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摘要本文论述了在低技术条件下生态建筑的概念与主要理论及其代表人物。通过一些典型的建筑实例归纳了利用太阳能、自然通风以及温度缓冲区设计等几个方面揭示了低技术生态建筑的基本设计手法，并对其存在的问题及其前景展开了讨论。
关键词生态建筑、低技术、创作方法
一、引言
当今世界人口剧增,资源锐减,生态失衡，人类赖以生存的自然生环境受到了严重威胁。因此，保护环境，节约能源，实现人类社会的可持续发展刻不容緩。建筑作为人类改造世界的标志之一，在其实践过程中对环境产生了巨大的污染和破坏。所以建造能够和自然和谐共处、节能环保的生态建筑成为必然趋势。
生态建筑一向被人们以为是高技术的东西，但是向低技术方向发展也是其中的一种途径，而且这也更加符合我国的国情。低技术生态建筑发展的目的就是如何使城市居民能在花钱最少的情况下住上低能耗建筑。对于我国这样的发展中国家，加大低技术生态建筑的研究，推进建筑的生态化，无论从环境、能源或是建筑设计的角度都将有非常深远的现实意义。
二、低技术生态建筑的概念及代表人物
2.1低技术生态建筑的概念
生态建筑在技术层面上可以划分为低技术、轻技术及高技术三个层次。低技术和高技术是从技术的科技含量和技术水平的高低来区分的。高技术是指以高新工业技术为基础的建筑技术和材料应用；而低技术则是指在传统社会中被人们广泛采用的、依靠密集型劳动力、手工作业完成的多种乡土技术和本地材料。低技术生态建筑通过精确的技术分析，不用或用很少的现代技术手段来达到建筑生态化的目的。 [1]
2.2低技术生态建筑的代表人物及其理论
目前，世界各地都有在研究低技术生态建筑方面的实践项目。由于经济技术条件的制约，研究在发展中国家比较集中。其中最有名的代表人物有:印度建筑师查尔斯·柯里亚以及埃及的建筑师哈桑.法赛。
2.2.1查尔斯·柯里亚一一“形式追随气候”
尽管科技的进步带来的新技术在建筑业中得到了发展，然而它同时也导致了传统技术的日渐消失。印度建筑师查尔斯·柯里亚注意到这个问题并致力于研究低技术生态建筑。他从印度当地的气候地理环境出发，结合印度传统的建筑文化，以解决气候问题为主要导向来进行建筑设计，提出“形式追随气候”的设计理论。
柯里亚在剖面设计中对日照和气候研究深入，“管式住宅”就是代表柯里亚设计思想的最重要作品之一。它被看作是节约能量的一种方式，尤其对承受不起空调使用的社会非常有用。柯里亚的第一座管式住宅成型于1961年，热空气顺着斜坡屋顶上升，利用文丘里管的效果从顶部的通风口把热空气带走，然后吸入新鲜空气，形成一种自然通风循环系统。在管式住宅基础上，柯里亚还发展形成了“夏季剖面”和“冬季剖面”。 [2]
2.2.2哈桑·法赛的土坯建筑一一人性化建筑设计
哈桑·法赛是20世纪埃及最具有国际影响力的建筑家，他非常热衷于低技术的应用，他曾对七种不同技术建造的小宅舍进行实验，以此来确定它们对当地气候条件的适应性。他理论中的一个主题便是“建筑的人性”，即建筑必须满足人类生理、心理和文化上的要求。
法赛在巴里斯新城规划中，继承了传统的遮阳方式，尽可能地获取建筑阴影来减少建筑的日照面积。规划中设计狭小的内院组织居住空间，住宅之间通过迂回曲折的弄堂相连，形成连续的凉廊和半遮蔽的庭院空间来应对当地恶劣的气候条件（图1）。厚重的泥土墙挡住了热气和强光的辐射，并于周围环境融合在一起。[3]
三、低技术生态建筑的基本设计手法
从技术分析的角度出发，建筑与自然的融合体现在能源与材料的利用上，生态建筑的能源材料讲求可持续的、可再生的、自然能源和材料的利用。下面将通过一些典型的实例，从利用可再生能源太阳能、自然通风、温度缓冲区以及生态建材等方面探讨在低技术状态下生态建筑设计的可能性。
4.1被动式太阳能技术应用
太阳能是清洁能源，是非常具有环境效益的能源之一。太阳能技术包括主动式太阳能设计和被动式太阳能设计两方面。相对于主动式太阳能技术，被动式太阳能更能表达低技术的生态性体现。被动式太阳能设计大致可分为附加阳光间、直接受益式太阳房、集热墙式以及组合式太阳房几个方面。
附加阳光间：直接得热和间接得热方式的组合。
优点：面积损失小，易于管理，夏季可开窗通风；缺点：保温性能差，冬夏、昼夜温差大。
(2)直接受益式太阳房
优点：升温快、构造简单，不需要特殊的集热装置，投资较少，建筑艺术处理较为灵活；
(3)集热墙式：特朗伯集热墙
这种太阳房主要是利用南向垂直集热蓄热墙吸收穿过玻璃采光面的阳光，通过传导、辐射以及对流把热量送至室内。
(4)组合式太阳房
两个或者两个以上被动式基本类型进行有机组合而形成组合式太阳房。
4.2自然通风系统设计
自然通风是一项古老的建筑技术，与许多新型的建筑技术相比，它是一项成熟而又廉价的生态技术。自然通风技术在具体运用上有诸多方式，主要是利用建筑体型、空间结构以及绿化等来导风，使之形成穿堂风、烟囱效应，从而达到通风节能的效果。
清华大学设计中心楼利用南侧中庭大面积开窗和南北过道顶部加开天窗加强自然通风。主要工作大空间—设计室，南北两侧均为推拉式落地窗，过渡季节和夏季自然气流可以顺畅地通过设计室，带走室内的热空气，而污浊空气从南北廊顶部天窗排出。(图2)
4.3温度缓冲区设计
缓冲区就是温度波动的地方，它可以阻挡室外温度的变化，同时对于室内居住空间的微气候环境又不会产生较大的不利影响。
温度缓冲区一般分两种情况设计：
1 封闭的温度缓冲区：如配置在房间的北侧，有利于隔绝北面冷空气的渗透；如配置于房间东西侧则可有效减缓太阳东西晒。
2 玻璃围合缓冲区（如温室、玻璃阳台等）：一般配置在房间南侧，可以接受太阳辐射并储存能量，有效调节室内空间的热舒适度[4]
马来西亚建筑师杨经文设计的IBM广场就是应用温度缓冲区设计调节微气候的很好的例子。建筑平面布局依据当地日照轨迹，将电梯、疏散楼梯及设备管井等辅助空间置于塔楼的东西侧，形成相应的温度缓冲区，可以有效抵御来自东西方向的强光辐射，进而减弱其对室内微气候的影响。
四、中国低技术生态建筑发展前景
目前中国处于发高速发展时期，全球化和城市化带来巨大能源和材料的消耗与浪费问题。因此具有一定适宜性、普遍性，又有一定地域特色的生态低技术的应用很值得推广。低技术生态建筑应用的价值在于解决不发达地区的人居环境问题，所以在西部和内陆的不发达地区，应大力提倡和推广生态低技术来解决建筑的生态问题，设计出适宜于地该地区的生态建筑，这对于生态观念的推广和节能都有着促进作用。[5]
参考文献：
[1]王璞. 《低技术生态建筑的形态解析》．硕士学位论文．2007（2）
[2]汪芳.《查尔斯.柯里亚》.北京:中国建筑工业出版社，2003
[3]王育林. 《地域性建筑》.天津大学出版社
[4]张鲲. 《气候与建筑形式解析》．四川大学出版社
[5]姚汉臣. 《浅谈低技术生态建筑的当代价值》．科技信息．2009（362）
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词生态建筑、低技术、创作方法
一、引言
当今世界人口剧增,资源锐减,生态失衡，人类赖以生存的自然生环境受到了严重威胁。因此，保护环境，节约能源，实现人类社会的可持续发展刻不容緩。建筑作为人类改造世界的标志之一，在其实践过程中对环境产生了巨大的污染和破坏。所以建造能够和自然和谐共处、节能环保的生态建筑成为必然趋势。
生态建筑一向被人们以为是高技术的东西，但是向低技术方向发展也是其中的一种途径，而且这也更加符合我国的国情。低技术生态建筑发展的目的就是如何使城市居民能在花钱最少的情况下住上低能耗建筑。对于我国这样的发展中国家，加大低技术生态建筑的研究，推进建筑的生态化，无论从环境、能源或是建筑设计的角度都将有非常深远的现实意义。
二、低技术生态建筑的概念及代表人物
2.1低技术生态建筑的概念
生态建筑在技术层面上可以划分为低技术、轻技术及高技术三个层次。低技术和高技术是从技术的科技含量和技术水平的高低来区分的。高技术是指以高新工业技术为基础的建筑技术和材料应用；而低技术则是指在传统社会中被人们广泛采用的、依靠密集型劳动力、手工作业完成的多种乡土技术和本地材料。低技术生态建筑通过精确的技术分析，不用或用很少的现代技术手段来达到建筑生态化的目的。 [1]
2.2低技术生态建筑的代表人物及其理论
目前，世界各地都有在研究低技术生态建筑方面的实践项目。由于经济技术条件的制约，研究在发展中国家比较集中。其中最有名的代表人物有:印度建筑师查尔斯·柯里亚以及埃及的建筑师哈桑.法赛。
2.2.1查尔斯·柯里亚一一“形式追随气候”
尽管科技的进步带来的新技术在建筑业中得到了发展，然而它同时也导致了传统技术的日渐消失。印度建筑师查尔斯·柯里亚注意到这个问题并致力于研究低技术生态建筑。他从印度当地的气候地理环境出发，结合印度传统的建筑文化，以解决气候问题为主要导向来进行建筑设计，提出“形式追随气候”的设计理论。
柯里亚在剖面设计中对日照和气候研究深入，“管式住宅”就是代表柯里亚设计思想的最重要作品之一。它被看作是节约能量的一种方式，尤其对承受不起空调使用的社会非常有用。柯里亚的第一座管式住宅成型于1961年，热空气顺着斜坡屋顶上升，利用文丘里管的效果从顶部的通风口把热空气带走，然后吸入新鲜空气，形成一种自然通风循环系统。在管式住宅基础上，柯里亚还发展形成了“夏季剖面”和“冬季剖面”。 [2]
2.2.2哈桑·法赛的土坯建筑一一人性化建筑设计
哈桑·法赛是20世纪埃及最具有国际影响力的建筑家，他非常热衷于低技术的应用，他曾对七种不同技术建造的小宅舍进行实验，以此来确定它们对当地气候条件的适应性。他理论中的一个主题便是“建筑的人性”，即建筑必须满足人类生理、心理和文化上的要求。
法赛在巴里斯新城规划中，继承了传统的遮阳方式，尽可能地获取建筑阴影来减少建筑的日照面积。规划中设计狭小的内院组织居住空间，住宅之间通过迂回曲折的弄堂相连，形成连续的凉廊和半遮蔽的庭院空间来应对当地恶劣的气候条件（图1）。厚重的泥土墙挡住了热气和强光的辐射，并于周围环境融合在一起。[3]
三、低技术生态建筑的基本设计手法
从技术分析的角度出发，建筑与自然的融合体现在能源与材料的利用上，生态建筑的能源材料讲求可持续的、可再生的、自然能源和材料的利用。下面将通过一些典型的实例，从利用可再生能源太阳能、自然通风、温度缓冲区以及生态建材等方面探讨在低技术状态下生态建筑设计的可能性。
4.1被动式太阳能技术应用
太阳能是清洁能源，是非常具有环境效益的能源之一。太阳能技术包括主动式太阳能设计和被动式太阳能设计两方面。相对于主动式太阳能技术，被动式太阳能更能表达低技术的生态性体现。被动式太阳能设计大致可分为附加阳光间、直接受益式太阳房、集热墙式以及组合式太阳房几个方面。
附加阳光间：直接得热和间接得热方式的组合。
优点：面积损失小，易于管理，夏季可开窗通风；缺点：保温性能差，冬夏、昼夜温差大。
(2)直接受益式太阳房
优点：升温快、构造简单，不需要特殊的集热装置，投资较少，建筑艺术处理较为灵活；
(3)集热墙式：特朗伯集热墙
这种太阳房主要是利用南向垂直集热蓄热墙吸收穿过玻璃采光面的阳光，通过传导、辐射以及对流把热量送至室内。
(4)组合式太阳房
两个或者两个以上被动式基本类型进行有机组合而形成组合式太阳房。
4.2自然通风系统设计
自然通风是一项古老的建筑技术，与许多新型的建筑技术相比，它是一项成熟而又廉价的生态技术。自然通风技术在具体运用上有诸多方式，主要是利用建筑体型、空间结构以及绿化等来导风，使之形成穿堂风、烟囱效应，从而达到通风节能的效果。
清华大学设计中心楼利用南侧中庭大面积开窗和南北过道顶部加开天窗加强自然通风。主要工作大空间—设计室，南北两侧均为推拉式落地窗，过渡季节和夏季自然气流可以顺畅地通过设计室，带走室内的热空气，而污浊空气从南北廊顶部天窗排出。(图2)
4.3温度缓冲区设计
缓冲区就是温度波动的地方，它可以阻挡室外温度的变化，同时对于室内居住空间的微气候环境又不会产生较大的不利影响。
温度缓冲区一般分两种情况设计：
1 封闭的温度缓冲区：如配置在房间的北侧，有利于隔绝北面冷空气的渗透；如配置于房间东西侧则可有效减缓太阳东西晒。
2 玻璃围合缓冲区（如温室、玻璃阳台等）：一般配置在房间南侧，可以接受太阳辐射并储存能量，有效调节室内空间的热舒适度[4]
马来西亚建筑师杨经文设计的IBM广场就是应用温度缓冲区设计调节微气候的很好的例子。建筑平面布局依据当地日照轨迹，将电梯、疏散楼梯及设备管井等辅助空间置于塔楼的东西侧，形成相应的温度缓冲区，可以有效抵御来自东西方向的强光辐射，进而减弱其对室内微气候的影响。
四、中国低技术生态建筑发展前景
目前中国处于发高速发展时期，全球化和城市化带来巨大能源和材料的消耗与浪费问题。因此具有一定适宜性、普遍性，又有一定地域特色的生态低技术的应用很值得推广。低技术生态建筑应用的价值在于解决不发达地区的人居环境问题，所以在西部和内陆的不发达地区，应大力提倡和推广生态低技术来解决建筑的生态问题，设计出适宜于地该地区的生态建筑，这对于生态观念的推广和节能都有着促进作用。[5]
参考文献：
[1]王璞. 《低技术生态建筑的形态解析》．硕士学位论文．2007（2）
[2]汪芳.《查尔斯.柯里亚》.北京:中国建筑工业出版社，2003
[3]王育林. 《地域性建筑》.天津大学出版社
[4]张鲲. 《气候与建筑形式解析》．四川大学出版社
[5]姚汉臣. 《浅谈低技术生态建筑的当代价值》．科技信息．2009（362）
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。