建筑设计论文--浅谈绿色生态建筑之于社会发展的意义

分类：建筑设计论文发表 时间：2012-03-02 17:35 关注：(1)

赵轶
摘要：本文建筑设计论文阐述了绿色生态建筑的起源、发展、设计原理和其对社会的积极意义。并结合其发展、设计原理对世界著名的生态建筑进行分析研究（保罗•索莱里、杨经文生态建筑师的作品等）。总结出生态建筑特点，和对建筑设计的思考。
关键词：生态建筑、可持续、以人为本、环境
论文引言：当今世界，人口剧增，资源锐减，生态失衡，环境遭到严重破坏，人类生存和发展与全球的环境问题愈演愈烈，生态危机几乎到了一触即发的程度，人们不得不重新审视和评判现时正奉为信条的城市发展观和价值系统。虽然我国是一个资源丰富的国家,但是随着社会、经济的发展,人民生活水平的提高,资源的紧张已经给我们亮起了红灯。故应该积极推进绿色生态建筑的发展。
　　上一个世纪末,绿色建筑（Green Buildings）就在西方国家兴起,进而成立了国际性组织,制定了有关绿色生态建筑指标体系,开展了不少活动。如1987年和1988年分别在瑞典斯德哥尔摩召开了有关“健康建筑”的国际学术会。1992年6月,联合国环境与发展会议通过了一项名为《21世纪议程》的文件草案。世界环境与发展委员会提出的可持续发展观念作为新的规范写入《里约热内卢宣言》可持续发展意味着充分尊重环境和利用自然资源方面实行节约。包括节约矿物、能源、水、土地、保护海洋和大气,并且保护生物的多样性。世界大部分国家都接受了这一思想。
正文：所谓生态建筑，就是将建筑看成一个生态系统 ，本质就是能将数量巨大的人口整合居住在一个超级建筑中，通过组织(设计)建筑内外空间中的各种物态因素，使物质、能源在建筑生态系统 内部有秩序地循环转换，获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境①。目前,国内认为它必须是一种节约型建筑。它将作为21世纪建筑业的主旋律,应体现在健康、节水、节地、节能、制污、循环利用。为了建筑、城 市、景观环境的 “可持续”建筑学、城市规划学、景观建筑学学科开始了可持续人类聚居环境建设的思考。许多有识之士逐渐认识到人类本身是自然系统的一部分，它与其支撑的环境休戚相关。在城市发展和建设过程 中，必须优先考虑生态问题并将其置于与经济和社会发展 同等重要的地位上。同时还要高瞻远瞩，通盘考虑有限资源的合理利用问题，即今天的发展应该是“满足当前的需要又不削弱子孙后代满足其需要能力的发展”。
1，生态建筑的发展
欧美国家本世纪60年代以前的生态建筑设计主要表现为对气候的关注，形成名为生物气候地方主义的设计理论。60年代以后，随着与生态建筑设计密切相关的绿色运动中的深层次生态学、生物建筑运动、盖娅运动的发展以及后来可持续思想的完善，生态建筑设计的理论大大丰富。生态建筑设计的关注点逐渐变化:从早期注重人体对气候生物反应的建筑设计，发展为利用替代能源和适用技术的建筑设计，现在逐渐转向寻求人、建筑、自然三者和谐统一的建筑设计。
人、建筑、环境是建筑发展的永恒主题，随着全球环境的恶化，生态问题日趋严重，人们越来越关注人类自身的生存方式。特别是1992年178个联合国成员国通过了《里约宣言》，为促进地球生态系统的恢复，实现地球的可持续发展起到了导向作用②。生态技术在这一背景下，发挥出越来越重要的作用，成为各国实现可持续发展的绿色快车和实现保证。生态技术是利用生态学原理，从整体出发考虑问题，注意整个系统的优化，综合利用资源和能源，减少浪费和无谓损耗，以较小的消耗获得丰厚的目标，从而获得资源和能源的合理利用，促进生态环境的可持续发展。虽然生态建筑才刚刚起步，但它的发展为有着深厚的社会认识的转变奠定了当今发展生态建筑的社会思想基础。从 “以人为本”到“以环境为中心”的社会思想认识的转变奠定了当今发展生态建筑的社会思想基础。人本主义是西方实现现代化的主导思想之一，始于文艺复兴时期。自18世纪 以来 的整个现代化过程中，以人为本的思想构成了社会进步和经济增长的哲学基础。人本主义观念明确确立了人的意志自由及其对自然界的优越地位，地球有限的自然资源被视为 “取之不尽、用之不竭”而遭到滥用和破坏，对环境的污染也大大超过了自然界 所容纳的限度，特别是二次世界大战以来的几十年，世界各国无一例外地遵循西方模式，才使得70年代的石油危机将资源与环境问题突出地暴露出来成为世界问题。
在亚洲、南美洲等发展中国家，经济落后 ，现实物质基础条件差，因而出现了用“低技术”的办法解决建筑问题，即立足本土，走乡土化的道路③。当然他们的前提还是要发展、要进步。我国的情况尤为复杂，东西发展的不平衡与差 距似乎越来越大。在这种情况下，高技也好，低技也好，都有了用武之地。在上海、深圳等沿海开放城市，由于海外先 进技术和观念地大量引人，高新技术的生态建筑出现很多，使得城市面貌焕然一新。在新疆、陕北等相对落后的地区，运用土技术和低廉材料的设计方法也被大量推广应用，其结果使先进地区和落后地区都能在不同程度上得到发展。
建筑形式能做到以人为本 ，贴近自然，环境友善， 舒适健康。它为人们创造一种协调、平衡的人工生态系统，提供具有可持续发展的生态技术。生态建筑期望的是运用生态学原理，通过构建自然通风系统，追求贴近自然，建造出舒适宜人的建筑物。这种建筑将古代建筑技术和现代应用技术相结合，采用综合设计的方式，把工程师、建筑师、科学家和未来居住者的种种考虑和要求结合起来，考虑自然生态和社会生态的需要，注重节省能源减少污染，降低造价和居住费用，注意居住者对自然空间和人际交往的需求等等。
2.生态建筑的设计原理
生态建筑也被称作绿色建筑、可持续建筑。生态建筑涉及的面很广，是多学科、多工种的交叉，是一门综合性的系统工程，它需要整个社会的重视与参与。它将人类社会与自然界之间的平衡互动作为发展的基点，将人作为自然的一员来重新认识和界定自己及其人为环境在世界中的位置。生态建筑不是仅靠几位建筑师就可实现，更不是一朝一夕就能完成的，它代表了新世纪的方向，是建筑师应该为之奋斗的目标。一般来讲，生态是指人与自然的关系，那么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(即健康宜人的温度、湿度、清洁的空气、好的光环境、声环境及具有长效多适的灵活开敞的空间等)；同时，又要保护好周围的大环境——自然环境(即对自然界的索取要少、且对自然环境的负面影响要小)。其中，前者主要指对自然资源的少费多用，包括节约土地，在能源和材料的选择上，贯彻减少使用、重复使用、循环使用以及用可再生资源替代不可再生资源等原则。后者主要是减少排放和妥善处理有害废弃物(包括固体垃圾、污水、有害气体)以及减少光污染、声污染等。对小环境的保护则体现在从建筑物的建造、使用，直至寿命终结后的全过程。以建筑设计为着眼点，生态建筑主要表现为：利用太阳能等可再生能源，注重自然通风、自然采光与遮阴，为改善小气候采用多种绿化方式，为增强空间适应性采用大跨度轻型结构，水的循环利用，垃圾分类、处理以及充分利用建筑废弃物等④。仅以上几个方面就可以看出，不论哪方面都需要多工种的配合，需要结构、设备、园林等工种，建筑物理、建筑材料等学科的通力协作才能得以实现。这其中建筑师起着统领作用，建筑师必须以生态的观念、整合的观念，从整体上进行构思。
大自然的运行智慧既完整又周全，老子曰：“天之道，利而不害”“天之道，损有余而补不足”，大自然不作没必要的事，也不作不足或超过的事，没有虚功，更不会只顾到局部的利益或短暂的利益，而损及全面与长远的利益。大自然没有偏袒，不会独厚于人，“天地不仁，以万物为刍狗”。大自然没有废弃物，所有一方的废物就是他方的养分。“上善若水，水善利万物而不争，楚众人之所恶，故几于道。”观察大自然可以体会与学习宇宙造物者的智慧与情感。⑤
“能源物质消耗最少并对自然生态伤害最少的建筑”就是我们理想中的“生态建筑”，⑥生态建筑将随着石化能源的匮乏与环境污染的严重而更受重视，也将形成二十一世纪建筑的新风貌。“生态模拟”的概念，即由观察模仿大自然生态系统的运行模式，并归纳出十大运行法则，作为城市与建筑规划设计的准则，以重新建构对生态环境无害的新时代建筑设计原理。并提出“生态美学”的新世纪美学观念。
3.生态建筑分析
绿色生态建筑从本质上说就是节能型建筑，或称高效益的建筑。就是“少费多用” ⑦；“用较少的投入取得较大的成果，用较少的资源消耗，获得较大的使用价值。”⑧
3.1马来西亚IBM办公楼
梅纳拉商厦是一幢15层高的办公楼，建筑在内部和外部采取了双气候的处理手法使之成为适应热带气候环境的低耗能建筑。植物从楼的一侧护坡开始，然后螺旋式上升，种植在楼上内凹的平台上，创造一个遮阳且富含氧的环境。办公室布置在正中而不是外围，这样的设计保证良好的自然采光，同时带有阳台开有落地门调节自然通风量。楼顶有一个钢和铝合金构成的棚架遮盖，遮阳顶提供一个圆盘状空间以安装太阳能电池板。
3.1.1主要（生态）设计特征:
（1）. 空中花园从一个三层高的植物绿化护堤开始，沿建筑表面螺旋上升。 (平面中每三层凹进一次，设置空中花园，直至建筑屋顶）；
（2）. 绿化种植为建筑提供阴影和富氧环境空间；
（3）.构造细部使浅绿色的玻璃成为通风滤过器，从而使室内不至于完全被封闭；
（4）. 每层 办公室都设有外阳台和通高的推拉玻璃门以便控制自然通风的程度；
（5）.所有楼电梯和卫生间都是自然采光和通风；
（6）. 屋顶露台由钢和铝的支架结构所覆盖，它同时为屋顶游泳池及顶层体育馆的曲屋顶（远期有安装太阳能电池的可能性）提供遮阳 和自然采光；
（7）.曲面玻璃墙在南北两面为建筑调整日辐射得热量；
（8）. 中庭 使凉空气能通过建筑的过度空间；
（9）. 被围和的房间形成一个核心桶，通过交流空间的设置消除了黑暗空间；
（10）. 一套自动检测系统被用于减少设备和空调系统的能耗。
3.2清华大学建筑设计研究院办公楼
设计楼从1997年开始进行策划，按照设计意图可归纳成缓冲层策略，利用自然能源策略，健康无害策略和整体设计策略。
3.2.1缓冲层策略：热缓冲中庭(边庭)、防晒墙与架空屋顶、遮阳板系统。
3.2.2利用自然能源策略：太阳能的利用、深井水利用
3.2.3健康化、无害化策略：自然通风、绿化引入室内、
3.3阿科桑蒂：荒野中的实验室
这个实验室是让所有热源、冷源和生活所需通过建筑设计和运用某些物理学的效应而得到，实现良好的人际互动，与周边自然生态密切关联，这一切，都是近似于乌托邦一样的空想。

3.4塞维利亚博览会英国馆
塞维利亚是欧洲最热的城市，夏季最高温度常高达45℃，昼夜温差可达20℃以上，夏季降雨量极少。在这个设计中，气候条件是决定建筑设计的主要因素，尤其是博览会在夏季举行。对气候和生态得考虑是最根本的出发点。如果用常规意义上得空调手段，将消耗大量能源。英国馆采用了遮阳帆和一面巨大的瀑布墙以及其他诸多建筑元素，并将它们有机地综合起来对气候做出反应。
4总结：
4.1生态建筑特点：
（1）系统观念和整体意识强。生态建筑是生态化人类住区系统中的重要组成部分，它涉及到多方面内容，广义生态建筑体系，具有自然、人文、经济和社会等多方面的属性。
（2）能源利用的高效和无污染。生态建筑的出现是基于人口膨胀，经济增长，资源滥开发、环境破坏，接近地球承受的某种极限，危及到人类未来的发展。而建筑能耗巨大。生态建筑的出现是一种必然。以最小的投入来换取最大的使用价值，并减少建筑对环境造成的污染和破坏。
4.2对建筑设计的思考
（1） 我们所做的任何一件小事都会或多或少地对环境产生这样那样的 影响 ，问题的关键在于尽可能地将这些影响最小化。
（2） 任何能够节约能量、降低总能耗的设计行为，都是绝对有益的行为。
（3） 应该避免使用氟氯碳化合物和卤化物，不鼓励使用氟氯碳氢化合物。
（4） 应该尽可能再利用和循环利用废弃物，避免轻易抛弃废弃物。
（5） 只要可能，避免使用已经确定会造成危害的物质。
（6） 严格遵守相应的健康和安全法规，以免对使用者造成不利影响。
（7） 建筑的物理舒适标准应该仔细评价，并以促进使用者的健康和保证建筑运作能耗最少为准则。
（8） 鼓励使用可再生材料和可再生能源。

参考文献：
1.《生态建筑》（西）帕高.阿森西奥 苏科学技术出版社，2001.2
2.《高技术生态建筑》天津大学出版社，2002.9
3.《T•R•哈姆扎和杨经文建筑师事务所：生态摩天大楼》（英）艾弗•理 查兹 中国建筑工业出版社 2005.6
4.《生态建筑-面向未来的建筑》 周浩明、张晓东 东南大学出版社 2002.3
5.《世界建筑》9801 9902 2000/4 2002/12 2004/8/9
6.《现代建筑语言》 布鲁诺•赛维著，席云平、王虹译，中国建筑工业出版社.1986。
7.《中国生态建筑的发展》
8.本文部分图片选自《Architecture and the Environment: Bioclimatic Building Design》和艺术中国网。