摘要：21世紀(jì)以來(lái)，節(jié)能環(huán)保成為了全人類所共同關(guān)心的話題，生態(tài)建筑正是在這樣的背景下所提出的。為了實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)目標(biāo)，需要設(shè)計(jì)師對(duì)生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)手法有所了解，并能因地制宜的利用好生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)技術(shù)。本文以文獻(xiàn)綜述的方式，對(duì)生態(tài)建筑典型的設(shè)計(jì)手法進(jìn)行了歸納，并對(duì)各種設(shè)計(jì)手法的使用進(jìn)行了分析，希望能給予設(shè)計(jì)師有益的啟示，為生態(tài)建筑的推廣做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)建筑；設(shè)計(jì)手法；自然通風(fēng)；保溫節(jié)能

1、生態(tài)建筑簡(jiǎn)介

所謂生態(tài)建筑，即生態(tài)和建筑的結(jié)合。1869年德國(guó)科學(xué)家?？藸柺紫葘ⅰ吧鷳B(tài)”這一概念用于科學(xué)意義，提出了生態(tài)學(xué)的概念。我們從多方面研究生態(tài)學(xué)，以生態(tài)系統(tǒng)至個(gè)體層級(jí)遞減，結(jié)構(gòu)由復(fù)雜至簡(jiǎn)化。20世紀(jì)60年代，建筑師保羅·索勒瑞將生態(tài)學(xué)與建筑學(xué)相結(jié)合，提出“生態(tài)建筑”這一概念[1]。

生態(tài)建筑不僅僅是高端的名詞，也不止是高科技的手段。事實(shí)上，典型的生態(tài)建筑是由世界各地民居根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、材料及文化，所?chuàng)造的具有地域特點(diǎn)的建筑演化而來(lái)，傳統(tǒng)民居便是生態(tài)建筑的原型。工業(yè)革命使人類社會(huì)生產(chǎn)力大幅提高，也帶來(lái)隨之而來(lái)的環(huán)境破壞，而人與環(huán)境的尖銳矛盾一直由工業(yè)革命演化到了現(xiàn)在。生態(tài)建筑便是為了緩解這種矛盾，尋找人與生態(tài)環(huán)境間的良性循環(huán)。

這一觀點(diǎn)在1933年《雅典憲章》中提出城市“四大功能”得到了體現(xiàn)，在不同程度上緩解了大工業(yè)城市中人與環(huán)境的矛盾。20世紀(jì)60年代，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的前提下，人們開(kāi)始追求建筑中融合人文環(huán)境，注重新建筑與環(huán)境的關(guān)系，出現(xiàn)了整體思想。而之后1999年UIA大會(huì)的三個(gè)趨勢(shì)，即：地域文化與建筑設(shè)計(jì)、生態(tài)環(huán)境與建筑設(shè)計(jì)、新技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)，都與生態(tài)建筑概念緊密相關(guān)。

2、生態(tài)建筑設(shè)計(jì)手法

2.1自然通風(fēng)技術(shù)

生態(tài)建筑出于以人為本的考慮，力圖為使用者實(shí)現(xiàn)一個(gè)恒溫、恒濕、恒氧的適宜環(huán)境。為了達(dá)到這一目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)良好的自然通風(fēng)是必不可少的。自然通風(fēng)能夠提供新鮮、清潔的自然空氣，調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣質(zhì)量，防止空調(diào)病的產(chǎn)生；它同時(shí)又是一種成熟而廉價(jià)的生態(tài)技術(shù)措施，通過(guò)有效的被動(dòng)制冷，能夠取代常規(guī)空調(diào)制冷系統(tǒng)，節(jié)省大量的能源，符合節(jié)能這一二十一世紀(jì)的主題詞。

為了實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，生態(tài)建筑使用的技術(shù)主要包括以下三種：利用風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)通風(fēng)，利用熱壓實(shí)現(xiàn)通風(fēng)，和利用風(fēng)壓熱壓相結(jié)合實(shí)現(xiàn)通風(fēng)。

第一種方式是目前大多數(shù)建筑所采用的，利用風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。根據(jù)風(fēng)速、空氣密度不同導(dǎo)致建筑物表面產(chǎn)生正壓或負(fù)壓區(qū)，這種壓差是風(fēng)壓通風(fēng)的基本動(dòng)力。利用風(fēng)壓促進(jìn)自然通風(fēng)，需要保證建筑布局符合氣候特點(diǎn)要求，并合理組織建筑內(nèi)部的氣流關(guān)系，居住建筑往往要求進(jìn)深要小于14m。

第二種方式是利用熱壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，即由于空氣溫度差導(dǎo)致的自然通風(fēng)（煙囪效應(yīng)），溫差越大，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口高差越大，效果越好。為了更好的實(shí)現(xiàn)熱壓通風(fēng)，對(duì)建筑物設(shè)計(jì)也提出了一些要求，例如進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口溫差要大，高差要大，因此在大規(guī)模建筑中使用較多，在住宅中實(shí)現(xiàn)的條件限制較多。

第三種方式則是前兩種方式的有機(jī)結(jié)合，利用風(fēng)壓和熱壓的共同作用，實(shí)現(xiàn)更為有效的自然通風(fēng)。為此，需要生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)者關(guān)注合理的剖面設(shè)計(jì)與合理的氣流導(dǎo)向設(shè)計(jì)，避免二者產(chǎn)生矛盾，實(shí)現(xiàn)1+1>2的效果。

2.2保溫節(jié)能技術(shù)

除了新鮮、清潔的自然空氣，舒適宜人的室內(nèi)溫度也是生態(tài)建筑的重要追求。如果說(shuō)自然通風(fēng)是夏季降溫的空調(diào)，那么在冬季負(fù)責(zé)取暖的暖氣便是太陽(yáng)能了。傳統(tǒng)的壁爐和暖氣是靠燃燒化石能源來(lái)供暖，而太陽(yáng)能取暖則是利用更為清潔的能源，依靠對(duì)流環(huán)路集熱原理、蓄熱系統(tǒng)式、附加陽(yáng)光間等方式來(lái)進(jìn)行取暖。

對(duì)流環(huán)路系統(tǒng)，其集熱原理是利用熱壓產(chǎn)生的空氣流動(dòng)，進(jìn)行熱交換。對(duì)流環(huán)路技術(shù)對(duì)建筑布局及材料有一定要求，比如將金屬板作為吸熱板，并且設(shè)置專門的蓄熱空間，建筑設(shè)計(jì)也應(yīng)考慮防止回風(fēng)的構(gòu)件。因?yàn)榭諝馐菍?duì)流環(huán)路的傳熱媒介，在對(duì)流環(huán)路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，氣流的組織十分重要，需要加以重視，防止反向?qū)α鳌?/p>

蓄熱系統(tǒng)是通過(guò)良好的蓄熱材料，以輻射的方式利用太陽(yáng)能，典型的即是水墻和特隆布?jí)?。蓄熱系統(tǒng)需要保證熱量能夠蓄積在室內(nèi)，因此要求外保溫認(rèn)真設(shè)計(jì)，控制好空氣的流向，相較對(duì)流環(huán)路系統(tǒng)而言，可以不設(shè)風(fēng)口等。對(duì)于蓄熱系統(tǒng)而言，不僅需要良好適宜的蓄熱材料，而且需要研究蓄熱材料的布置位置，來(lái)影響室內(nèi)溫度波動(dòng)狀況。

附加陽(yáng)光間方式常見(jiàn)于北方的住宅中，利用透明材料的溫室效應(yīng)來(lái)吸收利用太陽(yáng)能。這種附加陽(yáng)光間的方式需要有獨(dú)立的蓄熱空間和保溫性極好的材料，效果較好，投入成本也較大。

2.3綠化和植物墻

一棟成功的生態(tài)建筑如何讓人感覺(jué)到生態(tài)一詞？不可或缺的就是綠化景觀了。綠化布景可謂生態(tài)建筑的靈魂，待在一個(gè)綠化優(yōu)美寧?kù)o的環(huán)境之中，會(huì)讓人身心放松，可以很好地緩解生活中的壓力。一棟成功的生態(tài)建筑是喧囂城市的一個(gè)避風(fēng)塘，看著身邊的植物墻，撫著綠葉和鮮花，如置身于自然中。

綠化分為室外綠化空間和室內(nèi)綠化空間。室外綠化空間范圍是建筑物和周圍事物表層的綠化，體現(xiàn)在垂直空間以及平面空間的整體綠化。針對(duì)垂直空間的綠化，是在基本垂直的平面上實(shí)施的綠化，這種方式的綠化所占用的面積非常小，涵蓋了庭院圍欄、窗臺(tái)、建筑墻面等；針對(duì)平面空間的綠化，不僅涵蓋了屋頂上的花園和庭院，還涵蓋了停車場(chǎng)之上的公園和地表的綠化等[2]。室內(nèi)綠化環(huán)境主要表現(xiàn)在內(nèi)廳堂，室內(nèi)的綠化不僅可以美化環(huán)境，還對(duì)健康有很大幫助，這是未來(lái)的綠化發(fā)展方向之一。

綠化對(duì)選材，選址等環(huán)境因素要求較高，選用的植物必須因地制宜，根據(jù)不同需要選擇不同類型的植物，比如美化墻體等垂直空間可以使用牽?；ā⑴郎交⒌戎参?，種植成本低；美化室內(nèi)空間則可以選用熱帶植物，如將墻面換成種植蕨類的生態(tài)墻等，人生活在其中，就像在雨林氧吧中洗肺，美化效果非常好。我們甚至可以將循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)與植物墻結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的生態(tài)循環(huán)，這也是生態(tài)建筑的最高端的技術(shù)之一。

3、生態(tài)建筑展望

生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)手法十分豐富，需要在具體的設(shè)計(jì)問(wèn)題和設(shè)計(jì)條件下進(jìn)行合理的分析和選擇。為此，設(shè)計(jì)師需要對(duì)生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)原則有更為深入的理解。從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)入手，一棟成功的生態(tài)建筑需要實(shí)現(xiàn)什么？通風(fēng)，節(jié)能，新能源，綠色等要素都是不可或缺的，恒溫、恒氧、恒濕則是一個(gè)成功的生態(tài)建筑的標(biāo)志，而要達(dá)到這些要求，需要進(jìn)行系統(tǒng)的考慮，包括整體設(shè)計(jì)的思維和因地制宜的方法。

生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)原則能夠給予設(shè)計(jì)師有益的啟示，近年來(lái)，我國(guó)綠色建筑的數(shù)量增長(zhǎng)很快，但也遇到了發(fā)展的困難與瓶頸，需要進(jìn)一步明確未來(lái)的發(fā)展方向。生態(tài)環(huán)保是21世紀(jì)的關(guān)鍵詞，相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，生態(tài)建筑將會(huì)在新時(shí)代綻放更多的光彩。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋曄皓. 歐美生態(tài)建筑理論發(fā)展概述[J]. 世界建筑，1998，（01）：56-60.

[2]郭泓，昝雪娜. 生態(tài)建筑特殊空間的植物景觀設(shè)計(jì)方法[J]. 中華建設(shè)，2012，（08）：104-105.