生态建筑设计原理及设计方法探讨

李金桥 石润泽 卢政光

(辽宁工业大学，辽宁 锦州 121000)

生态建筑设计原理及设计方法探讨

李金桥 石润泽 卢政光

(辽宁工业大学，辽宁 锦州 121000)

根据生态建筑的基本概念，论述了节能、与自然环境协调、新材料新技术的应用、满足舒适健康环境需求等设计原理在生态建筑中的体现，并探讨了生态建筑设计的主要方法，对实现可持续发展的战略目标有深远的意义。

生态建筑，原理，环境，污染

0 引言

我国当前建筑行业仍处于从数量型转变为质量型的过渡阶段，其中体现高品质建筑的便以生态建筑为主，是促进建筑领域实现可持续发展的重要目标。其不仅单纯旨在建筑设计规划阶段生态理念的融入，无论在施工或投入使用过程中都将其进行渗透，各管理环节都以节能环保为主要内容，这也是解决以往污染与能耗较高建筑模式的重要途径。因此从设计原理与方法方面对生态建筑进行分析具有十分重要的意义。

1 生态建筑的基本概述

相比传统建筑，当前生态建筑在特征上更体现为较强的系统观念、高效利用现代能源并具备一定的灵活适应性。其中系统观念主要指生态建筑设计与施工中所考虑的包括自然属性，如建筑中如何处理产生的废水、废气以及废物等问题，协调与自然环境的关系；也体现出经济属性，建筑中对能源物质的高效利用、节约或循环使用等，有利于建设单位经济效益的提高；再如人文社会属性方面，生态建筑的设计更侧重于人类的健康发展，其中不乏政策法规内容、社会群众价值理念倾向等。而在高效利用现代能源方面，生态建筑强调选用不对人体或大自然产生任何危害的材料，充分利用现代新型能源实现节约原材料与能源使用的目标。另外在灵活性方面，具体指为即使建筑功能在发展过程中出现变化，通过现代先进技术也可保证原有功能与新功能的兼容。因此，综合生态建筑特征以及以往学者相关研究，可将生态建筑的概念界定在融入空间环境、材料使用以及其他社会问题与生态环保内容于一体的系统工程，确保其中各方面达到一定程度上的平衡状态以实现经济、生态与社会效益共同提高的目标[1]。

2 设计原理在生态建筑中的体现

2.1 协调与自然环境的关系

建筑工程施工本身会造成较为严重的污染问题，若在施工及投入使用阶段不注重生态环保理念的落实，很难实现人类与自然的和谐共处，更无从谈及实现经济的可持续发展。在此现状下，生态建筑在设计原理方面首先表现为对自然环境的保护，合理利用自然资源，保证建筑物能耗的减少。例如，现阶段建筑施工中体现的太阳能的利用使人类无需依托高能耗照明设备生产生活，或将喷水系统引入建筑空间内以实现室内温度得以有效控制的目标，不必大量使用制冷设备等[2]。

2.2 节能原理的体现

生态建筑设计过程中的重要原理为节能，其要求在保证建筑各方面功能得以发挥的基础上避免出现过度使用资源或能源的行为。同时，实际设计过程中生态建筑也要求避免整体结构中存在不具备任何功能的结构或构件，不必过于追求建筑物外表的奢华壮观。设计中往往将许多如风能或太阳能等自然资源充分利用，可解决以往建筑过多使用矿物质资源的难题，满足降低环境污染的基本要求。

2.3 新技术与新材料的应用

建筑行业的快速发展使节能环保理念逐渐落到实处，但能够推动生态建筑发展的关键在于新技术与新材料的应用。实际设计过程中在技术方面可应用对环境影响较小的施工技术，如蓄热系统、节水系统等的应用。而在新材料方面可选择经处理后耐久性、强度以及不具备毒害的可再生材料，保证建筑质量的同时满足节能环保理念的要求。

2.4 满足舒适健康环境的需求

现代人们生活水平的提高，更强调生产环境或居住环境的健康舒适度，这就要求生态建筑设计中将以人为本的理念融入其中，强化群众与自然环境的协调关系。例如设计过程中需将建筑采光系数、通风情况以及室内温湿度的控制等内容囊括其中，为使用者提供更为优越的生产生活环境[3]。

3 生态建筑中应用的主要设计方法分析

根据前文中对生态建筑设计的相关原理，设计时可采用的方法主要体现为三方面，即整体设计、高效无污染以及灵活多适等，具体设计内容主要表现在以下几方面。

3.1 整体设计在生态建筑设计中的应用

整体设计方法强调的是建筑自身与自然以及社会环境的共同生存问题。其中在保持与自然环境协调发展方面，生态建筑设计考虑的问题主要以土壤地形特征、区域植被情况、气候条件特征以及噪声等问题，其设计的目标体现在保证生态要素的价值不被破坏，具有一定的完整性。例如在地基设计过程中考虑的主要为如何处理区域的地形或地貌等问题，生态建筑要求在利用传统如平衡土方的方式过程中注重减少对地基的破坏与影响。另外在保持与社会环境协调发展方面，以往许多城市发展中在追求生态环保目标时，建筑师可能认为其设计为最佳的方案，但由于建筑的设计未做到协调周边环境与建筑等，反而使生态环保设计起到一定的反作用。对此在设计过程中应从整体角度出发，考虑区域的人文风俗习惯，保证符合群众的审美观念[4]。

3.2 高效无污染在生态建筑设计中的应用

生态建筑设计中强调以可再生能源(如风能、太阳能或生物能)取代不可再生能源(如天然气或石油等)。现阶段我国生态建筑中利用较为广泛的主要为太阳能，其用于取暖、降温等各方面，在国际上建筑中使用的太阳能被划分为主动式与被动式。其中被动式设计的方法主要体现在将射进室内的阳光充分利用，无需利用其他采暖设备，以英国圣乔治学校的建设为例，其在设计过程中将建筑的隔墙与侧墙采用砖砌体结构，地板以混凝土为主，而外侧屋面利用的为聚苯乙烯泡沫材料，尽管在未设置保温装置的情况下，其也具备了一定的保温功能。另外，在被动式方面实现采暖的目标主要依托于蓄热墙，很多建筑设计过程中因贮热体的缺失或贮热体设计的位置不合理，都无法满足采暖需求，这种情况下便充分发挥蓄热墙的作用，具体设计如图1所示。同时，高效无污染方法的应用也体现在对中水与雨水的利用等方面，其中中水利用方面多引用中水工程技术，其能够将生产生活的废水与冷却水等进行处理，如该技术中的集流过程、处理与输配等过程，能够实现中水的再次利用。而在雨水利用方面也通过如汇集技术或蓄存技术等实现蓄存与改善雨水水质的目标，但注意若收集中需依托于屋面，应保证屋面建筑材料不对水质造成污染，尽量控制如柏油或沥青的使用。另外，高效无污染方法也体现在生态建筑设计中实现绿化与废物回收等方面，可满足生态设计的基本要求。

3.3 灵活多适方法在生态建筑中的体现

灵活多适主要针对过早废弃的建筑而提出，通过引入一定的设计理念可实现建筑的再次利用，有效减少重新建造过程中的成本费用。以设计大师密斯的设计方法为例，其在设计过程中提出通用空间的观念，在不破坏建筑物整体结构的前提下将建筑空间内部进行分隔设计，使空间具备多功能特征。对于许多长寿命建筑的设计亦是如此，只需通过局部的改造便可实现减少污染与节约资源的目标。

4 结语

生态建筑是适应我国城市化进程的重要内容。在设计过程中应充分认识其基本内涵，分析生态建筑设计的人类与自然协调关系、节能、技术应用以及舒适空间的营造等设计原理，并充分利用现代设计方法包括整体设计、灵活设计以及高效无污染等方式，以此发挥生态建筑在我国城市发展中的重要作用。

[1] 尼 宁.生态建筑设计原理及设计方法研究[D].北京：北京工业大学,2013.

[2] 李 雄.生态建筑设计原理及设计方法研究[J].山西建筑,2015，41(14):21-22.

[3] 谢秋凤.生态建筑设计原理及设计方法研究[J].门窗,2014(1):171.

[4] 周 霄,倪怡玲.生态建筑设计原理及设计方法探究[J].低碳世界,2014(19):22-23.

[5] 刘 强.生态建筑设计原理及设计方法研究[J].现代园艺,2012(10):149.

Inquiry on ecological building design principles and design methods

Li Jinqiao Shi Runze Lu Zhengguang

(LiaoningUniversityofIndustry,Jinzhou121000,China)

According to basic ecological building concept, the paper discuses embodiment of design principles in ecological building, such as coordination of energy saving and natural environment, application of new materials and new technologies, and meeting healthy and comfortable environment demands and so on, and explores major ecological building design methods, which has deep meaning for realizing sustainable development strategy target.

ecological building, principle, environment, pollution

2015-06-26

李金桥(1992- )，女，在读本科生； 石润泽(1993- )，男，在读本科生； 卢政光(1993- )，男，在读本科生

1009-6825(2015)22-0027-02

TU201.5

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