综述生态建筑设计

　　摘要：随着社会经济的快速发展和时代不断地进0..0步，21世纪人类共同的主题是可持续发展,建筑业正由传统高消耗、高污染型发展模式转向高效生态型发展模式,绿色建筑正是实施这一转变的必由之路,是当今世界建筑发展的必然趋势。要实现生态建筑,开发商不仅需要聘请具有“生态建筑”设计理念的设计师,而且还需要设计师们在项目的前期阶段就尽早参与项目的整体策划。
　　关键词：生态建筑设计
　　1生态建筑设计与可持续发展
　　1．1生态建筑
　　近年来各国的建筑能耗占总能耗比重之大引起了各方面的关注，致使人类的可持续发展面临着严重危机，因此如何在建筑设计中采取技术手段改进建筑能耗成为建筑设计的迫切任务。
　　“满足当前的需要又不消弱子孙后代满足其需要能力的发展”。这就是1992年联合国环境和发展大会“里约热内卢宣言”提出的可持续发展思想的基本内涵，它是人类社会的共同选择，也是我们一切行为的准则。建筑及其建成环境在人类对自然环境的影响方面扮演着重要角色，因此，符合可持续发展原理的设计需要对资源和能源的使用效率、对健康的影响、对材料的选择等方面进行综合思考，从而使其满足可持续发展原则的要求。近几年提出的生态建筑及生态城市的建设理论，就是以自然生态原则为依据，探索人、建筑、自然三者之间的关系，为人类塑造一个最为舒适合理且可持续发展的环境的理论。生态建筑是21世纪建筑设计发展的方向。
　　生态建筑又被称为可持续发展建筑，其是一个目标，也是一个发展方向，是在建筑的全寿命周期内最大限度的实现节约资源、保护环境并减少污染，并为人们提供健康、适用、高效的使用空间，具体措施是根据当地的自然环境，运用建筑学、生态学基本原理，合理安排组织建筑与其它因素的关系，实现建筑物与其周围环境成为一个有机结合体。
　　1．2生态建筑设计
　　其是指在设计过程中紧密结合当地情况及用户需求，采用系列先进材料、机械和控制技术实现建筑系统最佳化，并实现为用户提供健康、舒适的生活环境的基础上减少能耗，其是一项系统工程，要求从对环境影响、建筑内环境和全寿命周期投资等角度综合考虑并做出决策。建筑寿命包括规划、设计、施工、运营以及拆除再利用等，其设计阶段的决策将直接影响以后各阶段的费用和效率，因此为避免建筑在整个生命周期内出现由于设计不当而出现的问题应加强设计管理，在设计过程中不仅要考虑节省初始投资，还要考虑节约运营与维护费用，即应关心建筑一生的健康状况。
　　1.3生态建筑整体设计特点
　　生态建筑的设计不是简单的某种技术的运用或某几种技术的迭加,生态建筑需要各专业之间综合考虑、整体协调才能得以实现。而某一个生态建筑目标的实现需要相关专业的协同努力。
　　1．4可持续发展
　　可持续发展是指既满足现代人的需求并以不损害后代人满足需求的能力的发展。是经济、社会、资源与环境保护协调发展，既要实现经济发展的目的有要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、士地以及森林等自然资源和环境。其核心是发展，但其要求在严格控制人口、提高人口素质和保护环境、资源有序利用的前提下进行经济和社会的发展。
　　2生态建筑与可持续发展
　　可持续发展的概念表达出一种共识,即人类的发展既要满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害。可持续发展的定义包含两个基本要素:“需求”和对需要的“限制”。发展是人类生存的基本需求,建筑是人类改变和适应周围环境的一种开发行为,建筑行为包含了以不同形式大量消耗、改变和转化自然资源的过程,显然这些行为在各方面对环境造成了影响,也将影响到人类的可持续发展。全球的资源短缺和环境问题已引起了人们的广泛关注,也吸引着建筑领域的专业人士开始研究和评估建筑对环境的影响。建筑设计师们已经意识到通过合理的建筑设计手段是可以减轻这种负面影响的。例如研究表明,在概念设计阶段就关注建筑节能,把建筑作为整体系统设计,并注重与各个子系统的相互关系,可以比一般建筑节省50%～70%的能量。目前在建筑设计领域,流行着一些有关可持续发展的设计概念,如“生态建筑”、“绿色建筑”、“健康建筑”等等,这些概念中多少都蕴涵了一些可持续发展的理念。这些概念正逐渐被建筑师、特别是业主所接受。与以往的传统建筑相比较,可持续发展的建筑设计更注重于事先考虑建筑对环境的尊重与适应,考虑如何减少不可再生资源的使用,更高效地使用可再生资源,同时营造出更舒适的居住和工作空间。这就要求设计师要基于高效使用资源和保护自然生态环境的原则进行设计,而不仅仅是满足功能和美观的要求。我国资源总量和人均资源占有量都严重不足,同时我国的消费增长速度惊人,资源利用效率上也远低于发达国家。中国现有建筑总面积400多亿m2,预计到2020年还将新增建筑面积约300亿m2。如果仍维持现在的发展模式,资源和环境的瓶颈作用将使得建筑业的发展难以为继,因此在我国发展生态建筑,是一项意义重大且十分迫切的任务。
　　3生态建筑目标的确定
　　随着生态建筑的发展,世界上不少国家都相继推出了适合本国国情的生态建筑的相关标准和规范,特别是一系列评估标准的出台,对规范生态建筑的发展具有重要意义。这些标准一方面对生态建筑提出了一系列要求,同时也对生态建筑进行了等级划分,使用者可以根据标准的要求,根据自身项目的具体情况,确定生态建筑的目标。生态建筑强调的是人、建筑与环境之间的和谐关系。不同国家之间存在气候、资源、文化、风俗等方面的差异,各国生态建筑发展所面临的问题和解决问题的方法也存在差异,即生态建筑要根据各国国情来考虑实施方案。相对而言,中国面临着资源短缺、发展速度快、粗放型发展的特点,其生态建筑的发展也应采用有中国特色的标准。
　　4加快生态建筑设计的建议
　　4．1提高认识
　　我国人口众多，且前些年无节制的开发、生产导致资源匮乏，耕地、森林以及水资源都大幅度减少，且环境污染日益严重，因此人们应从思想上充分认识到推行生态建筑设计对人类可持续发展息息相关的重要性。
　　4．2发展新材料
　　建筑材料节能是指在建筑材料的制造过程中尽量消耗少的能源，并在使用中实现建筑的节能效果。由于大部分建材在制造时需消耗大量的热能和机械能，因此应尽量选用资源消耗少、．采用低温或常温制造的材料以减少建筑物的内含能量。
　　4．3重复，循环利用
　　生态建筑应从节约能源和材料的角度出发，并尽可能的实现重复利用和循环利用，既有效减少废弃物的产生，并可降低自然生态系统的破坏、减少环境污染。
　　5生态建筑设计理论在住宅建筑设计中的运用
　　从上述思路出发，要实现住宅设计生态化，需综合考虑3个方面的因素：住宅住区规划、建筑单体设计、建筑物内的环境控制系统设计。
　　（1）住区风环境设计。建筑物布局不合理。会导致住区局部气候恶化。规划师和建筑师已经认识到风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而，可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段。当建筑师们在对建筑住区进行规划时，更为常见的做法是过多地把设计重点集中在建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上，而很少或仅仅凭经验考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。
　　（2）自然通风。在住宅建筑中，自然通风是最经济和有效的环境调节手段，而建筑物的平面布局、立面设计与三维空间布置等，都对自然通风的效果有重要的影响。充分考虑这一影响而进行建筑设计能有效地解决住宅中热舒适性和空气质量问题，而且在不增加住户投资的情况下，就能营造一个健康、舒适的居室环境。
　　（3）绿化、水景设计和防止住区“热岛”现象。住区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关系，同时还和住区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响，住区室外气温有可能出现“热岛”现象。合理的建筑设计和布局，选择高效美观的绿化形式包括屋顶及水景设置，可有效地降低“热岛”效应，获得清新宜人的室内外环境。
　　（4）日照、遮阳与采光。夏天阳光的直射和热辐射是影响居室热环境的一个重要因素，同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳是指运用建筑的外形设计、悬挑和凸凹变化而形成建筑围护结构，使室内实际接受的阳光直射和辐射热量减少。比较好的方法是根据当地地理与气候条件，通过精确计算，对住区的建筑布局以及单体住宅的相对关系，进行建筑群日照、遮阳以及自然采光分析，检验是否满足日照和遮阳的要求。
　　（5）建筑节能设计。这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置和材料的选择，体型系数这一概念并不能充分反映外围护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上，对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗，由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同，外表面的对流换热系数也相差很大，日间接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别，夜间背景辐射状况也不相同。
　　（6）噪声和污染的防止和控制。住区规划应有效地设计防噪系统，如将住区和主要交通干线相隔绝，防止主要交通干线的噪音传过来。污染控制问题也需重视，建筑物内部空气质量不好，一定是与室外空气污染有关，而通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动，可以改善室内空气品质。
　　
　　6 结语
　　总之，生态建筑是多种技术集成的结果，它需要科学技术的进步，更不能离开政府相关政策法规的鼓励和正确引导。只有在设计过程中各专业人员的相互合作与共同努力，综合运用当代建筑学、建筑技术科学、生态学及其他科学技术的成果，从技术、经济、环境、能源及社会等角度出发，系统地设计与评价建筑的室内外环境，才会设计出更多更好的生态建筑。