生态建筑的特征与设计策略研究

生态建筑的特征与设计策略研究

摘要：生态建筑是为了减缓和解决生态环境日益恶化的问题而提出来的，其设计过程是一种多学科、多专业、协同化的建筑设计过程。本文首先介绍了生态建筑的主要特征，然后结合某图书馆的建筑设计，详细谈谈生态建筑设计策略。

关键词：生态建筑；特征；设计策略

生态建筑在我国的发展已经引起建筑师和开发商越来越多的兴趣，无论是在办公楼等公共建筑还是住宅小区建设中，建筑师都热衷于引入一些符合生态建筑的措施，达到节能、节水、减少废弃物和降低污染物排放的目的，房地产开发商更是迫不及待地给自己开发的住宅贴上绿色生态的标签，可见，公众对于生态建筑在我国的发展应当有相当广阔的前景，这对于一个人口众多，人均资源占有量相对较低的国家，是具有十分重要的现实意义和长远意义的。

一、生态建筑的主要特征

1、节能和利用可再生能源

节能的技术原理是通过蓄热等措施减少能源消耗，提高能源的使用效率，并充分利用可再生的自然资源，包括太阳能、风能、水利能、海洋能、生物能等，减少对于不可再生资源，例如石油和煤炭等的依赖。在建筑设计中，结合不同的气候特点，依据太阳的运行规律和风的形成规律，利用自然阳光和通风，被动节能措施来达到减少能耗，应用材料的蓄热和绝热性能，提高围护结构的保温和隔热性能，利用太阳能冬季取暖，夏季降温，通过遮阳设施来防止夏

季过热，最终提高室内环境的舒适性。

2、材料再生利用

使用再生或可循环利用材料和资源，例如在建筑的建造过程中使用再生的建筑材料，减少建筑垃圾。在建筑的使用过程巾.将水等资源循环利用。另外提倡使用本地材料，减少运输费用。

3、减少废物排放

避免向外界环境排放有毒有害的污染物，通过各种手段在排放之前进行降解或做无害化处理利用，如生活用水之中的中水利用。

4、生态环境与人文

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，自然采光与遮阳，为改善小气候采用多种绿化手段，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。

二、生态建筑设计策略

为了达到人类社会的可持续发展的目的，针对生态环境维护的不同目标，在建筑设计实践中，我们应该注意采用相应的建筑设计方法予以保证。下面结合某图书馆的建筑设计，详细谈谈生态建筑设计策略。

生态建筑设计力求在人、建筑、自然之间建构和谐的关系，实现人工与自然的良性循环。从宏观的角度来说，要关注自然生态系统的健康运作，尽量减少对自然资源的攫取，维护生态系统的平衡。另一方面，从关注人的健康出发，追求舒适的同时，要消除因建筑

设计不当而引起的病状。在该馆的设计中，以生态的设计理念作为指导，在技术与情感、现代与传统、人工与自然、经济与社会等诸多因素间寻找合适的平衡点。根据当地的气候特征和客观条件，选择了以下的生态建筑设计策略。

1、从降低能耗的角度考虑建筑围护结构的设计

建筑围护结构的设计必须平衡通风和日光的需求，提供适合于建设地点气候条件的热湿保护，并减少建筑在运行中的能耗。考虑场地的地理位置，服从总体规划的要求，选择适合场地的图书馆的朝向，考虑太阳辐射作用，以及符合图书馆功能要求的最紧凑的建筑轨迹和形状。建筑物基本成方形，用尽可能少的建筑材料围合建筑空间，减少外墙在冬季的热损失。根据当地建筑材料供应情况，采用保温隔热性能好的外墙体，并避免冷热桥的出现。根据计算设置合适的窗墙面积比和合适的洞口开启方向，在保证足够的自然采光的同时，充分利用自然通风。门窗是建筑围护中的热保护的薄弱环节，所以它们的设计和选择是至关重要的。选择双层玻璃塑料钢窗，对门窗的开启扇做合适的密闭处理，以减少冷空气在门窗处的渗漏。同时，设计适宜的遮阳系统，调节直射光进入建筑内的热负荷和减少视觉的不舒适感。

2、充分利用自然通风，辅以必要的机械导风

利用合适的自然通风改善建筑物内的空气品质是贯穿始终的设

计思想。在图书馆的设计中，从室内外的穿洞系统到室内的轻质隔断，以及合理的顶棚走势，都注重为自然通风创造有利条件。在中

房顶部设置拔风口，利用空气的热运动原理，将室内不新鲜的空气抽出，引入新鲜的空气。在温度适宜的季节，将窗户开启，导入自然风，调节室内空气的热湿负荷，节省能源；夏季酷热期，关闭门窗，将地下室的凉风抽到地上层用于降温，将南侧玻璃厅中的热量及时导出，缓解对室内热辐射；冬季利用南侧玻璃厅产生热量，将较为温暖的空气引人阅览室，减少采暖的能量负荷。总之，通过季节性的通风组织，改善室内空气品质，达到绿色节能的目标。

3、立体绿化、遮阳设计与保温节能结合

在图书馆的设计理念中，注重将建筑物的绿化同场地的地景结合起来。在场地的范围内利用适当的植物布置，在水平和垂直两个维度上造成季节性的阴影变化，对建筑物进行遮荫。屋顶的绿化同室外阅览场地结合起来，为学生创造宜人的读书环境。

在图书馆南侧种植落叶阔叶树，夏季可以对玻璃南立面遮荫，冬季树叶脱落，不影响玻璃厅的“温室”蓄热效应，同时美化环境。根据太阳的几何特性，设计合理的遮阳格栅。通过调节，选择合适的透光角度，调节室内的光照度，并缓和由阳光造成的不适宜的热负荷。平面设计上，设置一大尺度的墙体，对建筑西立面形成遮荫的同时，减缓西侧交通干道对图书馆的噪声干扰，并为建筑的垂直绿化创造条件

4、水体对微气候的影响和对自然水体的利用

原有池塘是该场地很有价值的生态系统，它的重建对改善该场地的微气候、建设宜人的活动场所有重要的意义。池塘应有合适的表

面积和储水深度，能够利用地表土壤的恒定温度，缓解季节变化对水体的温度影响。重新设计池塘及其周围地带的植被，建成良好的自然景观，改善该场地的物种的多样性，加大该场地的生态平衡系数。

利用机械设备使池塘底部温度相对稳定的水在图书馆周围循环，同空气进行热交换，改善微气候。同时注重室内水景小气候的设计，在玻璃大厅内东侧墙面设置水墙，丰富室内景观，并利于夏季空气降温；夏季在玻璃幕墙的外表面设置滚动水幕，减少太阳对大厅的直射，用以降温。水体同室内绿化结合起来，实现功用与艺术的结合。场地的地形为雨水的收集创造了有利条件，将多雨季节的水收集起来，进行过滤沉淀、消毒，可用作池塘的补充水，或者用作绿化浇灌。

生态建筑设计是一个技术集成的设计，许多技术问题，比如能源优化问题、污水处理问题、太阳能的采用问题等，这不都是建筑一个专业所能解决的问题，而是需要建筑师和其他各专业的工程师共同合作。从合理的规划选址，提高建筑的保温隔热性能，降低能耗；利用太阳能、风能等可再生能源；尽量争取自然采光等方面，运用基本的生态技术策略，使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性的系统，实现建筑的生态化。

参考文献

[1]朱欢.德国的低能耗住宅[j].世界建筑.2001（04）

[2]李华东主编，鲁英男等编著.高技术生态建筑[m].天津大学出