生態(tài)建筑理念在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用剖析

韓兆鵬，魯旭旻

（煙臺(tái)大學(xué)）

1 引言

生態(tài)理念強(qiáng)調(diào)保護(hù)自然環(huán)境，追求人與自然、建筑與自然的融合統(tǒng)一。貫徹生態(tài)理念，采用科學(xué)手段和生態(tài)技術(shù)，打造生態(tài)建筑，減少建筑給環(huán)境帶來(lái)的不利影響，推動(dòng)建筑與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

2 生態(tài)建筑理念在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

2.1 生態(tài)和諧

設(shè)計(jì)師要想把生態(tài)建筑理念融入在建筑設(shè)計(jì)中，就要更關(guān)注生態(tài)和諧。也就是把建筑作為一個(gè)整體來(lái)看待，確保根據(jù)設(shè)計(jì)方案建設(shè)出來(lái)的建筑能夠與周?chē)沫h(huán)境和諧搭配，擁有自然的景觀美。為了突出和諧性的原則，在設(shè)計(jì)時(shí)，既要關(guān)注外形又要關(guān)注顏色。在確定建筑外立面造型和顏色的時(shí)候必須要考慮到周?chē)沫h(huán)境，確保與周?chē)沫h(huán)境協(xié)調(diào)，不會(huì)突兀，并突出建筑物的生態(tài)美，可利用周邊的水域或是綠化，與建筑和諧搭配，建立完整的生態(tài)環(huán)境。

2.2 節(jié)能環(huán)保

在設(shè)計(jì)整體方案的基礎(chǔ)上，要從細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)這方面突出節(jié)能環(huán)保的理念。節(jié)能，一方面是建筑物建設(shè)時(shí)的節(jié)能，另一方面是建筑物使用時(shí)的節(jié)能。在建設(shè)時(shí)能夠節(jié)省材料、提高施工效率；在后期使用時(shí)能夠滿足節(jié)能需求。在方案設(shè)計(jì)時(shí)，要合理的利用自然風(fēng)和自然光，這樣建筑在使用時(shí)就不會(huì)在溫度的調(diào)節(jié)和采光這方面耗能太多。環(huán)保，是指通過(guò)設(shè)計(jì)提升建筑施工的環(huán)保性。在設(shè)計(jì)時(shí)更傾向于使用綠色環(huán)保施工工藝，減少對(duì)周邊環(huán)境的污染和破壞。

2.3 以人為本

以人為本是生態(tài)建筑的重要理念。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮人們的工作、生活以及審美需求，既要突出生態(tài)美，又要滿足功能需求。例如，為了給人們提供休憩和娛樂(lè)的場(chǎng)所，可以結(jié)合周?chē)木G化情況，設(shè)計(jì)建筑景觀。這樣既能夠增加建筑物的美感，又能突出方案的生態(tài)性特色。

3 生態(tài)建筑理念在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

3.1 運(yùn)用生態(tài)元素，構(gòu)建建筑生態(tài)

對(duì)于現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，生態(tài)理念也是核心理念。所以應(yīng)當(dāng)注重建設(shè)并強(qiáng)化生態(tài)元素，為建筑生態(tài)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)時(shí)，要尊重并強(qiáng)化自然元素，盡可能把現(xiàn)代人文景觀和自然元素結(jié)合在一起。

3.2 堅(jiān)持以人為本，實(shí)現(xiàn)宜居生態(tài)

在踐行生態(tài)理念的過(guò)程中，最突出的表現(xiàn)就是實(shí)現(xiàn)以人為本，在構(gòu)造建筑環(huán)境時(shí)強(qiáng)調(diào)生態(tài)宜居，發(fā)揮生態(tài)自然的作用。

首先，要考慮到人們對(duì)自然生態(tài)的需求。在建設(shè)現(xiàn)代建筑體系時(shí)，注重人文和自然景觀的結(jié)合。其次，突出宜居生態(tài)的目標(biāo)。既要滿足人們的基本需求，又要滿足生態(tài)和宜居這兩方面的需求。最后，要堅(jiān)持合理布局。有效應(yīng)用多種生態(tài)元素，不能破壞生態(tài)環(huán)境。

3.3 優(yōu)化建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了提高建筑室內(nèi)的熱舒適性能，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，讓建筑物能夠擁有保溫隔熱的性能。如果建筑物處在寒冷地區(qū)，那么在設(shè)計(jì)墻體時(shí)，要突出其復(fù)合保溫性能。在選擇復(fù)合保溫材料時(shí)，既要突出導(dǎo)熱性能，提高保溫效果，又要減少建筑物的能耗。在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，更應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)其密閉性。

3.4 運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，創(chuàng)設(shè)節(jié)能結(jié)構(gòu)

生態(tài)建筑理念，并不僅僅是指生態(tài)元素的應(yīng)用，還要發(fā)揮節(jié)能技術(shù)的作用，讓建筑物有更好的節(jié)能性能。例如，玻璃對(duì)于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)非常重要。如果能夠合理地應(yīng)用玻璃，發(fā)揮其節(jié)能作用，就能夠讓建筑物有更好的節(jié)能保溫效果。還可以利用太陽(yáng)能技術(shù)，減少建筑物的電能消耗。

3.5 注重生態(tài)技術(shù)的使用

3.5.1 保溫設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師要突出建筑物的保溫性能。具體的設(shè)計(jì)工作要考慮到當(dāng)?shù)厝甑臍夂蚯闆r，合理選擇保溫技術(shù)。在寒冷的北方，可以選擇一些保溫性能比較好的苯板進(jìn)行外墻設(shè)計(jì)。這種方式能夠讓室內(nèi)室外的熱傳遞效率降低，從而起到保溫作用；房間的朝向要坐北朝南。如果朝西的話，那么室內(nèi)的溫度可能會(huì)因?yàn)樘?yáng)的暴曬而快速的升高，那么人們可能會(huì)使用一些降溫設(shè)備，這樣既不利于溫度的調(diào)節(jié)，又不能滿足節(jié)能的目的。

3.5.2 節(jié)水設(shè)計(jì)

節(jié)水設(shè)計(jì)是非常重要的。當(dāng)前人們提出并應(yīng)用了一種新的節(jié)水設(shè)計(jì)理念：生態(tài)海綿建筑。也就是在建設(shè)小區(qū)的同時(shí)，設(shè)置配套的綠化設(shè)施，并利用海綿設(shè)計(jì)在雨后儲(chǔ)存雨水，滿足綠化灌溉和清洗的用水需求。

3.5.3 采光設(shè)計(jì)

建筑物的朝向是非常重要的，如果能合理利用太陽(yáng)光，不僅能夠增加室內(nèi)的采光度，滿足人們的照明需求，減少照明所消耗的能源，還能夠提升建筑物的品質(zhì)。

3.6 優(yōu)化場(chǎng)地自然通風(fēng)

為了給人們提供更適宜的生存環(huán)境，設(shè)計(jì)師往往采取主動(dòng)式的設(shè)計(jì)方案，控制生存及活動(dòng)場(chǎng)所的溫度、濕度等。但這種方式需要消耗大量的能源，也不符合生態(tài)環(huán)保的理念。所以，可以通過(guò)一些設(shè)計(jì)方式充分利用自然風(fēng)。增加自然空氣的流通，這樣能夠快速交換室內(nèi)外的空氣，從而有效調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以建造通風(fēng)廊道，引入更多新鮮空氣，把室內(nèi)的污濁空氣帶走。此外，要考慮到建筑區(qū)域的自然方向、地形地勢(shì)等，設(shè)置針對(duì)性的自然空氣循環(huán)系統(tǒng)，合理的利用室外風(fēng)，為自然通風(fēng)提供更多條件。

4 生態(tài)理念在建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用實(shí)例

4.1 案例概述

某園區(qū)工業(yè)建筑項(xiàng)目為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)廠房，為貫徹綠色生態(tài)理念，按二星級(jí)綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。建筑建成后，不僅能夠滿足生產(chǎn)需求，而且節(jié)能環(huán)保，與周邊環(huán)境完美融合，還將成為產(chǎn)業(yè)園區(qū)的一張亮麗名片。

4.2 總平面布局

從建筑的整體布局來(lái)說(shuō)，建筑選擇開(kāi)闊的位置，充分利用現(xiàn)場(chǎng)的原始生態(tài)樹(shù)木營(yíng)造自然景觀。整個(gè)地塊地勢(shì)呈北部高南部低的特點(diǎn)，和兩側(cè)山景相連。出于自然通風(fēng)和消防安全的考慮，選擇此位置還充分利用了太陽(yáng)能和地形優(yōu)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約。

①建筑與景觀的融合設(shè)計(jì)基于生態(tài)理念，將建筑作為“景觀”進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其和生態(tài)環(huán)境融合，成為生態(tài)的組成部分。從建筑的細(xì)節(jié)入手，運(yùn)用景觀設(shè)計(jì)手段加以修飾。建筑的整體結(jié)構(gòu)布局要結(jié)合實(shí)際特點(diǎn)和建筑用途，形成方便出入的空間。建筑的周?chē)M(jìn)行綠化，使建筑與生態(tài)景觀有機(jī)連接，增強(qiáng)立面景觀效果。

②自然通風(fēng)。設(shè)計(jì)方案時(shí)，對(duì)建筑朝向和中庭部分的設(shè)計(jì)，貫徹可再生能源理念，合理利用風(fēng)資源和太陽(yáng)能。對(duì)建筑通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以自然通風(fēng)為主，結(jié)合機(jī)械通風(fēng)手段，滿足使用者的多樣化需求。整個(gè)建筑南北朝向，使內(nèi)部空間實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。自然風(fēng)經(jīng)過(guò)設(shè)置的玻璃百葉窗，借助熱壓的作用以及穿堂風(fēng)實(shí)現(xiàn)換氣。

③自然采光。發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)優(yōu)勢(shì)，建筑選擇南北朝向；通過(guò)選擇適宜的位置，保障空氣流通，同時(shí)減少日光照射的遮擋，實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼。結(jié)合工業(yè)建筑的使用需求和要求，在沒(méi)有特殊要求的情況下，朝南窗戶(hù)利用鋁百葉調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)陽(yáng)光投向的調(diào)節(jié)，營(yíng)造良好的景觀效果。

4.3 單體建筑

基于生態(tài)理念，單體建筑的設(shè)計(jì)采取了以下節(jié)能措施。

①外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)與墻體保溫系統(tǒng)。選擇材料時(shí)，以節(jié)能環(huán)保為衡量標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)選綠色建材，達(dá)到保溫和節(jié)能的要求。

②對(duì)于門(mén)窗部分，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)控制窗墻比，減少熱量的流失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，通過(guò)減少空調(diào)的使用，達(dá)到此目的。

③對(duì)于屋頂部分，布置了太陽(yáng)能采集和轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的采集和轉(zhuǎn)換，補(bǔ)充建筑運(yùn)行所需的能量，減少電能的使用。

④采用屋檐遮陽(yáng)系統(tǒng)，搭建遮陽(yáng)設(shè)施，在夏季時(shí)遮擋太陽(yáng)光，減少空調(diào)的使用，達(dá)到節(jié)能的效果。

⑤根據(jù)建筑的特點(diǎn)合理設(shè)置窗、氣樓或無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽系統(tǒng)，充分利用自然通風(fēng)，減少平時(shí)機(jī)械排風(fēng)設(shè)備的使用，節(jié)約通風(fēng)散熱成本。

通過(guò)采取系列措施，實(shí)現(xiàn)建筑運(yùn)行的能源節(jié)約，提高資源利用率。

4.4 生態(tài)效益的實(shí)現(xiàn)

利用自然通風(fēng)系統(tǒng)、天然采光以及遮陽(yáng)系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)可再生資源的高效利用；設(shè)計(jì)了圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能系統(tǒng)，利用水土保持技術(shù)以及雨水回收再利用技術(shù)等，減少能源消耗。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，堅(jiān)持以人為本，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)廢物和可再生能源進(jìn)行利用，選擇合理環(huán)保的建筑材料，同時(shí)技術(shù)人員應(yīng)該增強(qiáng)自身的生態(tài)設(shè)計(jì)意識(shí)，意識(shí)到生態(tài)理念的重要性，充分將生態(tài)理念與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。結(jié)合實(shí)際的建筑情況，科學(xué)設(shè)計(jì)施工方案與材料，減少對(duì)不可再生能源的消耗，在保證建筑質(zhì)量的同時(shí)創(chuàng)造一個(gè)綠色的環(huán)境。