摘要: 本文從建筑業(yè)面臨的嚴峻形勢入手，首先闡述了生態(tài)建筑的含義和特征，并分析了影響生態(tài)建筑設計因素，然后論述了生態(tài)建筑設計的新技術(shù)和新理念，并對生態(tài)建筑的技術(shù)發(fā)展趨勢進行了分析。

關鍵詞: 生態(tài)建筑;技術(shù);設計理念

一、引言

在我國，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，發(fā)展與環(huán)境之間的矛盾凸現(xiàn)，近年來頻繁出現(xiàn)的水荒、電荒、污染嚴重阻礙了社會的發(fā)展，威脅著人們的健康。國家也在從各方面采取應對措施。參照發(fā)達國家的發(fā)展歷程，建筑業(yè)將成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，它同時也消耗著大量自然資源和能源，產(chǎn)生大量的廢棄物。據(jù)統(tǒng)計，建筑活動消耗了能源總量的近40%，目前，我國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%～40%。而全球建筑活動產(chǎn)生的溫室氣體占溫室氣體總量的50%?，F(xiàn)階段，以住宅建設為主導的中國建筑業(yè)仍是一個高能耗高污染的產(chǎn)業(yè)。對我國生態(tài)環(huán)境的破壞負有很大責任。

針對以上問題，在建筑界，對生態(tài)住居建筑的探討和研究，吸引了越來越多的建筑師參與其中。力圖做到在當前及將來，以技術(shù)手段緩解環(huán)境與住居建設之間的矛盾，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。人創(chuàng)造了建筑，建筑也反過來塑造了人，影響著我們的生活方式與觀念。生態(tài)住宅的建設，對于改變我們的生活觀、自然觀和價值觀，自覺關愛自然生態(tài)，具有長遠的文化和思想意義。從實際的物質(zhì)意義來講，可為我們創(chuàng)造自然健康的住居環(huán)境。地球不只屬于我們這一代人，它同樣是我們的子孫后代賴以棲身之所，我們有義務與責任減少能源與資源的浪費。下面將對生態(tài)建筑的技術(shù)發(fā)展與設計理念進行探討。

二、生態(tài)建筑的含義和特征

(一)生態(tài)建筑的含義

所謂生態(tài)建筑設計就是運用生態(tài)學的思想，按照以人為本的設計理論，從人、建筑、自然所構(gòu)成的整體環(huán)境出發(fā)，設計出能夠?qū)崿F(xiàn)人、建筑、自然三者和諧統(tǒng)一的最優(yōu)關系的建筑，使建筑與環(huán)境之間成為一個有機的結(jié)合體，它既要為人創(chuàng)造一個舒適的空間小環(huán)境，同時又要保護周圍的大環(huán)境。生態(tài)建筑是更高層次上的回歸自然，它依賴于許多相關技術(shù)的最新發(fā)展，以及根據(jù)具體條件對這些技術(shù)的最佳搭配。無論使用何種技術(shù)，一定要將建筑作為一個有生命的機體，形成一個與自然生態(tài)相平衡的良性循環(huán)體系;將建筑視為一個生態(tài)系統(tǒng)，通過設計、組織建筑內(nèi)外空間中的各種物態(tài)因素，使物質(zhì)能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部有序地循環(huán)利用，獲得一種高效、低耗、少廢、少污、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。

(二)生態(tài)建筑的特征

1、節(jié)能和利用再生資源

節(jié)能的技術(shù)原理是通過蓄熱等措施減少能源消耗，提高能源的使用效率，并充分利用可再生的自然資源，包括太陽能、風能、水利能、海洋能、生物能等，減少不可再生資源(例如，石油和煤炭等)的依賴。在建筑設計中結(jié)合不同的氣候特點，依據(jù)太陽的運行規(guī)律和風的形成規(guī)律，利用太陽光和通風等節(jié)能措施達到減少能耗，應用材料的蓄熱和絕熱性能，提高維護結(jié)構(gòu)的保溫和隔熱性能。

2、材料的再生利用

使用再生或可循環(huán)利用的材料和資源。例如，在建筑的建造過程中使用再生的建筑材料，減少建筑垃圾。

3、減少廢物排放

避免向外界環(huán)境排放有毒有害的污染物，通過各種手段在排放之前進行無害化處理。同時，應考慮建筑物周邊環(huán)境對人們健康的影響以及建筑物室內(nèi)環(huán)境對居住者健康的危害等因素。

4、環(huán)境與文化屬性

廣義范圍內(nèi)的生態(tài)建筑和可持續(xù)發(fā)展建筑還涉及環(huán)境和文化領域。應考慮建筑與周圍環(huán)境，諸如周邊建筑群及交通、通訊、學校狀況和其他生活設施的協(xié)調(diào)配置等因素。

三、影響生態(tài)建筑設計因素

(一)自然因素

生態(tài)建筑沒有超出建筑的根本目的，它仍然是在大自然環(huán)境中為人類的生活圍合出一處使用空間，氣候條件、地理位置、地質(zhì)條件、環(huán)境景觀等無不影響著生態(tài)建筑設計。

(二) 社會因素

生態(tài)建筑這一復雜的系統(tǒng)工程涉及到哲學、倫理學、美學、經(jīng)濟學、生態(tài)學、技術(shù)觀等許多領域，只有在這些領域內(nèi)都貫徹了生態(tài)學的思想，建立了一種滲透著生態(tài)學思想的生態(tài)文明，全人類的生態(tài)意識、生態(tài)思想真正提高之后，生態(tài)建筑的實現(xiàn)才有可能。同時，生態(tài)建筑的設計與實現(xiàn)也有賴于政府決策和執(zhí)法以及規(guī)劃與設計的管理。

(三)人文因素

生態(tài)建筑的實現(xiàn)還與人們的生活模式、消費方式等有著密切的聯(lián)系，地域文化、民族風情等也直接或間接地影響著生態(tài)建筑的設計。

(四)技術(shù)因素

建筑的設計技術(shù)、建造技術(shù)、材料的生產(chǎn)技術(shù)、節(jié)能與能源開發(fā)利用技術(shù)、廢物處理及再生利用技術(shù)等都關系到生態(tài)建筑的設計。

四、生態(tài)建筑設計的新技術(shù)和新理念

目前世界上生態(tài)建筑的設計理念和建筑技術(shù)已經(jīng)有了新的發(fā)展，在許多方面值得我們?nèi)⒖己蛯W習。下面通過介紹托馬斯#8226;赫爾佐格的建筑設計，分析低能耗的生態(tài)建筑理念在建筑設計中的體現(xiàn)。

(一)設計理念

托馬斯#8226;赫爾佐格是國際上太陽能建筑和建筑革新領域內(nèi)的開拓者。他是德國著名的建筑師和建筑學教授，國際知名的生態(tài)和節(jié)能建筑設計師。他提出了太陽能應用于都市建筑的構(gòu)想，通過發(fā)展最佳氣候條件下的建筑物的表皮設計，通過太陽能技術(shù)的融入，最有效地運用建筑材料，大幅度地降低了對不可再生能源的使用。托馬斯#8226;赫爾佐格將生態(tài)理念和生態(tài)精神貫穿于設計之中，并將各種技術(shù)和功能通過建筑手段完美地結(jié)合起來。在細致的建筑美學和結(jié)構(gòu)設計之外，他賦予了建筑物立面的生態(tài)功能。立面設計和節(jié)能概念的結(jié)合體現(xiàn)在圍護結(jié)構(gòu)的采暖、降溫設計及太陽能的利用上，在注重建筑低能耗的同時追求內(nèi)部空間的舒適性。

(二)新技術(shù)的應用

在赫爾佐格設計的建筑中一些新技術(shù)得到了應用。例如日光格柵系統(tǒng)，它是一種應用于屋頂采光的裝置，可以避免室內(nèi)進入過多的直射光導致夏季室內(nèi)過熱，而將均勻的漫反射光導入室內(nèi)。該系統(tǒng)減少了炫光，提高了照明質(zhì)量，均勻的漫反射光給室內(nèi)提供了舒適的自然照明。又例如氣凝膠的使用，氣凝膠是一種透光的保溫填充材料，采用該技術(shù)的建筑立面，內(nèi)表面輻射比普通雙層玻璃有了明顯改善，提高了窗戶的保溫性能。氣凝膠同時具有良好的光折射性能，使得室內(nèi)可以獲得均勻的漫射光。目前廣泛被采用的大玻璃幕墻建筑在夏季發(fā)生溫室效應，而在冬季發(fā)生冷玻璃面的低溫輻射效應。赫爾佐格設計的雙層玻璃幕墻很好地解決了這一問題。漢諾威博覽會公司總部樓使用了雙層立面系統(tǒng)。在該辦公樓設計中，建筑內(nèi)部環(huán)境的舒適性是建筑設計的出發(fā)點。雙層立面系統(tǒng)，提高了辦公空間的舒適性，并大大降低了建筑的能耗。外立面的玻璃幕墻對內(nèi)部空間起到了防護作用，有效阻擋了高層的高速氣流。大面積推拉窗安裝在內(nèi)立面，通過開啟推拉窗，室內(nèi)即可導入新鮮空氣，獲得自然通風。雙層立面之間的夾層內(nèi)側(cè)安裝了遮陽百葉，遮陽效果明顯并且便于維護和清理。托馬斯#8226;赫爾佐格從生態(tài)節(jié)能，太陽能利用，人的舒適度等功能角度出發(fā)，使建筑設計因生態(tài)功能而精彩，從生態(tài)的角度成功地把美學、技術(shù)融入到建筑中，值得我們學習和倡導。

四、建筑技術(shù)發(fā)展趨勢——“數(shù)字化生存”時代

數(shù)字化生存時代最主要的特點就是計算機與網(wǎng)絡，它直接影響人們的生存狀態(tài)。數(shù)字化生存這個概念，包含了從應用到文化層面上的多方面的含義。在最直接的應用層面上，數(shù)字化生存的一大特點就是以“比特”(信息)代替“原子”(物質(zhì))作為基礎。其所帶來的更深一層的影響就是所謂“比特城市”的概念，也即基于信息的城市。今天，網(wǎng)絡這一信息時代的載體和媒體，使得信息社會里以信息流代替物質(zhì)流的趨勢得以實現(xiàn)。這樣一來提高了信息交換的效率，二來也減少了物質(zhì)資源的消耗?！癝OHO”即在家辦公(Small Office Home Office)，使得越來越多的人不必去寫字樓上班(其實，寫字樓原本的實質(zhì)在于將工作人員集中到一起，信息集約化、提高效率)。但其以文件為基礎的信息交換方式，比起比特流的交換還是差了一截。事實上，在現(xiàn)在的所謂的“5A智能大廈”中，網(wǎng)絡布線已經(jīng)使信息交換比特化了，實現(xiàn)了所謂的“無紙化辦公”?！癊-business”，即電子商務。是將商務活動信息化的意思，具有高效率、低成本的優(yōu)點。其它象虛擬圖書館、虛擬電影院(又稱視頻點播系統(tǒng)VOD)。

城市化在工業(yè)革命之后的加劇，根源上是由于城市中大量的物質(zhì)、信息流的特點?；谛畔⒌某鞘袑[脫形式的束縛，可能呈現(xiàn)相反的低層化、分散化趨勢。有的人就曾大膽地預言:“工業(yè)革命產(chǎn)生了摩天大樓，而信息革命則將淘汰摩天大樓?！痹S多美國的大公司將其總部建在中小城市，有的搬到遠郊區(qū)。這種舉動的前提是基于這樣的事實:一方面人們只需要通過網(wǎng)絡與他們保持通信聯(lián)絡，而不必知道其“物質(zhì)性”的總部在何處。另一方面的考慮是基于郊區(qū)的生態(tài)環(huán)境一般優(yōu)于城市。最新技術(shù)向建筑業(yè)的滲透與應用，一方面方便了人自己，另一方面也為城市交通減少了壓力，減少了交通環(huán)節(jié)中的能耗和污染，減少了城市的人流與物流，其適應了現(xiàn)代建筑與城市的生態(tài)化、高技化、數(shù)字化的發(fā)展趨勢，與“可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略思想是一致的。

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