生态设计在建筑设计中的应用分析

　　摘 要：本文结合作者实际工作经验，分析了生态设计在现代建筑设计中的应用，供广大同行参考借鉴。

　　关键词：生态设计;建筑设计;应用;分析

　　Abstract: Combined with the practical work experience, this paper analyzes the ecological design application in the modern building design, for the majority of peer reference.

　　Keywords: ecological design; architectural design; application; analysis

　　中图分类号:TU2 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2012)

　　综上所述,生态建筑必将是2l世纪最具有代表性、时代感的建筑形式之一。如今生态学原理已广泛地渗透到建筑设计中的许多方面,可以说我国的建筑师们面对未来,有勇气、有能力设计出适于我国国情的生态建筑,创造与自然、人、社会融为一体的人类居住环境和绿色建筑空间。

　　近年来,中国建筑业发展迅速,房地产市场火热,每年城乡新增民用建筑面积约15亿平方米 ,其中城市新增民用建筑面积达7亿平方米。建筑耗能也将逐年大幅度上升,建筑运行能耗占我国能源总消费量的比例已由20世纪70年代末的10%上升到2000年末的 26.7% ,已经达到了世界建筑能耗占能源消费量30%的平均水平。而且,发达国家的实践经验表明,这个比例还将提高到35%左右。在当疲惫的地球产生了种种人们不愿看到的变化时,对于生态的研究让人们看到了些许希望。所谓生态建筑就是根据当地的自然环境运用生态学、建筑技术科学的基本原理、现代科学技术手段等,合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系,使其建筑与环境之间成为一个有机的结合体。同时并有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力。以满足人们生活、工作所需的舒适环境,使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。它具有节地、节水、节能、改善生态环境、减小环境污染、延长建筑物寿命等诸多好处。建筑生态设计力求在人、建筑、自然之间建构和谐的关系,实现人与自然的良性循环。生态建筑的创作受到技术性和艺术性的双重影响,所以要根据生态建筑的内在逻辑,发挥地方技术、材料的美学特性,关注地方文化传统,创造独特的建筑艺术形象,实现功能实用性、技术可行性、经济持续性、社会文化性的结合。本文探讨在高层建筑设计中,如何实现生态设计,从而最大限度地达到节能的目的。

　　1 垂直绿化体系的设计

　　在一些经典的生态设计中,经常看到建筑存在很多凹入空间,大大小小,从里面伸出茂密的植物,形成垂直绿化体系。一方面,绿色植物满足了人们希望能有跟自然界接触的愿望;另一方面,绿色植物可以吸收二氧化碳和一氧化碳,通过光合作用产生氧气,垂直绿化体系的存在为使用者提供了舒适的环境与新鲜的空气,这也是利用生物气候学设计的结果。这方面的典型是塞兰考勒的麦拉那·麦西尼亚商厦,在此建筑中,花卉植物从底层的扇形侧护坡,沿深凹的大平台一直螺旋上升攀长到屋顶使人享受到自然,创造了一个遮阳且富含氧的环境,虚实通透,光影变化别有佳趣。

　　2 空中庭院的设计

　　空中庭园是生物气候学设计法中最突出的设计手法。对于生物气候型高层建筑而言,抵挡不良气候和地理环境对建筑的影响,空中庭院是一种有效的空间形式。空中庭院可供人们进行社交、娱乐、休闲等各种活动,同时又使室内空间具有室外感,迎合了人们热爱自然的天性,也能起到组织自然通风的作用,体现出生态设计就是以最和谐的方式把人造建筑与自然、生物圈结合起来的内涵。比如：在吉隆坡的办公楼Plaza Atrium中,设计师运用线式减法,创造了一个垂直的竖向凹空间,挖空的形体形成了开敞外露的庭院,阴影中,层层叠叠的绿化围绕着建筑,形成了良好的室内外过渡空间,仅在拱券上与伊斯兰文化(马来西亚的国教:伊斯兰教)作了呼应,整个建筑通透明快,从根本上溶进了地域文化之中,又体现了湿热气候因素对建筑形态的影响。

　　3 有效利用自然条件实现自然通风与自然采光

　　许多生态建筑设计都是基于当地的气候条件进行的,通过实验,分析建筑光、热、通风状况,从而运用多种策略减少建筑能耗并提高舒适度,这是有效的利用自然条件减少能耗的手段。但是目前的情况,令人吃惊的是,面对某个项目的设计,即使有用地的要求,有些建筑师根本不去确认建筑物现场的情况,更别说是对各种外部气候条件的分析与认识了,这样的设计师是靠什么线索去进行建筑物的构思呢?有经验的设计师在建筑设计中很强调对自然风与自然光的利用,不仅仅满足室内主要功能空间的自然通风与自然采光,也最大限度的使交通核得到自然通风与自然采光。例如:马来西亚滨榔屿州的MenaraUMNO大楼 ,所有的办公空间都有自然通风,办公桌与采光窗的距离均不超过6.5m,能使使用者接受到自然的采光和通风;所有的电梯厅、楼梯及厕所都有自然采光和通风,为建筑增加了使用安全性;为获得较舒适的内部环境,需要一个较高的空气交换率,尽量在各开口处引入自然风,为了使开口处产生压力,采用了“风墙”体系,将“风墙”安排在有通高推拉门的阳台部位,阳台内的推拉门可根据所需风量,控制开口的大小,也可完全关闭,形成“空气锁”。

　　这些手法都是融入了生物学、气候学等等与自然地理密切相关的内容,在满足室内舒适感的前提下,让建筑达到被动模式,被动模式的情景是建筑能够利用自然风和自然光满足使用要求。正是由于对自然通风与自然采光的关注,减少了对人工照明与机械通风的依赖,降低了能源消耗。

　　4 双层玻璃幕墙设计

　　高层建筑的外墙对室内环境会产生很大的影响。传统的建筑外墙由于是固定不变的,对冷热气候无法予以调控。但运用生物气候学,则可使建筑外墙具有可调节特点。将外墙设计成多面或多层,依靠关闭或开启某层以适应不同的气候,减少空调和采暖的使用。另外因为“外皮”的存在“,双层皮”之间形成了一个空气间层,有利于空气的流通,大大降低了高层建筑中机械通风所需的能耗。

　　5 加强对太阳能的设计利用

　　太阳能是用之不尽的、取之不竭的,所有的生态建筑都会涉及到对太阳能的利用。目前对太阳能的利用主要体现在以下两个方面：一是在大楼顶部设计屋顶遮阳片。在夏天,屋顶的温度高达50℃～60℃,屋顶遮阳片的存在可以有效地防止太阳光对屋顶的直射导致室内自然温度的升高。这样,不仅可以减少太阳对顶楼的照射,而且将能量收集用于大楼内部,实现节能。对太阳能利用的第二方面就是在建筑的阳光照射面设置了许多阳光管,把室外的阳光巧妙地引入室内,达到自然采光。从前面的分析可以发现,生物气候学建筑是生态建筑的前奏,它的进一步发展应该是完全生态的、与自然环境相融合的,具有最低能源消耗的生态学的建筑。

　　6 结语

　　生态建筑是多种技术集成的结果,指的是建筑设计、建造、使用中充分考虑环境保护的要求,把建筑物与种植业、养殖业、能源、环保、美学、高新技术等紧密地结合起来,在有效满足各种使用功能的同时,能够有益于使用者的身心健康,并创造符合环境保护要求的工作和生活空间。生态建筑是今后建筑发展的大趋势。

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