论文部分内容阅读
【摘 要】生态建筑代表了21世纪的发展方向，发展生态建筑变得尤为重要和迫切。本文从与自然环境共生、节能、新技术的利用、资源循环以及健康舒适五个方便介绍了生态建筑的设计原理，并对生态建筑的设计方法进行了探讨。
【关键词】生态建筑;设计原理;设计方法
所谓生态建筑，即用生态学的观点看待建筑与环境的关系，通过对建筑本身和建筑所在的生态环境的相关因素的组织、设计，使能源在建筑和环境中高效有序的循环转换，从而获得节省能源、没有污染的建筑环境。由于生态建筑是随着人类赖以生存的自然界，不断濒临失衡的危险现状所寻求的理智战略与策略，其目的在于缩小人们主观愿望与实际行动对环境所造成影响之间的差距，努力寻求环境建设自身发展的内在因素，促成环境更健康协调的发展。生态建筑研究的内容主要集中在自然资源的采集利用、降低建筑和运营能耗、废物处理和利用，以及在此目的下的生态环境和气候策略等方面。
一、生态建筑设计原理
（一）与自然环境共生
保护自然利用自然的措施：保护全球生态系统，保持建筑周边环境生态系统的平衡。充分利用阳光、太阳能;充分利用风能;有效使用水资源;利用其它无害资源。建筑设计对应方法：考虑周围环境热、光、水、视线、建筑风、阴影影响，绿化布置与周边绿化体系形成系统化网络化关系。利用外窗自然采光;建筑物留有适当的可开口位置，以充分利用自然通风;充分考虑绿化配置，软化人工建筑环境;引用水池、喷水等亲水设施降低环境温度，调节小气候‘利用太阳能、风力发电;收集雨水充分利用;河水、海水利用。
（二）节能
在建筑构造功能之理性需求上，力求能源物质的使用减到最少，不作超量的能源物质浪费，更不作对功能与结构无益的建造。不应过分的追求豪华、气魄、新奇、突出，以及所谓的“前所未有”。对于创造感性的空间所增加的非结构、构造材料部分，应该节制其超过“必要消耗之能量物质”。并尽可能用人工与自然材质去表现人文艺术的人类特质。因此，生态建筑遵守最少使用材料与能源的设计、建造、维持之原则。
（三）新技术的利用
减低能耗、采用环境亲和材料和无污染化施工措施：能源的使用高效节约化和循环使用;采用无污染、可循环利用的材料;采用减低环境影响的施工方法。建筑设计的对应方法：根据日照强度自动调节室内照明系统和蓄热系统;对二次能源的利用;采用适当的水压、水温、排热回收及节水系统;使用耐久性强、易于分别回收再利用的材料;提倡使用经无害加工处理的再生材料;对自然材料的使用强度以不破坏其自然再生系统为前提;提倡工厂化生产，减少现场作业量，提高材料使用与施工效率;设计便于保养、修缮、更新的建筑。
（四）资源循环
在建筑上应该尽量延长建筑物的使用寿命，就能延长建筑物生命周期，若每一栋建筑物都能有百年以上寿命，就能节约能源物质的消耗二倍以上。直到建筑物报废时，还要尽量回收钢铁铝料玻璃及再利用混凝土废料，让建筑材料全面循环再利用。建筑设计也能在基地内创造水、养分、能源的循环利用，地下水、上水、中水、下水、净化水的循环，厨余、落叶、堆肥、种菜的循环，太阳能、电能、热能、生物能的循环，基地内的循环可以減少无谓的能源物质浪费。这也是生态建筑在维持使用上长远效益的设计理念。
二、生态建筑设计方法
对于生态建筑的设计方法，应遵循一个重要的原则—尽可能尊重和保留有价值的生态要素，维持其完整性，使建筑环境与自然环境融合与共生。我们的建造活动应尽量少地干扰和破坏自然环境，并力图通过建造活动弥补生态环境中已遭破坏或失衡的地方。
生态建筑的设计方法包括整体设计和单体设计。
（一）整体的设计方法
在生态的建筑规划设计中要把具体建筑看成是城市建筑大系统的一部分，与城市建筑大系统的一部分，与城市建筑大系统相联系，在一定区域范围内，从城市总体规划要求出发，从场地的基本条件、地形地貌、地质水文、气候条件等方面分析设计可行性和经济性，进行综合分析，即为整体设计。
首先，集成保护城市与地域的景观特色，创造出积极的城市新景观。一方面，改变不合理的布局模式、区域划分、空间结构和资源配置;另一方面，让城市的历史文脉、自然地理特征得以沿袭。
其次，把握建筑环境与自然环境关系的同时还要综合考虑为建造项目带来最大的经济效益与社会效益。如何在生态建筑中对这些相互关联、甚至矛盾的因素进行统一、有效、全面的考虑，整体系统的设计方法尤为重要。
（二）单体的设計方法
单体设计应该注意一下几点：
1.满足自然采光。使建筑充分利用阳光照明，通过中庭、玻璃幕墙、通窗等手段使室内光线充足，改善建筑采光质量，以及在建筑物中设置日光反射器、反射板等装置，结合智能控制实现对日光的引入。
2.减少热耗。建筑的体型系数即建筑物表面积与建筑的体积比，它与建筑的热工性能密不可分。曲面建筑的热耗小于直面建筑，在相同体积时分散的布局模式要比集中布局的建筑热耗大，具体设计时减少建筑外墙面积、控制层高，减少体型凹凸变化，尽量采用规则平面形式。
3.自然通风。充分利用气候条件使建筑物自然通风的设备，或利用建筑智能控制技术改善建筑通风状况，维护建筑内空气流通，是智能生态建筑与一般性建筑项目的明显区别。
4.采取降温隔热措施。有效降温隔热多是同当地气候特点研究密切结合来考虑并引入建筑设计领域的。利用智能控制的窗帘、水幕等构件有效控制阳光辐射对室内温、湿度的影响，以及低消耗甚至零能耗创造恒温恒湿的宜人室内温、湿度。
作者简介：余玲（1982-），女，云南人，学士，云南师范大学艺术学院教师，研究方向：环境设计。
【关键词】生态建筑;设计原理;设计方法
所谓生态建筑，即用生态学的观点看待建筑与环境的关系，通过对建筑本身和建筑所在的生态环境的相关因素的组织、设计，使能源在建筑和环境中高效有序的循环转换，从而获得节省能源、没有污染的建筑环境。由于生态建筑是随着人类赖以生存的自然界，不断濒临失衡的危险现状所寻求的理智战略与策略，其目的在于缩小人们主观愿望与实际行动对环境所造成影响之间的差距，努力寻求环境建设自身发展的内在因素，促成环境更健康协调的发展。生态建筑研究的内容主要集中在自然资源的采集利用、降低建筑和运营能耗、废物处理和利用，以及在此目的下的生态环境和气候策略等方面。
一、生态建筑设计原理
（一）与自然环境共生
保护自然利用自然的措施：保护全球生态系统，保持建筑周边环境生态系统的平衡。充分利用阳光、太阳能;充分利用风能;有效使用水资源;利用其它无害资源。建筑设计对应方法：考虑周围环境热、光、水、视线、建筑风、阴影影响，绿化布置与周边绿化体系形成系统化网络化关系。利用外窗自然采光;建筑物留有适当的可开口位置，以充分利用自然通风;充分考虑绿化配置，软化人工建筑环境;引用水池、喷水等亲水设施降低环境温度，调节小气候‘利用太阳能、风力发电;收集雨水充分利用;河水、海水利用。
（二）节能
在建筑构造功能之理性需求上，力求能源物质的使用减到最少，不作超量的能源物质浪费，更不作对功能与结构无益的建造。不应过分的追求豪华、气魄、新奇、突出，以及所谓的“前所未有”。对于创造感性的空间所增加的非结构、构造材料部分，应该节制其超过“必要消耗之能量物质”。并尽可能用人工与自然材质去表现人文艺术的人类特质。因此，生态建筑遵守最少使用材料与能源的设计、建造、维持之原则。
（三）新技术的利用
减低能耗、采用环境亲和材料和无污染化施工措施：能源的使用高效节约化和循环使用;采用无污染、可循环利用的材料;采用减低环境影响的施工方法。建筑设计的对应方法：根据日照强度自动调节室内照明系统和蓄热系统;对二次能源的利用;采用适当的水压、水温、排热回收及节水系统;使用耐久性强、易于分别回收再利用的材料;提倡使用经无害加工处理的再生材料;对自然材料的使用强度以不破坏其自然再生系统为前提;提倡工厂化生产，减少现场作业量，提高材料使用与施工效率;设计便于保养、修缮、更新的建筑。
（四）资源循环
在建筑上应该尽量延长建筑物的使用寿命，就能延长建筑物生命周期，若每一栋建筑物都能有百年以上寿命，就能节约能源物质的消耗二倍以上。直到建筑物报废时，还要尽量回收钢铁铝料玻璃及再利用混凝土废料，让建筑材料全面循环再利用。建筑设计也能在基地内创造水、养分、能源的循环利用，地下水、上水、中水、下水、净化水的循环，厨余、落叶、堆肥、种菜的循环，太阳能、电能、热能、生物能的循环，基地内的循环可以減少无谓的能源物质浪费。这也是生态建筑在维持使用上长远效益的设计理念。
二、生态建筑设计方法
对于生态建筑的设计方法，应遵循一个重要的原则—尽可能尊重和保留有价值的生态要素，维持其完整性，使建筑环境与自然环境融合与共生。我们的建造活动应尽量少地干扰和破坏自然环境，并力图通过建造活动弥补生态环境中已遭破坏或失衡的地方。
生态建筑的设计方法包括整体设计和单体设计。
（一）整体的设计方法
在生态的建筑规划设计中要把具体建筑看成是城市建筑大系统的一部分，与城市建筑大系统的一部分，与城市建筑大系统相联系，在一定区域范围内，从城市总体规划要求出发，从场地的基本条件、地形地貌、地质水文、气候条件等方面分析设计可行性和经济性，进行综合分析，即为整体设计。
首先，集成保护城市与地域的景观特色，创造出积极的城市新景观。一方面，改变不合理的布局模式、区域划分、空间结构和资源配置;另一方面，让城市的历史文脉、自然地理特征得以沿袭。
其次，把握建筑环境与自然环境关系的同时还要综合考虑为建造项目带来最大的经济效益与社会效益。如何在生态建筑中对这些相互关联、甚至矛盾的因素进行统一、有效、全面的考虑，整体系统的设计方法尤为重要。
（二）单体的设計方法
单体设计应该注意一下几点：
1.满足自然采光。使建筑充分利用阳光照明，通过中庭、玻璃幕墙、通窗等手段使室内光线充足，改善建筑采光质量，以及在建筑物中设置日光反射器、反射板等装置，结合智能控制实现对日光的引入。
2.减少热耗。建筑的体型系数即建筑物表面积与建筑的体积比，它与建筑的热工性能密不可分。曲面建筑的热耗小于直面建筑，在相同体积时分散的布局模式要比集中布局的建筑热耗大，具体设计时减少建筑外墙面积、控制层高，减少体型凹凸变化，尽量采用规则平面形式。
3.自然通风。充分利用气候条件使建筑物自然通风的设备，或利用建筑智能控制技术改善建筑通风状况，维护建筑内空气流通，是智能生态建筑与一般性建筑项目的明显区别。
4.采取降温隔热措施。有效降温隔热多是同当地气候特点研究密切结合来考虑并引入建筑设计领域的。利用智能控制的窗帘、水幕等构件有效控制阳光辐射对室内温、湿度的影响，以及低消耗甚至零能耗创造恒温恒湿的宜人室内温、湿度。
作者简介：余玲（1982-），女，云南人，学士，云南师范大学艺术学院教师，研究方向：环境设计。