浅谈生态建筑的理念与生态建筑设计

葛　华

通过对生态环境与设计的基本概念、理论和方法的论述，向建筑师给出一个关于建筑设计与生态环境的基本理论构架。使人们对生态环境以及对应的建筑设计有一个初步的了解和认识。

【关键词】生态学 生态建筑 生态环境

“工业革命以后，人类利用自然、改造自然，取得了骄人的成绩，也付出了高昂的代价：人口爆炸、农田被吞噬、空气、水和土地资源日见退化，环境祸患正威胁人类。”“人类尚未揭开地球生态系统的谜底，生态危机却到了千钧一发的关头。

用历史的眼光看，我们并不拥有自身所居住的世界，仅仅是从子孙处借得，暂为保管罢了。我们把怎样的城市和乡村交给他们？建筑师如何通过人居环境建设为人类的生存和繁衍做出自身的贡献？”这都是摆在建筑师面前的重大课题，在我国这一问题更加迫切。

一、从生态学的角度认识建筑系统

建筑系统是建筑师主要关注的问题，生态系统环境是生态学家主要关注的问题。分析比较建筑师和生态学家对两种概念的不同认识，有助于把握注重生态的建筑设计所应该解决的基本问题，以及可能采取的相应的设计策略。

如果从生态学的角度理解建筑，生态学家不仅将建筑系统视为地球生态系统中各种不同的能量和物质材料的临时的组织形式，而且需要确定建筑系统全寿命过程的各个环节中，与生态系统环境之间的相互作用：不仅包括组成建筑系统的各个建筑元素的安装和制造，还包括建筑系统的使用、建筑元素的弃置和重新利用等。因此，注重生态的建筑设计具有以下两个特点：

第一，将建筑的全寿命过程看成是一种与能量和物质材料支配相关的过程。建筑师将地球上的能量和物质材料（生物和非生物组成部分）组装成临时的形式，经过一段时间的使用最后拆除。拆除之后的各种建筑元素要么重新在其他的建筑中利用；要么被自然生态环境所吸收。

第二，是一种对建筑系统的预期性研究。建筑师应认识到建筑系统在全寿命过程，会对地球资源和生态系统产生不利的影响。建筑师必须全面考虑其中的各种不利影响，以消除和减少

这些负面影响，以此作为建筑设计任务的重要组成部分。

二、建立整体生态建筑观

借助于系统思想和生态系统的理论和概念，整体生态建筑观具有以下四个方面的内容：

1.整体生态建筑观将建筑系统看成是一个开放系统，是地球生物圈中能量和物质材料流动的一个环节。

2.整体生态建筑观整体、全面地审视建筑系统与周围自然生态系统环境之间的相互影响作用，认为建筑系统与周围生态系统环境之间存在着随时间维度变化的相互作用，即体现出时间因素的影响。

3.整体生态建筑观认为建筑系统与周围生态系统环境之间存在着随空间维度变化的相互作用，即体现出空间因素的影响。

4.整体生态建筑观认为建筑系统自身的设计及其对周围生态系统的影响，受到地球资源有限性的制约。

三、生态建筑的特征

生态建筑具有以下四个方面的特征：

1.节能和利用再生资源。节能的技术原理是通过蓄热等措施减少能源消耗，提高能源的使用效率，并充分利用可再生的自然资源，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，例如石油和煤炭等的依赖。在建筑设计中结合不同的气候特点，依据太阳的运行规律和风的形成规律，利用太阳光和通风，被动节能措施来达到减少能耗，应用材料的蓄热和绝热功能，提高维护结构的保温和隔热性能，利用太阳能冬季取暖，夏季降温，通过遮阳设施来防止夏季过热，最终提高室内环境的舒适性。

2.材料再生利用。使用再生或可循环利用材料和资源。例如在建筑的建造过程中使用再生的建筑材料，减少建筑垃圾。

3.减少废物排放。避免向外界环境排放有毒有害的污染物，通过各种手段在排放之前进行降解或做无害化处理。

4.广义范围内的生态建筑和可持续发展建筑还涉及环境和文化领域。

四、生态环境与建筑概念设计

1.与自然环境共生

保护自然利用自然的措施：保护全球生态系统，保持建筑周边环境生态系统的平衡。充分利用阳光、太阳能；充分利用风能；有效使用水资源；利用其他无害资源。

建筑设计对应方法：考虑周围环境热、光、水、视线、建筑风、阴影影响，绿化布置与周边绿化体系形成系统化网络化关系。利用外窗自然采光；建筑物留有适当的可开口位置，以充分利用自然通风；充分考虑绿化配置，软化人工建筑环境；引用水池、喷水等亲水设施降低环境温度，调节小气候；利用太阳能、风力发电；收集雨水充分利用；河水、海水利用。

2.建筑节能及环境新技术的利用

减低能耗、采用环境亲和材料和无污染化施工措施：对能源的使用高效节约化和循环使用；采用无污染、可循环利用的材料；采用减低环境影响的施工方法。

建筑设计的对应方法：根据日照强度自动调节室内照明系统和蓄热系统；对二次能源的利用；采用适当的水压、水温、排热回收及节水系统；使用耐久性强、易于分别回收再利用的材料；提倡使用经无害加工处理的再生材料；对自然材料的使用强度以不破坏其自然再生系统为前提；提倡工厂化生产，减少现场作业量，提高材料使用与施工效率；设计便于保养、修缮、更新的建筑。

3.舒适健康的室内环境与融入历史与城域的人文环境

创造健康、舒适的环境，继承历史、融入城市、活化地域。

建筑设计的对应方法：（1）使用对人体健康无害的材料、减少VOC（挥发性有机材料）的使用；对危害人体健康的有害辐射、电波、气体等有效抑制；空气环境除菌、除尘、除异处理。（2）对环境温湿度的自动控制；建筑防噪声干扰、吸声材料的运用。（3）对古建筑的妥善保存；对拥有历史风貌的城市景观的保护；对传统民居的积极保存和再生，并运用现代技术使其保持与环境的协调适应；以保持城市的恒久魅力与活力。

生态建筑在我国的发展已经引起建筑师和开发商越来越多的兴趣，无论是在办公楼等公共建筑还是住宅小区建设中，建筑师都热衷于引入一些符合生态建筑的措施，达到节能、节水、减少废弃物和减低污染物排放的目的。可见，生态建筑在我国的发展有相当广阔的前景，这对于一个人口众多、人均资源占有量相对较底的国家，是具有现实意义的。生态建筑在我国的发展前景广阔，建筑师任重道远。