生态建筑的特征与设计策略研究

甯岚 姜成业

摘 要：生态建筑设计理念的出现，为目前生态环境持续恶化的问题提出了新的解决方法。简要介绍了生态建筑的概念以及特征，并提出了生态建筑设计的相应策略，以供相关工作人员参考。

关键词：生态建筑；特征；设计策略

现如今，生态建筑的设计理念已经越来越引起人们的兴趣，许多建筑设计师和地产开发商热衷于将其应用到公共建筑以及住宅建筑的建设中来，以达到绿色节能、减少环境污染物的排放等目的。我国是一个人均资源占有量较低的国家，生态建筑在我国拥有广阔的发展前景。

一、生态建筑的概念

生态建筑设计就是通过生态学理念的合理运用，将建筑物和周边自然环境有机融合在一起。不仅建造一个适宜人们居住的空间环境，还要将其和谐地融入到周围的自然环境中去，从而形成一个良好的自然生态循环系统。生态建筑能够通过各种技术的合理搭配，使得能源能够在整个建筑生态系统内部得以高效的循环利用，从而降低能源的消耗、减少资源的浪费、减少环境的污染，以有效确保生态体系的平衡。

（一）生态建筑设计的意义

生态建筑设计是在可持续发展理念上建立的，不仅具有着经济意义，还有着一定的环保意义。从经济上看，生态建筑设计更多需要的是前期费用，实现经济目标比较缓慢的建筑项目。生态建筑设计所带来的经济回报更多体现在使用者和社会上，只有经过漫长的使用期限，生态建筑的能源节约价值才能得以体现，且能源节约价值要远大于建设投资的价值。因此，推动生态建筑的使用还需要得到政府的政策支持，需要从立法和税收两个方面，推动生态建筑应用。生态建筑在应用过程中，也必须要坚持能源节约和节能材料的使用原则。从环保角度上看，生态建筑设计是以环保为原则进行的设计，其环保价值本身就具有独特的意义，在建筑领域内，越来越多的声音提倡生态技术的应用，越来越多的从业者重视生态建筑的研究，这无疑是生态建筑设计推广的大好趋势[1]。

（二）生态建筑设计的发展前景

在很多发展国家，生态建筑设计已经进入到良好的发展阶段，例如柏林的奔驰办公室、法国法兰克福商业大楼等等。在我国，生态建筑设计还处于起步阶段，但是在建筑行业从业人员的潜心研究基础上，建筑设计已经呈现出两种方向，一种是让建筑融入自然，另一种是将自然引入建筑设计。这两种方向无疑是为生态建筑设计发展提供了良好的环境，生态建筑设计不仅符合可持续发展的環保理念，是对我国科学发展观的践行，也是我国建筑行业甚至是国际建筑行业发展的重要趋势。

二、生态建筑设计的主要特征

（一）可再生资源的使用

建筑在建造的过程中应尽量使用环保节能的新型建筑材料，并通过其蓄热和隔热的特性来减少能源的消耗。在进行建筑设计的过程中，要充分考虑到当地的太阳及风的运行规律，通过对太阳能和风能的有效利用，使得建筑物具有良好的采光通风、冬天保暖、夏天隔热的效果，从而减少对不可再生资源的消耗。

（二）建筑材料的可循环利用

首先，在建筑物的建造过程中积极使用可再生或者可重复循环使用的新型建筑材料；其次，尽量减少从外地采购建筑材料，以减少长途运输而产生的费用以及废弃物的排放。这样不仅能够有效控制建筑物的造价，还能有力减少建筑垃圾，从而降低建筑物在建造的过程中对于周边环境的负面影响。

（三）降低废弃物的排放

生态建筑在建造和使用的过程中，难以避免会向周围的环境中排放一定的废弃物。应充分考虑到建造过程中对周围环境以及人们健康的负面影响，尽量减少使用会排放有毒有害污染物的建筑材料，对可能产生有毒有害污染物的建筑材料进行无害化处理。

三、生态建筑的设计策略

（一）工程实例

某绿色生态工程建设在一个三面环山，一面望海的位置，其具有人文与自然环境都非常好的优势。此项目的占地约为16.6万平方米，其建筑的总建筑面积大概是20万平方米，而住宅面积为17万平方米，容积率是1.2。下面就对这一项目进行设计，并以此项目作为案例，对一些概念进行具体的设计，方便读者的理解。

（二）生态建筑的设计目标

生态建筑系统是一种理想的建筑系统，是将非再生能源进行绝对的控制，积极使用可再生能源，期望将建筑融入到生物循环系统中，最大程度上减轻对生态系统的破坏。进行生态设计的目标在于实现功能性空间的同时，降低对环境的污染，同时减少资源的使用。在生态建筑设计中，设计目标主要分成五个层次，一是减少资源和能源的使用；二是降低环境污染；三是保护周围自然环境；四是创建健康的环境；五是形成建筑功能性和质量的统一目标，形成生态目标和经济目标的平衡[2]。

（三）生态建筑设计的原则

进行生态建筑的设计，需要以能源节约为原则，在合理的时间和条件下，使用节能技术，对环境进行保护，最大程度上节约能源。由于建筑施工所在的地理环境不同，所处的生态系统也不同，因此，在设计过程中，需要从人们的生活环境出发，对节约能源、美观和实用这些角度进行思考。通过生态建筑设计，为人民提供良好的生活环境，建造良好的生活系统，让生态建筑成为良性循环的人工生态系统。

（四）建筑空间的有效利用

生态建筑的设计对建筑物的节能和舒适性有着较高的要求，必须要对建筑物之间的空间设计，公共空间的合理布局进行综合的部署。在节约用地资源上，尽量只用低层低密度以及高层高密度等的设计方案，避免黏土实心砖的应用。例如本项目中使用的节地成套技术，在进行土地空间的设计时，通过以下两个方面的设计，实现了土地利用最大化的目的。首先利用山形错台的特点，设计了地下车库，进而在使车库的数量得以增多的同时容积率也没受到影响。其次车库建设在地下超过4米的位置，并没有使用地上空间，不仅使得地下的使用面积增大了15160平方米，而且提高了20.8%的土地使用率。

要合理运用交换空间的存在，使得室内外的温度得以平稳过渡，使之成为建筑内外环境的缓冲区。这样能够有效减少能源的消耗，生态建筑的设计要从热工效应和环境舒适度的角度出发，进行建筑结构的合理布置。

（五）设计结构体系的生态化

建筑设计师们要将树系结构充分应用到生态建筑的设计中去，可以有效改善建筑物的通风、日照等问题。在建筑的结构上，需要尽量使用百叶窗、遮阳构架等方式方法，从建筑结构上达到节能的目的[3]。

（六）建筑物的外围生态设计

建筑物的外围生态包括外墙、墙面以及楼面等建筑物外围护结构，这是遮挡阳光和外部绿化的重要组成部分。外维护结构的设计要充分考虑到通风平衡和阳光的需求，要考虑到建筑场地的地理位置，提供适合于建筑地点气候条件的湿热保护。作为建筑物内外空间转换的载体，外围护结构对内外空间的声音、光、热量等环境产生巨大的作用。

（七）节能技术的应用

为了提高能源的有效利用率，从而达到节能减排的目标，可以充分运用新能源开发建筑物的隔热保温的技术。在进行生态建筑的设计中要根据当地的实际情况，在建筑建造和运营的过程中充分利用太阳能、风能、生物能源等新能源。

以本项目的节电设计为例，通过合理的生态化的设计，做到了对洁净能源的高效利用，本小区中给所有住户均配备了140升的光电两用太阳能热水器，通过对太阳能热水器与电能热水器进行比对后得知，其电能的使用节约了95%，进而使得本小区的用电节约了至少有200万度。

（八）建筑技术的生态化

生态建筑设计不能仅仅在设计方案中体现，还需要在施工材料、施工技术以及节能技术中体现出来。在生态建筑的前期施工中，需要注重使用先进的技能技术，节约建筑材料的使用，控制建筑施工对环境的污染。在施工过程中，要注意多使用当地资源，减少材料运输过程中产生的污染。在施工中，同样需要注意信息技术的使用，尽量使用电子资料替代纸质资料，让资源得到进一步节约。以本项目设计为例，在施工过程中，尽量使用平板电脑、移动设备等，避免不必要的纸资源浪费，减少资源的浪费，保护生态环境。

在用水系统施工中，使用节水型水龙头，加强水资源保护。同时，还可以在项目中使用中水系统，利用先进的生活污水处理技术，让生活污水再次利用，再次处理的生活污水可以用来对项目中的绿化区域灌溉，或者用于公共空间的清洁。另外，生态建筑设计可以使用太阳能、风能等天然清洁资源设计供暖供冷系统，让新能源得到再次利用。

（九）节能材料的使用

生态建筑的设计过程中要积极使用具有环境协调性的建筑材料。例如使用生态水泥、混凝土等作为建筑物承重材料和填充的材料；使用外墙保温材料、绝热材料等作为墙体保温的材料；使用吸热中空玻璃、光电玻璃、热反射玻璃等作为建筑物的围护材料；使用非有机溶剂型的涂料，环保卫生的陶瓷材料，以减少对人们的健康损害。

在本项目进行建设的时候，并没有使用粘土实心砖或者是粘土空心砖，而是使用的新型墙体。这种墙体不仅仅拥有较强的保温隔热性能，而且对整个建筑的节能效果的作用也非常显著，同时也减少了钢筋的使用量。

（十）智能技术的应用

在生态建筑的设计过程中，可以使用建筑智能管理技术，利用计算机及网络通信技术、环境监控与热敏反应技术对建筑物进行智能化管理。例如自动温湿控制系统可以利用空气的热运动原理，将建筑物内部空间中不新鲜的空气抽出，通过进出風口将新鲜的空气导入；在温度适宜的时候，将窗户智能开启，用导入的自然风来调节建筑物内部空间的湿热负荷，从而最大限度地获得自然通风，以节省能源的消耗。

四、结语

生态建筑设计是将绿色能源的使用和优化、环保问题与建筑物等有机结合在一起，以可持续发展的角度对建筑物进行绿色生态化的设计。中国建筑设计师要将生态建筑的原则融合到建筑设计中去，设计出适合生态环境保护需求的生活以及工作的空间结构，从而为居民创造一个有益于身心健康的生活环境。

参考文献：

[1]宫鹏，杨军，徐冰，张勇.发展中国的健康城市建设理论与实践[J].科学通报，2018，（11）：979-980.

[2]李旭东.基于需求层次理论的低碳城市建设对策研究[J].现代经济信息，2017，（13）：1-2；4.

[3]柏媛.简析绿色生态可持续发展建筑设计的要点[J].经营管理者，2013，（15）：54.

作者单位：

长安大学