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摘要:本文阐述了生态建筑的涵义,分析了我国生态建筑发展存在的问题,提出了对生态建筑设计的看法。
关键词:生态建筑;设计要点
1 生态建筑的涵义
生态建筑是最近几年提出来的建筑理念,同时也是未来建筑的发展方向,是在社会可持续性发展的基础上,实现建筑的可持续发展,生态建筑即是在建筑的全寿命周期内,实现合理的配置资源,从而实现节约资源、保护环境、减少污染的目的,并实现人们所生活居住空间的健康、舒适、高效,从而达到人、建筑、环境的和谐统一,在具体实施过程中还需要根据各地的不同自然环境进行合事的安排和组织,并解决好与其他因素的关系,从而实现建筑与周围环境的融合,其构想理念与可持续发展观点相契合,相信生态建筑将成为未来建筑的发展趋势。
所謂生态建筑,就是将建筑看成一个生态系统,本质就是能将数量巨大的人口整合居住在一个超级建筑中,通过组织(设计)建筑内外空间中的各种物态因素,使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。现在有一些原生的生态建筑设计,这些建筑基本不采用现代化的技术手段,而是在节约经济的条件下达到原生态的目的,但这类建筑虽然具有生态化的特点,但其达不到节约能源的目的,同时也缺乏可持续性,所以不适宜普遍性,另外,不使用现代化的技术,也不符合可持续的生态观。所以,对于生态建筑的设计,要将现在的生态技术运用到普通建筑设计当中,从而达到普适性,通常称为“适宜技术”。
2 我国生态建筑发展存在的问题
2.1缺乏对生态建筑的正确理解
在国内外的学术界中,对生态建筑有着不同的概念诠释。但无论是哪种理论,都强调因地制宜,符合相关生态学理论原则,以及建筑学的理论,再综合考虑相关因素,设计出有机结合的建筑物,保证建筑物内部气候适宜,且做到节约能源、控制污染,体现生态建筑的长久生命力以及环境保护力。需要指出的是,一些人片面地认为生态建筑就是绿化面积的增加,即建筑外部和内部做一些植物景观;一些人还认为节能的建筑就是生态的建筑;等等。类似观点都比较片面,没有将生态建筑的设计做到位。
2.2缺乏对生态建筑的系统研究
我国的建筑业虽然正在发展阶段,但城乡的发展不平衡,发达城市的相关研究居多,但对农村的建筑设计不够重视,尤其在东北地区。又由于生态建筑是多门学科相结合的综合性学科,在我国的相关研究中,并不能体现综合性,大部分都是单一学科的研究(建筑学、城市规划学、农业建筑学、生态学、能源学、环境学等),未能融会贯通,有机结合,尤其是居住环境如何较好结合植物环境工程这一学科的难题还有待深入探讨研究。
2.3缺乏生态建筑的广泛实践
其实,在我国,也并不乏建筑界的相关论文,相关研究都体现了我国的可持续发展科学观,也促进了生态建筑业的推广。然而,这些论文大多偏重理论和设计原理的探讨,以及对国外先进经验的引荐,没能较好结合实际环境,在实践和模拟测试中进行深入分析。
3 生态建筑的方案设计
生态建筑的方案设计可从如下四个方面来考虑:(1)依照自然环境进行方案优化设计。首先要调研设计地段的各种气候条件,例如温度、相对湿度、日照强度、风力和风向等地域因素。其次是要充分考虑建筑场地,如朝向、地位、地势地貌、布局;评价阴影范围、引导空气流动;顺应自然 及保护环境。另外,还要利用自然能源、再生资源,如太阳能、天然冷源、风能、水能等。可在屋面架设太阳能集热器、风力微型发电机。(2)增强自然环境与用者间的联系,尽可能多地将自然的元素引入到使用者身边,这是生态设计原则的一个重要体现。尽可能增加自然采光系数,创造良好的通风对流环境,建立自然空气循环系统;创造开敞的空间环境,让用者更加方便地接近自然环境,如利用退层设计屋顶花园等。(3)考虑可持续发展要求,建筑要留有一定的余地,节能资源、减少建筑以及建筑废弃对环境的影响,使建筑随着科学技术的发展,有足够的面积已被将来发展。一是再生能源的利用。沼气、水循环系统、垃圾资源化。二是建筑的再利用。比起拆除新建即可大量减少建筑垃圾,又可减少资源的浪费。(4)保护土地和植被,考察建筑地域的生态环境,以便保证一定的绿化覆盖率,在建筑内外创造的环境。尽可能利用当地技术和环境材料,形成别具一格的当代乡土建筑。
4 生态建筑的技术策略
生态建筑理论的发展时间上短,生态建筑的设计和建造涉及到众多学科,运转实施起来十分复杂,所以虽然已有一些成功的范例,但从世界范围来看,其设计和建设还没有形成固定的模式。生态建筑是一新生事物,新理论、新材料层出不穷,但并不意味着其设计和建造必须采用高、精、尖、等技术。国外却有一些生态建筑移植了信息技术,电子技术等高新科技,但也不划对传统技术进行改造的做法。对高新技术和传统技术的取舍应视实际情况而定。在发达国家具有良好效果的生态建筑技术,对于中国等发展中国不一定是可行的方案。在生态平衡及可持续发展的原则下,不同国家和地区应当结合自己的工业发展水平、建造技术和材料,探索符合各自国情的生态建筑技术和方法。从建筑设计角度看生态建筑的基本技术策略,应当重点考虑规划选址合理,顺应气候条件。建筑与自然生态环境和谐共生;选择可循环再生的环保材料、减少环境污染;优化空间组织达到良好的自然通风、采光,开发利用太阳能、风能等无污染能源;提高材料热工性能,实现建筑隔热、防晒和保温。降低空调能耗等空间设计和构造设计方面的措施。生态建筑是一个技术集合体,诸如节约能源、污水处理、太阳能利用等技术问题,并不是建筑专业的内容,因此就需要多个专业工程师的紧密配合。
5 新能源的利用
太阳能是绿色可再生能源,它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。对太阳能的利用总体上可分为两类;太阳能集热板集热及太阳能光伏发电。太阳能集热板集热技术较为成熟,设备材料价格也不昂贵,已在普遍应用。太阳能光伏发电是太阳能最好的利用方式,但目前受技术及材料成本的限制,应用还不广泛。前不久,在清华大学落成了超低能耗示范楼,装置在大楼南外墙的30平方米的单晶硅光电玻璃。能把太阳能转化为电能,是一种能发电的玻璃。光电玻璃组件既化为建筑提供了能源,也丰富了建筑空间形式。地热可做为空调系统冬季供热,夏季供冷的冷热源系统,并同时提供生活热水。它就是利用地下土壤、岩石及地下水温度相对稳定的特性,输入少量的高品位能源(如电能),通过埋藏于地下的管路系统与土壤、岩石及地下水进行热交换,夏季,通过对室内制冷将建筑物内的热量搬运出来,一部分用于提供免费生活用热,其余换热到地下储藏起来,冬季把地下储藏的低品位热能通过热泵搬运出来,实现对建筑物供热及提供生活热水。还有风能、生物质能等,建筑师应综合考虑各方面因素,倡导并推动新能源的开发利用。
6 选择新材料
目前已有三类新材料可供设计选择,一是透明热阻材料(TIM)组合墙,它是一种透明的绝热朔料,可将它与外墙复合成透明隔热墙。二是玻璃材料。随着现代科技的不断发展,在这一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。设计可将它们组合成复合的构造形式,达到生态建筑的保温和采光要求。三是太阳能电材料。在建筑中可用太阳能电池发电为建筑提供能源,既无污染,又无噪音,并由可再生能源提供的燃料。
7 结束语
生态建筑设计是一门非常值得深入研究的学问。本文仅浅显剖析了我国生态建筑中存在的相关问题,指出建筑设计生态化的重大意义,希望能借此让生态建筑设计广泛推行,起到保护环境、维护生态平衡作用,打造更适宜人居住的建筑空间,使人与自然和谐共处!
参考文献:
[1]康旭,贺勍.浅论生态建筑及其设计[J].内江科技,2011,(06).
[2]安泰.生态建筑、绿色建筑在可持续发展建筑中的定位[J].中国科技信息,2012,(08).
[3]聂梅生.论新世纪的我国住宅产业化[J].中国建材科技,2011,(04).
关键词:生态建筑;设计要点
1 生态建筑的涵义
生态建筑是最近几年提出来的建筑理念,同时也是未来建筑的发展方向,是在社会可持续性发展的基础上,实现建筑的可持续发展,生态建筑即是在建筑的全寿命周期内,实现合理的配置资源,从而实现节约资源、保护环境、减少污染的目的,并实现人们所生活居住空间的健康、舒适、高效,从而达到人、建筑、环境的和谐统一,在具体实施过程中还需要根据各地的不同自然环境进行合事的安排和组织,并解决好与其他因素的关系,从而实现建筑与周围环境的融合,其构想理念与可持续发展观点相契合,相信生态建筑将成为未来建筑的发展趋势。
所謂生态建筑,就是将建筑看成一个生态系统,本质就是能将数量巨大的人口整合居住在一个超级建筑中,通过组织(设计)建筑内外空间中的各种物态因素,使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。现在有一些原生的生态建筑设计,这些建筑基本不采用现代化的技术手段,而是在节约经济的条件下达到原生态的目的,但这类建筑虽然具有生态化的特点,但其达不到节约能源的目的,同时也缺乏可持续性,所以不适宜普遍性,另外,不使用现代化的技术,也不符合可持续的生态观。所以,对于生态建筑的设计,要将现在的生态技术运用到普通建筑设计当中,从而达到普适性,通常称为“适宜技术”。
2 我国生态建筑发展存在的问题
2.1缺乏对生态建筑的正确理解
在国内外的学术界中,对生态建筑有着不同的概念诠释。但无论是哪种理论,都强调因地制宜,符合相关生态学理论原则,以及建筑学的理论,再综合考虑相关因素,设计出有机结合的建筑物,保证建筑物内部气候适宜,且做到节约能源、控制污染,体现生态建筑的长久生命力以及环境保护力。需要指出的是,一些人片面地认为生态建筑就是绿化面积的增加,即建筑外部和内部做一些植物景观;一些人还认为节能的建筑就是生态的建筑;等等。类似观点都比较片面,没有将生态建筑的设计做到位。
2.2缺乏对生态建筑的系统研究
我国的建筑业虽然正在发展阶段,但城乡的发展不平衡,发达城市的相关研究居多,但对农村的建筑设计不够重视,尤其在东北地区。又由于生态建筑是多门学科相结合的综合性学科,在我国的相关研究中,并不能体现综合性,大部分都是单一学科的研究(建筑学、城市规划学、农业建筑学、生态学、能源学、环境学等),未能融会贯通,有机结合,尤其是居住环境如何较好结合植物环境工程这一学科的难题还有待深入探讨研究。
2.3缺乏生态建筑的广泛实践
其实,在我国,也并不乏建筑界的相关论文,相关研究都体现了我国的可持续发展科学观,也促进了生态建筑业的推广。然而,这些论文大多偏重理论和设计原理的探讨,以及对国外先进经验的引荐,没能较好结合实际环境,在实践和模拟测试中进行深入分析。
3 生态建筑的方案设计
生态建筑的方案设计可从如下四个方面来考虑:(1)依照自然环境进行方案优化设计。首先要调研设计地段的各种气候条件,例如温度、相对湿度、日照强度、风力和风向等地域因素。其次是要充分考虑建筑场地,如朝向、地位、地势地貌、布局;评价阴影范围、引导空气流动;顺应自然 及保护环境。另外,还要利用自然能源、再生资源,如太阳能、天然冷源、风能、水能等。可在屋面架设太阳能集热器、风力微型发电机。(2)增强自然环境与用者间的联系,尽可能多地将自然的元素引入到使用者身边,这是生态设计原则的一个重要体现。尽可能增加自然采光系数,创造良好的通风对流环境,建立自然空气循环系统;创造开敞的空间环境,让用者更加方便地接近自然环境,如利用退层设计屋顶花园等。(3)考虑可持续发展要求,建筑要留有一定的余地,节能资源、减少建筑以及建筑废弃对环境的影响,使建筑随着科学技术的发展,有足够的面积已被将来发展。一是再生能源的利用。沼气、水循环系统、垃圾资源化。二是建筑的再利用。比起拆除新建即可大量减少建筑垃圾,又可减少资源的浪费。(4)保护土地和植被,考察建筑地域的生态环境,以便保证一定的绿化覆盖率,在建筑内外创造的环境。尽可能利用当地技术和环境材料,形成别具一格的当代乡土建筑。
4 生态建筑的技术策略
生态建筑理论的发展时间上短,生态建筑的设计和建造涉及到众多学科,运转实施起来十分复杂,所以虽然已有一些成功的范例,但从世界范围来看,其设计和建设还没有形成固定的模式。生态建筑是一新生事物,新理论、新材料层出不穷,但并不意味着其设计和建造必须采用高、精、尖、等技术。国外却有一些生态建筑移植了信息技术,电子技术等高新科技,但也不划对传统技术进行改造的做法。对高新技术和传统技术的取舍应视实际情况而定。在发达国家具有良好效果的生态建筑技术,对于中国等发展中国不一定是可行的方案。在生态平衡及可持续发展的原则下,不同国家和地区应当结合自己的工业发展水平、建造技术和材料,探索符合各自国情的生态建筑技术和方法。从建筑设计角度看生态建筑的基本技术策略,应当重点考虑规划选址合理,顺应气候条件。建筑与自然生态环境和谐共生;选择可循环再生的环保材料、减少环境污染;优化空间组织达到良好的自然通风、采光,开发利用太阳能、风能等无污染能源;提高材料热工性能,实现建筑隔热、防晒和保温。降低空调能耗等空间设计和构造设计方面的措施。生态建筑是一个技术集合体,诸如节约能源、污水处理、太阳能利用等技术问题,并不是建筑专业的内容,因此就需要多个专业工程师的紧密配合。
5 新能源的利用
太阳能是绿色可再生能源,它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。对太阳能的利用总体上可分为两类;太阳能集热板集热及太阳能光伏发电。太阳能集热板集热技术较为成熟,设备材料价格也不昂贵,已在普遍应用。太阳能光伏发电是太阳能最好的利用方式,但目前受技术及材料成本的限制,应用还不广泛。前不久,在清华大学落成了超低能耗示范楼,装置在大楼南外墙的30平方米的单晶硅光电玻璃。能把太阳能转化为电能,是一种能发电的玻璃。光电玻璃组件既化为建筑提供了能源,也丰富了建筑空间形式。地热可做为空调系统冬季供热,夏季供冷的冷热源系统,并同时提供生活热水。它就是利用地下土壤、岩石及地下水温度相对稳定的特性,输入少量的高品位能源(如电能),通过埋藏于地下的管路系统与土壤、岩石及地下水进行热交换,夏季,通过对室内制冷将建筑物内的热量搬运出来,一部分用于提供免费生活用热,其余换热到地下储藏起来,冬季把地下储藏的低品位热能通过热泵搬运出来,实现对建筑物供热及提供生活热水。还有风能、生物质能等,建筑师应综合考虑各方面因素,倡导并推动新能源的开发利用。
6 选择新材料
目前已有三类新材料可供设计选择,一是透明热阻材料(TIM)组合墙,它是一种透明的绝热朔料,可将它与外墙复合成透明隔热墙。二是玻璃材料。随着现代科技的不断发展,在这一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。设计可将它们组合成复合的构造形式,达到生态建筑的保温和采光要求。三是太阳能电材料。在建筑中可用太阳能电池发电为建筑提供能源,既无污染,又无噪音,并由可再生能源提供的燃料。
7 结束语
生态建筑设计是一门非常值得深入研究的学问。本文仅浅显剖析了我国生态建筑中存在的相关问题,指出建筑设计生态化的重大意义,希望能借此让生态建筑设计广泛推行,起到保护环境、维护生态平衡作用,打造更适宜人居住的建筑空间,使人与自然和谐共处!
参考文献:
[1]康旭,贺勍.浅论生态建筑及其设计[J].内江科技,2011,(06).
[2]安泰.生态建筑、绿色建筑在可持续发展建筑中的定位[J].中国科技信息,2012,(08).
[3]聂梅生.论新世纪的我国住宅产业化[J].中国建材科技,2011,(04).