贯彻减少使用、重复使用、循环使用以及用可再生资源替代不可再生资源的原则。第三， 对环境的影响要最小， 主要指减少排放和妥善处理有害废弃物以及减少光污染、声污染。

3.生态建筑的发展动向

目前， 生态建筑在各地方发展都处于起步阶段。总的来说， 各国建筑师都在潜心研究生态建筑的技术和设计方法， 从建筑设计上看， 主要有两种倾向。一种是将建筑融入自然。就是把建筑纳入与环境相通的循环体系， 从而更经济有效地使用资源，使建筑成为生态系统的一部分， 尽量减少对自然景观、山石水体的破坏， 使自然成为建筑的一部分。

图1.世博会零碳馆（主设计师陈硕）：

世博“零碳馆”是中国第一座零碳排放的公共建筑。除了利用传统的太阳能、风能实现能源‘自给自足外，“零碳馆”还将取用黄浦江水，利用水源热泵作为房屋的天然“空调”；用餐后留下的剩饭剩菜，将被降解为生物质能，用于发电。房子朝南的墙壁采用的是镂空设计，以后会装上玻璃，自然采光；而房子的北面墙壁则被设计为斜坡状。在坡顶设置可开启的太阳能光电板和热电板，另外还将种上一种名叫景天的半肉质植物，有助于防止冬天室内的热量散失。（ 图1.世博会零碳馆）

第二种是将自然引入建筑， 运用高科技知识，促进生态建筑化， 人工环境自然化。如马来西亚杨经文设计的绿色摩天大楼。它在现代都市中引入自然， 再现自然， 运用生态技术， 将植物、水体等自然景观引入建筑内部。（见图2，3）

图2 新加坡展览塔楼 （网上图片）

. 图3马来西亚米那亚大厦 （网上图片）

4. 攀枝花市生态建筑的建筑设计

从全球可持续发展的观点来看， 生态建筑代表了21 世纪的发展方向， 实现建筑的生态化在21 世纪的今天变得尤为重要和迫切，。对攀枝花市这一重工业城市而言，生态建筑的设计探索更为迫切。故本案例为生态技术设计在攀枝花市高层住宅中的运用探索：

4.1对风能的利用：

4.1.1.整体规划方面：

（图4设计案例）

本案地处攀枝花市炳三区，主导风向为东南风，在规划布局方面采用了南部点式和北部板式住宅组合运用的方式，这样既可以解决在狭窄的进深地段围合性建筑不会对北向的住宅日照采光上影响。同时散点的点式住宅和北向板式形成了一个恨好的引导风向的组合体，能够在最大限度上利用风能。

4.1.2.建筑单体方面：

（图5设计案例）

如图5所示：板式的内走廊住宅建筑的室内通风效果不好，本案采用挖取的手法在体量上挖取了大面积的通风“通道“，这些通道或为住宅的挑空阳台，或为公共的活动空间。更重要的是形成了一个良好的通风走廊，解决了建筑的通风问题。

4.2.对生物能的利用

4.2.1.来自住宅西立面和屋顶的热辐射

攀枝花的西晒和来自屋顶的日照对室内的环境影响很大，本案对西向和屋顶的回应是利用垂直绿化，种植墙面和隔热材料来最大限度的降低西晒对室内环境的影响。通过植物对热量的吸收和隔热材料的双重效应，最大程度上的降低齐影响。（见图六）

（图6设计案例） （图7设计案例）

4.2.2.来自地面的热辐射

本案图七的车库设计为半地下室，目的是在侧面开窗能够大限度的利用自然通风和采光，但是半地下室带来了车库室内地下室集热量上升的影响。为此，车库的屋顶得进行覆土种植处理，以降低对半地下室的影响。本案采用绿化坡地的形式逐步提升覆土厚度，在大型停车库上面的覆土厚度保证达到0.5米以上的覆土厚度，这样能解决半地下室集热的问题。

但客观来讲， 生态建筑在攀枝花市推行和发展仍有很多需要解决的问题。首先是对生态环境的认识不够， “以环境为中心”的设计观念尚未形成或成为社会的共识； 二是生态建筑本身的经济合理性问题， 目前由于建筑生态技术和材料严重落后于发达国家， 导致建筑单方造价过高从而使建筑业主望而却步， 开发商也因生态建筑需要更多的前期投入而回收速度缓慢而不愿冒险开发； 三是政府的相关政策尚不到位等。四是在建筑设计中先从中、低技术开始， 如节能技术、通风技術等。

结语：

对于广大的发展中国家， 发展生态建筑首要解决的是认识问题， 要加大生态环境的教育， 在可持续发展原则上建立一套新的价值体系和行为规范。其次是用国家制度推进生态建筑及其技术的发展， 如推行市场准入制度， 补贴建立示范性的生态住宅小区， 无偿推广实用生态技术等。同时，在建筑领域里，呼吁与环境共呼吸的建筑设计观， 提倡应用各种建筑生态技术， 发展生态建筑。这不仅有助于改善全球环境品质的推动， 而且有助于提高个人生活的品质。对于发展中国家， 加大生态建筑的研究， 推进建筑的生态化设计，，无论从环境的角度、能源的角度或是建筑设计的角度都将有深远的现实意义。

参考文献

【1】李华东.《高技术生态建筑》.天津大学出版社 2002.9

【2】冯颂军.《绿色生态建筑——21世纪建筑设计发展方向》广东建材2007年08期

【3】吴良镛。《广义建筑学》清华大学出版社 2011.4

【4】贾衡。《人与建筑环境》 北京工业大学出版社 2001.8

【5】（英）布莱恩 爱德华兹译）周玉彭.宋晔皓.《可持续性建筑》.中国建筑工业出版社.2003.1

【6】（西班牙）帕高 阿森西奥（译）侯正华 宋晔皓.《生态建筑》江苏科学技术出版社2001. 【7】绿色建筑评价标准（S）GB/T 50378-2006，

【8】民用建筑绿色设计规范（S）JGJ/T229-2010，

作者简介：

李仁伟，男.，四川省大竹县人，出生于1974年12月，在攀枝花学院从事教学、建筑设计、景观规划等工作。