基于自然景观的生态建筑设计研究

吴曼琳

关键词：自然景观;生态建筑;设计

1 生态建筑概述

目前，有学者认为生态建筑是指“ 具有生命意识的建筑”。把建筑作为一个有生命的机体，提供了基本的容纳人口功能，又能依靠建筑内外的组成部分稳定循环，获得节能、高效、无污染的环境空间，以此达到建筑与人与自然生态和谐相处的目的。生态建筑设计的内容与普通的建筑设计不尽相同，但它又不是单指某一类别的建筑形式。与常规建筑相比，除了基本的建筑选址规划、场地设计、建筑空间布局和景观设计等等，还需要重点关注建筑自身对各方面的一些影响。生态建筑被看作一个具有结构和功能的整体系统，它是以改善现有居住环境，创造出人、建筑、自然和社会共同和谐的环境为目标的一项全方位建设工程。在设计中为了更好地满足人类自身的生存和持续发展的需要，生态建筑需要以人为核心，但也不能忽视自然的基本规律。概括起来说就是将生态理念作为生态建筑设计的基础，以尊重自然为前提，关注不同地域的自然环境特征，针对它的独特性运用生态方法进行设计的一系列活动[1]。

2 国内外研究现状

2.1 国外研究现状

19 世纪中后期到20 世纪前期，是现代建筑发展的初步阶段，在有关现代建筑的一些理论著作和设计作品中看到了建筑生态化的特征，西方这时已经开始考虑建筑如何去面对地域和气候的影响。在1969 年，美国建筑师麦克哈格所写的《设计结合自然》关注到人类创造的生存环境需要适应自然，是最早提出将生态学理论运用到城市和建筑设计规划中的著作。随着世界经济的快速发展，带来了巨大的能源消耗，自然环境污染成为了人类面临的主要问题。人类对于绿色、节能等建筑生态化的关注和研究也越来越多，也就是从这个时候开始，设计师们开始对之前的建筑设计工作中的各个方面进行反思[2]。目前，国外经济发达的国家已经对生态建筑方面的理论和实践有了一定的研究，通过新的科技手段，为生态建筑设计与自然环境的高效融合提供了技术支持。

2.2 国内研究现状

我国在生态建筑方面的研究相较于国外要晚很多。中国古代的儒家、道家学派寻求的是一种人类与自然生态融合、返璞归真、万物共生的思想，讲求“天人合一”，认为天是最大，世间万物围绕其运转，这种古代营建理论影响着当时的建筑活动，也对现代的生态建筑研究有一定借鉴。随着国外生态建筑的研究渗透，也对我国的建筑设计思想产生了影响。20 世纪90 年代，生态建筑的理念逐渐被人们接受，我国开始对建筑生态设计进行研究。现在，我国在这方面的理论和实践研究还处于初级阶段，主要的研究大多数是在生态建筑设计原理以及设计方法理论等方面，在实际中的应用研究较少。

3 基于自然景观的生态建筑设计实例分析

工业革命对社会生产和社会生活产生了巨大的影响，也让社会环境下的建筑设计产生了相应的变化。很多建筑师的设计观念有了不同的转变，在生态学以及绿色可持续观念产生后，建筑也走向了与自然气候环境相结合的道路。美国建筑师赖特的建筑作品遵循的就是将建筑与环境融为一体的设计原则。他的建筑设计被称作“有机的建筑”，“有机的建筑”则是自然的建筑，整体都贯彻了生态学的设计理念。赖特的“流水别墅”（如图1）就是将建筑整体的造型和周围山体地形地貌最大限度的融合在一起，建筑和环境紧密相连达到了与自然的交流。

春湖公园游客中心设计也受到了赖特的启发，融入了对自然景观的关注，与自然紧密联系。春湖公园游客中心力图让建筑自身成为自然进程的活教材，所以极大地保留了当地原始森林的原貌和特色。整个游客中心是顺着山坡而建，周围的绿化都是当地植物，以及按照山体的自然坡度修建的墙体，达到了建筑形式与自然地形的相互融合，最大限度地减小了建筑物的体量对环境的负面影响。同时，他将周围的古代岩石、红杉和橡树作为建筑的外部景观，减少了人为造景的消耗，一切设计都符合自然的规律。因建筑仅在参观期间才需要供热，因此，在设计上让东南方向的太阳能集热器为室内空间供热，而地下的冷却管和热虹吸系统则提供了制冷和通风，建筑的玻璃窗则提供了大量的自然采光（如图2）。这些良好的设计让该建筑被称为是“艺术与生态的完美结合”（如图3）。

日本的著名建筑师安藤忠雄的建筑设计注重与自然的完美融合，让内心在此寻得一份宁静。他认为建筑是人和自然两者的中介，反对割裂人与自然之间联系的设计。他所设计的本福寺水御堂就将自然的天空、水体、光源充分利用在建筑中。整个建筑很大一部分被当地原生的茂密植被所包围（如图4），它是由地上和半埋在地下的两部分空间所构成。地上的入口引导空间由直线和曲线的墙体组成，延伸又突显了山丘的坡度与高度，并引导了空间序列的变化发展。半地下的建筑形态是原始性的椭圆形，顶部设计成莲花水池，在水池中分出了一条窄窄的切口，石阶让通道一直通往莲花池底深处的佛堂（如图5）。建筑的材料是清水混凝土和室内的木制栅格，在空间光线的变化中不仅体现了传统哲学的理念也达到了人与自然的融合与交流。

4 基于自然景观的生态建筑设计方法

4.1 综合整体的设计方法

由于整体生态系统是个庞大的系统，它所包含的功能是很多组成部分的功能之和。在建筑设计时就要求先要对自然生态系统进行全面的分析，得出正确的已知条件，为构建建筑生态系统的结构和功能提供基础。麦克哈格的《设计结合自然》（Designwith nature）详细地论述了自然环境的各种因素与变化对设计的影响。需要把建筑看成是自然景观系统中的一部分，从场地的基础条件、地形地貌、地质水文等方面分析，统一考虑选择出最优方案，进行一个综合整体的规划[3]。

4.2 因地制宜的设计方法

我国地域广阔，形成了不同的地形、气候、人文等条件，不同地域的差异性对生态建筑设计提出了更高的设计标准，需要根据实际情况来进行设计。例如，传统建筑庭院多数采用四合院、H 型或U 型等庭院围合布局的形式，这样的布局能够在保证空间使用功能的同时，又起到防风防沙的维护作用，也符合我国传统的宗教礼仪法则。其中，天井类建筑的布局形式对于提高建筑的自然采光、噪声控制、热量控制都起到了良好的促进作用。在我国华北地区由于地理位置较高[4]，冬季寒冷，当地建筑作为围护结构的外墙相对较厚，遵循向阳南面开窗，背阴背面则少开或不开窗的原则。南方的建筑因气候相对炎热，通常注重建筑小气候的调节和自然通风、绿植的遮阳等。

同时，也可采用提高建筑对当地自然环境适应能力的设计方法，从当地地形和地貌等方面出发设计的生态建筑具有更舒适、更健康、更高效的性能。例如，北方窑洞建筑多依当地山势，根据山体进行深挖建造。在设计中设计师也要重点突显出建筑的自然景观，尽可能的保留环境本来原貌，充分利用当地的自然材料。类似通过将室外自然景观引入到室内形成有机整体的设计手法，使得建筑物可以和谐的融入周边环境等等。

4.3 高效节能的设计方法

在生态建筑的设计过程中，尽量利用当地的自然材料或者对旧建筑材料进行回收利用，减少能源消耗和在材料上的污染浪费。把握好建筑与自然环境的关系，将周围环境中土地和植物等天然温暖调节功能结合到建筑设计中。在室内的采暖制冷上也可以合理利用太阳能、风能等天然能源，达到节能减排的目的。

4.4 灵活多适的设计方法

建筑从开始进行生产活动的时候就避免不了对资源的消耗和环境的破坏，在建成之后还会面临着更新以及拆除的二次污染破坏。所以，要从生态的理念去看待建筑，在设计的前期就要对建筑在不同阶段会产生的负面消耗进行一定的考量。一定程度上减少后期维护所需资源的使用，还需降低建筑使用年限太低或被废弃的可能性，让建筑能够被灵活的再利用。对生态建筑的室内空间设计，进行良好的空间布局，避免有害材料的使用，多用合适的自然陈设装饰来为人们打造一个良好的环境[5]。

5 结语

生态建筑是符合人类发展的产物，基于自然景观的生态建筑设计更应该把握“融合”与“共生”两个核心范畴。不以机械的对自然环境进行改造為目的，致力于让整个建筑的设计与自然生态融合为一体，符合自然规律。在此基础上，运用生态建筑设计的方法再结合新技术，设计出具有生态效益的建筑，将对建筑领域的发展和人类赖以生存的自然环境都有重要意义。