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摘要：生态就是指人与自然的关系，生态建筑就应该处理好人、建筑和自然三者之间的关系。它既要为人创造一个舒适的空间小环境，同时又要保护好周围的自然环境。本文讲述了生态建筑的含义，以及从利用外部环境和利用建筑形式和建筑结构两方面论述了可持续生态建筑的合理化设计。
关键词：生态建筑；含义；设计；可持续
一 生态建筑的含义
生态建筑学它使人们对生态环境与建筑生态的认识提高到了一个新的水平,它是立足于生态学原理上的建筑规划设计理论和方法.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。
二 生态设计产生于对现代建筑的反思
从设计目标上看，一般现代建筑以功能和空间设计为目标，满足功能的需要，创造适合公众需要的空间；生态建筑在满足功能和空间需要的同时，强调实现资源的集约和减少对环境的污染。生态建筑强调资源和环境，强调建筑在整个寿命周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染，大致归纳起来，生态建筑在整个寿命期内基本目标有：第一尽可能减少资源能源的消耗，第二把环境直接和建筑的污染降到最低，第三保护自然生态环境，第四创造健康舒适的室内外环境，第五使建筑功能质量目标统一，第六使建筑生态、经济取得平衡。在生态建筑基本目标当中，创造健康舒适的室内环境和建筑功能质量目标相统一，在很大程度上保持节俭和适用的目标。比如在挪威，在冬季比较舒适的室内环境是25 度左右，从环保和能源角度考虑，挪威把冬季环境温度定为23 度左右，节约的能源达到20％到30％。
三 利用外部环境实现生态设计
3.1自然通风。外界气流连同其能源潜力是生态设计的重要组成部分，建筑物原则上均应自然通风以减少由于升温、加湿、冷却所需的机械通风时间。机械通风在冬季时使用较多，可以高效率地回收热能，为使建筑物得到自然通风，根据建筑物的形状及高度的一系列可能性使建筑的正压区、负压区得到利用，同时在建筑中充分利用热功学原理。自然通风实现有效被动式制冷，减少能耗，降低污染，符合可持续发展的思想。同时，自然通风可以排除室内污浊空气，有利于人和大自然交往的心理需求。自然通风最基本的动力是风压和热压。如果希望利用风压来实现建筑物的自然通风，首先要求建筑物有较理想的外部风环境(平均风速一般不少于3—4m/s)，其次建筑应面向夏季主导风向，房间进深较浅(一般少于14m 为宜)，以便形成穿堂风。此外，由于自然风变化幅度较大，在不同季节、不同风速、风向的情况下，建筑应采取相应措施来调节室内气流状况，如适意的构造形式，可开启的气窗、百叶等。利用风压进行自然通风的典范之作当属皮亚诺设计的Tjibaou 文化中心。常年光顾南太平洋的强劲西风是大自然的恩赐。贝壳状的棚屋背向夏季主导风向，在下风向处产生强大的吸力(形成负压区)，而在棚屋的背面开口处形成正压，从而使建筑内部产生空气流动。针对不同风度和风向设计者通过调节百叶的开合和不同方向上百叶的配合来控制室内气流，从而实现
完全被动式的自然通风，达到节约能源减少污染的目的。风的垂直分布特征使高层建筑比较容易实现自然通风。对一些大型建筑由于单纯依靠自然的风压热压往往不足实现自然通风，常采用一种机械辅助式自然通风系统。该系统有一套完整的空气循环通道，辅以符合生态思想的空气处理手段(土壤预冷预热，深井水换热等)并借助一定的机械方式来加速室内通风。
3.2 雨水。洁净的饮用水是生活中不可代替的物质之一，建筑清洗花园浇灌等也消耗了大量珍贵的饮用水。其实利用雨水进行厕所冲洗建筑物清洗花园浇灌等是非常值得推荐的，因为它可以节约大量珍贵的水资源。雨水不仅可以用来清洗同时可以冷却建筑及其周围环境。如：通过建筑周围的人工水面来进行蒸发降温；通过人工瀑布和喷泉提高蒸发降温的效果；通过细腻喷洒的水雾来直接冷却室外空气等。
3.3植物。以正确方式布置的植被会在盛夏的烈日下形成自然阴凉，使得建筑避免被暴晒而降低制冷量。树木同时还能使靠窗部分的光照强度降低，以利计算机的使用操作等。树木、灌木、草皮等还会给使用者带来舒适感觉，起到改善建筑周围微观气候的作用。
3.4土壤。为了减少使用制冷机产生冷能和通过加热设备形成热能，在自然冷却和加热外还有地热和地冷的利用。通过地下管道制冷水时应注意循环过程进水温度不低于18℃，回水温度不高于22℃。利用地热意味着将建筑物排除的余热引入地下，地下热量的流动交换在整个年度内总体是平衡的。夏天时引入地下的热量在冬季时又会在地热利用时被消耗。
四 利用建筑形式和建筑结构实现生态设计
4.1 建筑材料吸热降温。通过建筑师、结构工程师、设备工程师的共同协作而形成的建筑体量吸热设计，可降低设备投资和运行费用。同时建筑的空间质量在主观和客观上均得到很大改善，即不仅是室内实际温度，同时感受温度都处于一个较理想状态。1992 年建成的塞维利亚世界博览会英国馆即是因为格雷姆肖独到的设计而成为利用高技术来达到生态目的的典型代表。格雷姆肖在分析了当地的日照情况后，针对不同的日照情况在各个立面使用了不同的建筑材料。东立面由一面65m 18m 的富有生气的水幕墙构成，建筑结构藏在内部，外面的水紧贴着玻璃，流下时形成有韵律的美丽抖动。用降低玻璃表面温度的方法来减少辐射热进入建筑物，用蒸发冷却法以喷雾水冷却周围空气。格雷姆肖考虑到西立面的墙面将在白天最热的时候接受热量，所以特意采用了比传统的石墙隔热效果更为显著的1. 2m宽的钢制蓄水集装箱作为外墙材料。集装箱白天吸热，经过一夜就冷却了，以热飞轮效应调节每天温度范围。南墙的里层和单层的北墙是用快艇制造技术，由曲面钢桅、扩展杆和索具组成，有半透明聚氯乙烯涂层的聚脂织物铺展于桅杆之间。这样的构造可使柔和光线进人内部空间，并且可以在大型展品就位后于现场迅速安装。所有这些技术所需的能量均由屋顶上的太阳能装置提供。在这里水成为一种调节温度的有效手段，而可怕的日照也转化成为人类服务的工具，并且这里的一切在运行时不会产生任何的环境污染。从这个例子可以看出，一旦高技术被用来为生态和环保服务时，将会使生态和环保建筑达到一个新高度。
4.2 建筑形式和位置。不同的建筑布局及平面形式将形成不同的热量需耗(冬季)和热量盈余(夏季)。可以通过降低热耗、自然通风的再完善以及降低技术设备消耗等方法来实现。一方面，降低热耗以及调整熱量吸收不仅和建筑的朝向，同时和建筑的形状、建筑表面积与体量的比例关系密不可分；另一方面建筑设计应使建筑表面形成足够压力差，以便开启窗户后形成穿动气流。
4.3开敞的室内空间(中庭)。如果要降低能耗，开敞式空间将在特定的条件下成为一个有意义的补充。与这个开敞空间相连的房间不仅可以减少一半的热量流失同时可以减少制冷需耗。开敞式空间特别适合充分利用太阳能，并将其功能在建筑物内充分扩展。根据需要还可以设计成室内花园进一步改善室内小气候。开敞式空间还应尽量设计成为不需人工通风和降温的空间，从而降低投资成本。
4.4 灵活的立面设计。立面设计应尽可能满足使用者各种要求的同时，还要与自然资源相结合。建筑立面不仅是室内外空间的分隔，同时还应满足许多其它功能：视线的联系；引入日光照明；自然通风；保温隔热；遮阳；适宜的表面温度；充分预防眩光。如人的皮肤一样建筑外立面应对室内外变化灵敏的做出反应，要求高度的创新性和革新性。休斯顿曼尼尔博物馆是皮阿诺为数极少的建于美国的作品。皮阿诺从太阳伞得到启发，经过反复试验，根据采光调节、阳光辐射、结构和细部构件四个方面构思屋面构造。屋面上的挡板将室外自然光经过两次反射巧妙地投入室内，既解决了博物馆设计中棘手的自然采光的问题，同时也防止了直射光线对于陈列物品的伤害。此外挡板的造型就像天然的树叶那相轻柔、完美，在视觉上也取得了良好的艺术效果，运用现代技术创造了一个有生命力的、能“呼吸”的高情感的空间。还有“可呼吸的皮肤”的双层维护结构，如法国电力公司办公楼为了防止建筑过度晒热，在立面上安装了固定的遮阳板，由未经处理的杉木制成，不仅为建筑提供了阴影，同时，从外面不易看到建筑内部。
参考文献：
[1]周曦，李湛东.生态设计新论——对生态设计的反思和再认识[M].南京：东南大学出版社，2003，6.
[2]陈顺和.人性化与当代设计生态[J].福建农林大学学报（哲学社会科学版），2004，7（3）：94-96.
[3]刘舒娴.人本与生态——不可或缺的设计基点[J].福建建筑，2002（80）.
[4]杨子江.绿色生态住宅刍议[J].工业建筑，2004，34（2）.
关键词：生态建筑；含义；设计；可持续
一 生态建筑的含义
生态建筑学它使人们对生态环境与建筑生态的认识提高到了一个新的水平,它是立足于生态学原理上的建筑规划设计理论和方法.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。
二 生态设计产生于对现代建筑的反思
从设计目标上看，一般现代建筑以功能和空间设计为目标，满足功能的需要，创造适合公众需要的空间；生态建筑在满足功能和空间需要的同时，强调实现资源的集约和减少对环境的污染。生态建筑强调资源和环境，强调建筑在整个寿命周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染，大致归纳起来，生态建筑在整个寿命期内基本目标有：第一尽可能减少资源能源的消耗，第二把环境直接和建筑的污染降到最低，第三保护自然生态环境，第四创造健康舒适的室内外环境，第五使建筑功能质量目标统一，第六使建筑生态、经济取得平衡。在生态建筑基本目标当中，创造健康舒适的室内环境和建筑功能质量目标相统一，在很大程度上保持节俭和适用的目标。比如在挪威，在冬季比较舒适的室内环境是25 度左右，从环保和能源角度考虑，挪威把冬季环境温度定为23 度左右，节约的能源达到20％到30％。
三 利用外部环境实现生态设计
3.1自然通风。外界气流连同其能源潜力是生态设计的重要组成部分，建筑物原则上均应自然通风以减少由于升温、加湿、冷却所需的机械通风时间。机械通风在冬季时使用较多，可以高效率地回收热能，为使建筑物得到自然通风，根据建筑物的形状及高度的一系列可能性使建筑的正压区、负压区得到利用，同时在建筑中充分利用热功学原理。自然通风实现有效被动式制冷，减少能耗，降低污染，符合可持续发展的思想。同时，自然通风可以排除室内污浊空气，有利于人和大自然交往的心理需求。自然通风最基本的动力是风压和热压。如果希望利用风压来实现建筑物的自然通风，首先要求建筑物有较理想的外部风环境(平均风速一般不少于3—4m/s)，其次建筑应面向夏季主导风向，房间进深较浅(一般少于14m 为宜)，以便形成穿堂风。此外，由于自然风变化幅度较大，在不同季节、不同风速、风向的情况下，建筑应采取相应措施来调节室内气流状况，如适意的构造形式，可开启的气窗、百叶等。利用风压进行自然通风的典范之作当属皮亚诺设计的Tjibaou 文化中心。常年光顾南太平洋的强劲西风是大自然的恩赐。贝壳状的棚屋背向夏季主导风向，在下风向处产生强大的吸力(形成负压区)，而在棚屋的背面开口处形成正压，从而使建筑内部产生空气流动。针对不同风度和风向设计者通过调节百叶的开合和不同方向上百叶的配合来控制室内气流，从而实现
完全被动式的自然通风，达到节约能源减少污染的目的。风的垂直分布特征使高层建筑比较容易实现自然通风。对一些大型建筑由于单纯依靠自然的风压热压往往不足实现自然通风，常采用一种机械辅助式自然通风系统。该系统有一套完整的空气循环通道，辅以符合生态思想的空气处理手段(土壤预冷预热，深井水换热等)并借助一定的机械方式来加速室内通风。
3.2 雨水。洁净的饮用水是生活中不可代替的物质之一，建筑清洗花园浇灌等也消耗了大量珍贵的饮用水。其实利用雨水进行厕所冲洗建筑物清洗花园浇灌等是非常值得推荐的，因为它可以节约大量珍贵的水资源。雨水不仅可以用来清洗同时可以冷却建筑及其周围环境。如：通过建筑周围的人工水面来进行蒸发降温；通过人工瀑布和喷泉提高蒸发降温的效果；通过细腻喷洒的水雾来直接冷却室外空气等。
3.3植物。以正确方式布置的植被会在盛夏的烈日下形成自然阴凉，使得建筑避免被暴晒而降低制冷量。树木同时还能使靠窗部分的光照强度降低，以利计算机的使用操作等。树木、灌木、草皮等还会给使用者带来舒适感觉，起到改善建筑周围微观气候的作用。
3.4土壤。为了减少使用制冷机产生冷能和通过加热设备形成热能，在自然冷却和加热外还有地热和地冷的利用。通过地下管道制冷水时应注意循环过程进水温度不低于18℃，回水温度不高于22℃。利用地热意味着将建筑物排除的余热引入地下，地下热量的流动交换在整个年度内总体是平衡的。夏天时引入地下的热量在冬季时又会在地热利用时被消耗。
四 利用建筑形式和建筑结构实现生态设计
4.1 建筑材料吸热降温。通过建筑师、结构工程师、设备工程师的共同协作而形成的建筑体量吸热设计，可降低设备投资和运行费用。同时建筑的空间质量在主观和客观上均得到很大改善，即不仅是室内实际温度，同时感受温度都处于一个较理想状态。1992 年建成的塞维利亚世界博览会英国馆即是因为格雷姆肖独到的设计而成为利用高技术来达到生态目的的典型代表。格雷姆肖在分析了当地的日照情况后，针对不同的日照情况在各个立面使用了不同的建筑材料。东立面由一面65m 18m 的富有生气的水幕墙构成，建筑结构藏在内部，外面的水紧贴着玻璃，流下时形成有韵律的美丽抖动。用降低玻璃表面温度的方法来减少辐射热进入建筑物，用蒸发冷却法以喷雾水冷却周围空气。格雷姆肖考虑到西立面的墙面将在白天最热的时候接受热量，所以特意采用了比传统的石墙隔热效果更为显著的1. 2m宽的钢制蓄水集装箱作为外墙材料。集装箱白天吸热，经过一夜就冷却了，以热飞轮效应调节每天温度范围。南墙的里层和单层的北墙是用快艇制造技术，由曲面钢桅、扩展杆和索具组成，有半透明聚氯乙烯涂层的聚脂织物铺展于桅杆之间。这样的构造可使柔和光线进人内部空间，并且可以在大型展品就位后于现场迅速安装。所有这些技术所需的能量均由屋顶上的太阳能装置提供。在这里水成为一种调节温度的有效手段，而可怕的日照也转化成为人类服务的工具，并且这里的一切在运行时不会产生任何的环境污染。从这个例子可以看出，一旦高技术被用来为生态和环保服务时，将会使生态和环保建筑达到一个新高度。
4.2 建筑形式和位置。不同的建筑布局及平面形式将形成不同的热量需耗(冬季)和热量盈余(夏季)。可以通过降低热耗、自然通风的再完善以及降低技术设备消耗等方法来实现。一方面，降低热耗以及调整熱量吸收不仅和建筑的朝向，同时和建筑的形状、建筑表面积与体量的比例关系密不可分；另一方面建筑设计应使建筑表面形成足够压力差，以便开启窗户后形成穿动气流。
4.3开敞的室内空间(中庭)。如果要降低能耗，开敞式空间将在特定的条件下成为一个有意义的补充。与这个开敞空间相连的房间不仅可以减少一半的热量流失同时可以减少制冷需耗。开敞式空间特别适合充分利用太阳能，并将其功能在建筑物内充分扩展。根据需要还可以设计成室内花园进一步改善室内小气候。开敞式空间还应尽量设计成为不需人工通风和降温的空间，从而降低投资成本。
4.4 灵活的立面设计。立面设计应尽可能满足使用者各种要求的同时，还要与自然资源相结合。建筑立面不仅是室内外空间的分隔，同时还应满足许多其它功能：视线的联系；引入日光照明；自然通风；保温隔热；遮阳；适宜的表面温度；充分预防眩光。如人的皮肤一样建筑外立面应对室内外变化灵敏的做出反应，要求高度的创新性和革新性。休斯顿曼尼尔博物馆是皮阿诺为数极少的建于美国的作品。皮阿诺从太阳伞得到启发，经过反复试验，根据采光调节、阳光辐射、结构和细部构件四个方面构思屋面构造。屋面上的挡板将室外自然光经过两次反射巧妙地投入室内，既解决了博物馆设计中棘手的自然采光的问题，同时也防止了直射光线对于陈列物品的伤害。此外挡板的造型就像天然的树叶那相轻柔、完美，在视觉上也取得了良好的艺术效果，运用现代技术创造了一个有生命力的、能“呼吸”的高情感的空间。还有“可呼吸的皮肤”的双层维护结构，如法国电力公司办公楼为了防止建筑过度晒热，在立面上安装了固定的遮阳板，由未经处理的杉木制成，不仅为建筑提供了阴影，同时，从外面不易看到建筑内部。
参考文献：
[1]周曦，李湛东.生态设计新论——对生态设计的反思和再认识[M].南京：东南大学出版社，2003，6.
[2]陈顺和.人性化与当代设计生态[J].福建农林大学学报（哲学社会科学版），2004，7（3）：94-96.
[3]刘舒娴.人本与生态——不可或缺的设计基点[J].福建建筑，2002（80）.
[4]杨子江.绿色生态住宅刍议[J].工业建筑，2004，34（2）.