摘要：中國建筑業(yè)目前正處在由數(shù)量型向質量型轉變的重要時刻，建設生態(tài)建筑是建筑品質提高的重要標志，也是中國建筑業(yè)轉向可繼續(xù)發(fā)展的綠色道路的一個重要切入點。本文將從能源利用、遮陽、自然通風、中水利用、生態(tài)建材等方面探討生態(tài)建筑的設計方法。
　　關鍵詞：可持續(xù)發(fā)展；生態(tài)建筑；設計方法
　　Abstract:China'sconstructionindustryisnowinthefromquantitytoquality-orientedchangesinanimportantmoment,thebuildingofeco-buildingisanimportantsymboltoimprovetheconstructionquality,butalsothecontinueddevelopmentofChina'sconstructionindustryshifttoagreenpathisanimportantentrypoint.Thispaperwilluseofenergy,shading,naturalventilation,wateruse,ecologicalbuildingmaterials,etc.toexploreeco-buildingdesignapproach.
　　Keywords:Sustainabledevelopment;Eco-architecture;Eco-architecture;
　　
　　可持續(xù)發(fā)展是全人類共同的理想，生活在地球上的每一個人、每一個經(jīng)濟部門都有責任為維護人類的生存環(huán)境而奮斗。生態(tài)建筑是隨著人類對賴以生存的自然界，不斷瀕臨失衡的危險現(xiàn)狀所尋求的理智戰(zhàn)略與策略。站在21世紀的新起點上，當我們重新審視建筑業(yè)在建造和使用過程中的消費方式和其生態(tài)意義時，我們不得不拋棄那種高能耗、高污染的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式；而把具有節(jié)約資源、降低能耗、減少污染、提高室內環(huán)境質量等性能的生態(tài)建筑作為新世紀建筑設計的方向。
　　一、生態(tài)建筑規(guī)劃設計方法
　　1、尊重地形、地貌
　　建筑的規(guī)劃設計和建造中，常會遇到復雜地形、地貌的處理。很多設計方往往是將其推平，平衡土方，將其變成平坦的表面再進行設計，以不變應萬變。對于人手少、任務重、需要短時間完成設計任務以便爭取更多項目的設計單位來說，這樣固然是一種解決辦法，但生態(tài)建筑的設計更提倡在深入研究地形、地貌的基礎上，充分尊重基地的地形地貌的特征，設計出的建筑物對基地的影響降至最小。
　　2、保護現(xiàn)狀植被
　　長久以來，城市與建筑物的建設中，綠化植物都是當作點綴物，總是先砍樹、后建房、再配置綠化這種事倍功半的做法。生態(tài)學知識告訴我們，原生或次生地方植被破壞后恢復起來很困難，需要消耗更多資源和人工維護。因此，某種程度上，保護比新植綠化意義更大。尤其古木名樹是基地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，應盡可能將它們組織到居住區(qū)生態(tài)環(huán)境的建設中去。
　　3、結合水文特征
　　溪流、河道、湖泊等環(huán)境因素都具有良好的生態(tài)意義和景觀價值。建筑環(huán)境設計應很好的結合水文特征，盡量減少對環(huán)境原有自然排水的干擾，努力達到節(jié)約用水、控制徑流、補充地下水、促進水循環(huán)并創(chuàng)造良好的小氣候環(huán)境的目的。結合水文特征的基地設計可從多方面采取措施：一是保護場地內濕地和水體，盡量維護其蓄水能力，改變遇水即填的簡單設計方法；二是采取措施留住雨水，進行直接滲透和貯留滲透設計；三是盡可能保護場地中可滲透性土壤。
　　4、保護土壤資源
　　在進行建筑環(huán)境的基地處理時，要發(fā)揮表層土壤資源的作用。表層土壤是經(jīng)過漫長的地球生物化學過程形成的適于生命生存的表層土，是植物生長所需養(yǎng)分的載體和微生物的生存環(huán)境。在自然狀態(tài)下，經(jīng)歷100～400年的植被覆蓋才得以形成1cm厚的表層土。建筑環(huán)境建設中的挖填土方、整平、鋪裝、建筑和徑流侵蝕都會破壞或改變寶貴的表層土，因此，在這些過程之前應將填挖區(qū)和建筑鋪裝的表土剝離、貯存、在建筑建成后，再清除建筑垃圾，回填優(yōu)質表土，以利于地段生態(tài)環(huán)境的維護。
　　二、生態(tài)建筑高效無污染的設計方法
　　1.生態(tài)建筑的能量利用
　　目前應用于生態(tài)建筑中的可再生能源有太陽能風能地熱能等其中以太陽能和風能的利用最為廣泛技術也最為成熟。
　　（1）太陽能利用。太陽的輻射能量可直接進入居室或把熱量貯存于其他領域散放或備用，利用各種建筑材料有不同的傳導性能，吸收、貯存熱量的性能而使空氣增溫。陽光照射建筑使墻壁和屋頂加溫，陽光透過玻璃窗直接照射室內，使室內空間的表面溫暖，太陽能可整體加熱建筑并在建筑地段布局上獲取巨大的太陽能量效應。在生態(tài)建筑中設置太陽能熱水系統(tǒng)，利用太陽能來加熱冷水，是一種無廢無污、可持續(xù)利用的生態(tài)方法。我們可以利用目前最可靠的、效果可達9%左右的非晶硅薄膜太陽電池接受太陽能，這樣不僅可以為照明設備等供電，還能減少火力發(fā)電產(chǎn)生的污染，起到保護環(huán)境的作用。
　　（2）風能利用。生態(tài)建筑除利用風壓來形成自然通風外，還可利用風力來發(fā)電。風力發(fā)電系統(tǒng)可以集中布置，也可分散使用。集中式的風力發(fā)電系統(tǒng)，以建筑群或小區(qū)為單位，在小區(qū)的上風處設立風車組，既豐富了小區(qū)的景觀，又為小區(qū)提供了能源供應。隨著生態(tài)建筑的發(fā)展，風能利用設備應可設置在建筑中，直接利用風能為建筑物提供能源，尤其在偏遠的山區(qū)，綜合利用風能，有更重要的意義。
　　2.自然通風
　　在建筑地段設計中，空氣的流動是另一個重要的氣象因素，各地區(qū)的氣象資料均可提供當?shù)夭煌�季�?jié)的主導風向和風速，是設計的依據(jù)。影響風的環(huán)境因素有地形、坡度、朝向以及當?shù)氐闹脖磺闆r及相鄰的建筑形態(tài)。在任何地段上風的流動都會影響建筑內部的冷暖和內外氣候環(huán)境。由于通風可增加建筑的散熱，由于風壓可增加建筑的滲透，夏天的穿堂風可使居室涼爽舒適，因此熱天可利用通風使建筑降溫，冬季則需要避風措施。
　　控制氣流的基本方法是降低流速和分解流向，建筑在地段上的落位要充分利用自然地形條件，創(chuàng)造利用當?shù)仫L效應的特點取得環(huán)境氣候效益。在冬季建筑體的尖角指向風力的方向，使其速度分解，建筑散失的熱量有時比用墻體擋風的效果還好。合理地布置車庫或種植樹木都能起到保護建筑中熱量的作用。覆土或利用天然的地坡也能減少由于風力給建筑造成的熱量損失。夏季的風向較冬季有較多的變化，建筑希望引入夏季較多的涼風，又由于季節(jié)不同，風的方向各異，既要控制冬季的強風又要不阻礙夏季的涼風，因此在不同地域應采用不同的降溫、保暖或通風措施。
　　3.生態(tài)建筑的遮陽設計
　　（1）水平遮陽。人類早已發(fā)現(xiàn)太陽的運行有規(guī)律可循，太陽高度角和方位角在一年四季循環(huán)往復地變化著，建筑遮陽也由此產(chǎn)生。在不同的太陽方位角和高度角狀況下，遮陽構件產(chǎn)生的陰影區(qū)也隨之改變。因此，水平遮陽時要仔細考慮不同季節(jié)，不同時間的陰影變化。在低緯地區(qū)或夏季，由于太陽高度角很大，建筑的陰影很短，水平遮陽就足以達到很好的遮陽效果。
　　（2）垂直遮陽。決定垂直遮陽效果的因素是太陽方位角，由于它能夠有效地遮擋高度角很低的光線，因此適合用于東西方向。柏林的墨西哥大使館主立面和入口朝東，垂直遮陽能夠最有效地發(fā)揮作用，18m高的主立面上，最為突出的是從上到下貫穿整個高度的垂直遮陽構件，這些混凝土遮陽板位于玻璃幕墻之外，不僅能夠有效遮擋陽光，而且傾斜角度逐漸加大，給人一種韻律感。
　　（3）格柵式遮陽。格柵式遮陽兼有水平遮陽和垂直遮陽的優(yōu)點，對于各種朝向和高度角的陽光都比較有效。在這一方面，柯布西耶設計的昌迪加爾議會大廈及高等法院是當之無愧的典范，其風格粗獷的混凝土面層、奇特形體和遮陽格柵獨樹一幟，影響深遠。今天，其追隨者仍然在使用混凝土設計以遮陽格柵為主要建筑語匯的現(xiàn)代主義作品。
　　4.中水處理措施
　　（1）收集和利用雨水。如果要在室內使用雨水，就要把它們引入室內，用一個容器加以過濾和儲存。這些容器必須擺放在比雨水檐槽低的地方，以利用重力作用，減少收集雨水時的成本。基于相同的考慮，利用雨水的洗衣機和廁所，其擺放的位置也要低于收集雨水的容器。也可以把收集雨水的容器放到地面以下（例如地下室），但必須用水泵再把水送到衛(wèi)生器具當中，這樣就比利用重力的簡易方式，增加了成本和運營費用。
　　（2）回收利用家庭內的廢水
　　在澡盆、淋浴、水池、洗碗機和洗衣機使用過的水，其中包含的主要污染物質，是清潔劑和其他有機物（包括細菌）。污染稍微嚴重的中水（例如廚房里的水槽和洗碗機排出的水），需要經(jīng)過過濾等方式處理，除去雜質以后，才能使用。可以再利用的中水數(shù)量不菲，普通的四口之家，每周排放的中水達1450升。而沖洗廁所每周需要用水1200升。污染最少的水來自澡盆、淋浴池和洗手池。這就意味著，最簡單的中水收集設備，只需收集浴室里的水就可以了。這些中水要經(jīng)過過濾和消毒之后，才能儲存和使用。收集的中水，要使用氯氣或者氧氣等化學物質，或者紫外線等其他方式來消毒。水中的微粒，則用砂濾器來過濾。
　　5.生態(tài)建材選擇
　　（1）選用持久耐用的材料。由于制造業(yè)，尤其是建材產(chǎn)業(yè)通常是能源密集型產(chǎn)業(yè)，所以那些可以使用更長時間的材料或只需較少維護即可正常運行的設備對于能源節(jié)約是非常有幫助的；而且，耐久性好的材料同時也能減少固體垃圾的產(chǎn)生量（似乎不必擔心建材生產(chǎn)者會因此而無法“可持續(xù)發(fā)展”）。此外，材料或產(chǎn)品的耐久性對于室內空氣質量也是重要的因素。一般來說，耐久性越好的材料，導致的室內污染越少。
　　（2）選用無須再加工的建筑材料。處理越細致和制造過程越復雜的產(chǎn)品和材料通常要在生產(chǎn)過程中消耗更多無論在什么情況下都應該選擇再（如油漆、再加工、防水防火處理等）較少的建筑材料或者選用那些對其的維護只產(chǎn)生最小環(huán)境影響的材料。
　　（3）選擇內含能量低的材料。加工的能源，只要耐久性和形象能夠得到保證，就盡可能地選用內含能量低的原材料。
　　（4）盡可能使用由再生原料制成的材料。由再生原料制成的建材產(chǎn)品可以減少固態(tài)垃圾以及制造業(yè)里的能量消耗。并且節(jié)省自然資源，其好處是顯而易見的。
　　（5）積極利用可循環(huán)使用的建筑構件和材料。這樣做可以減少垃圾掩埋的壓力和節(jié)省自然資源。但是應該注意檢測這些材料的安全，同時避免使用舊的玻璃或潔具，因為它們可能會影響能量效率或用水效率。
　　對于建筑師來說，在設計生態(tài)建筑時應選擇恰當?shù)慕ㄖ�材料，比如生態(tài)建材來增加建筑的節(jié)能效果，直接或間接的減少對環(huán)境的污染；靈活利用廢棄的建筑材料進一步節(jié)約資源，減少消耗。
　　三、結論
　　生態(tài)建筑的設計，沒有簡單的方法，也沒有一個萬能的公式，建筑師應當主動承擔自己在生態(tài)保護方面的責任，在自己思想意識中樹立起生態(tài)的觀念，借鑒國外生態(tài)建筑創(chuàng)作的成功經(jīng)驗，努力探索建筑生態(tài)化的設計方法，通過不斷實踐，為我國建筑業(yè)生態(tài)化與可持續(xù)性發(fā)展的進程做出自己的貢獻。
　　
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