段 昕 張曦元

吉林建筑大學（130118）

1 生態(tài)建筑的背景

近年人們開始追求更高層次的居住水平，建筑不再只是居住的機器，雖然建筑空間、建筑形式更多的在設(shè)計之初被建筑師所考慮，但環(huán)境問題也成為建筑師要考慮的因素之一。如今人類的文明取得了突破性進展，帶來了一系列環(huán)境問題，其中一些是工業(yè)以及城市發(fā)展所帶來的，另外資源的過度開采和利用也造成了一些生態(tài)問題。近年全球變暖、酸雨、臭氧等一系列環(huán)境問題使得人們不得不從源頭去尋找解決問題的策略，而人類生活中見到的最多的事物就是建筑，但建筑行業(yè)從施工到使用以及維護都會產(chǎn)生很多廢棄物以及能源的浪費，因此人們不得不考慮一種新的營造方式來減少各種對環(huán)境的影響，并且使得建筑從施工到使用時消耗比較少的能源，這也是提出生態(tài)建筑的主要背景。

我國早已提出可持續(xù)發(fā)展觀，而建筑界如何真正貫徹落實可持續(xù)發(fā)展觀是一個重要的研究課題。建筑項目從施工之初，就伴隨著能源消耗，而且項目越大，消耗的能源也就越多，其中電力資源消耗比例更高。這些資源在生產(chǎn)過程中的消耗將成為建筑界可持續(xù)發(fā)展需要攻克的難關(guān)。另外，在施工過程會大興土木，這無疑會對生態(tài)環(huán)境造成很大的破壞，并且施工所需要的建筑材料的生產(chǎn)加工將附帶產(chǎn)生很多的廢棄物，如果處理不當也將對生態(tài)環(huán)境造成破壞性后果。在建筑使用與維護期間，還會產(chǎn)生大量垃圾，而可持續(xù)發(fā)展要求在建筑全周期內(nèi)盡可能使得廢物最小化，或者將廢物回收利用，這也是建筑師需要考慮的問題。

2 生態(tài)建筑理論與目前遇到的問題

2.1 生態(tài)建筑理論

鑒于以上背景，生態(tài)建筑理論應(yīng)運而生，并且如今全世界的建筑師正在實踐中不斷完善?！吧鷳B(tài)建筑”是由上個世紀意大利建筑師保羅（Paolo Soleri）提出，而生態(tài)建筑的概念是生態(tài)學和建筑學交叉的產(chǎn)物。生態(tài)學的概念是德國動物學家海克爾（Haeckal·E）在1866年首次提出的，他提出生態(tài)學是為了研究生物與外部環(huán)境的關(guān)系，現(xiàn)在生態(tài)環(huán)境收到人們關(guān)注，當生態(tài)與建筑相結(jié)合，人們就開始研究建筑與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，但是人是建筑的使用者，生態(tài)建筑當然離不開人的活動。在遠古，人們與自然是和諧共生的關(guān)系，當時人們的活動對自然產(chǎn)生的影響遠不及現(xiàn)代?，F(xiàn)在，人們研究如何在不破壞生態(tài)的情況下，去進行營造活動以及人們在建筑中的日?；顒?，現(xiàn)在雖然人們生活水平提高，更多追求物質(zhì)與精神享受，但也可以在自然與人的活動中取得一個平衡點，雖不至于對自然完全沒有危害，但也在生態(tài)修復自身能力的范圍之內(nèi)，而達成這一目的的根本還是向自然本身與古人學習。

2.2 生態(tài)建筑目前遇到的問題

當前生態(tài)建筑的研究已經(jīng)達到一定高度，一些學者總結(jié)了生態(tài)建筑的基本特征。生態(tài)建筑與低摩擦、循環(huán)再生、環(huán)境適應(yīng)能力[1]。能滿足這些標準，在實踐過程中無疑會對生態(tài)環(huán)境的影響減小,但目前國內(nèi)許多生態(tài)綠色建筑在實際建設(shè)和維護仍不理想,需要高投資，早期也未能給出充分發(fā)揮生態(tài)建筑的優(yōu)越性，甲方在生態(tài)建設(shè)這個主題上仍然需要學習其他國家的先進經(jīng)驗。

生態(tài)建筑無疑應(yīng)該貫穿整個生命周期，從設(shè)計到施工再到維護，都應(yīng)該統(tǒng)籌考慮，實際工程中，一些設(shè)計沒有統(tǒng)籌考慮到每個方面，忽視任意一個階段，都可能對環(huán)境造成較大影響或者在預期之外產(chǎn)生較高的投入成本。研究者都有共識，生態(tài)設(shè)計應(yīng)遵循總體設(shè)計、低消耗且無公害、共存的原則[2]。但是，實際工程中卻很難做到，設(shè)計本是一個取舍的過程，且建筑也取決于建筑師的設(shè)計能力，若建筑師只是基本地掌握一些生態(tài)建筑的常識且缺少系統(tǒng)全過程的培訓，無疑會在實際工程中出現(xiàn)問題。

生態(tài)建筑有很多設(shè)計方法，但歸根到底還是減小對環(huán)境的影響及通過對能量的合理利用達到建筑節(jié)能的目的。有學者對生態(tài)建筑的細節(jié)方面進行了研究，提出合理選擇建筑材料、有效利用風能以及針對不同的氣候區(qū)采取不同的措施的方法[3]。生態(tài)建筑最終還需根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況因地制宜地去選擇合適的生態(tài)建筑設(shè)計方法，并不是選一種生態(tài)設(shè)計方法這個建筑就可以稱之為生態(tài)建筑了，比如在太陽能并不是很充沛的地區(qū)，貿(mào)然選擇太陽能作為生態(tài)能源，很可能會得不償失。如果不能選擇適合當?shù)氐脑O(shè)計方法，一昧地照搬，而不進行創(chuàng)新性應(yīng)用，很可能建設(shè)出來的不是生態(tài)建筑。

因此可見，生態(tài)建筑并沒有通用的模板，如果不具備隨機應(yīng)變的設(shè)計能力及嚴格扎實的全過程落實經(jīng)驗，生態(tài)建筑終歸只會是空中樓閣。生態(tài)建筑可以借鑒鄉(xiāng)土建筑，去扎根當?shù)?，向歷史學習，向自然學習。當然，向自然學習并不是照貓畫虎，按理想型去做仿生建筑，或者拼湊歷史與當?shù)氐乃槠M行設(shè)計，而是能從需求出發(fā)，用當?shù)鼗蛘咦匀恢械囊恍╈`感，創(chuàng)新性選取應(yīng)用到設(shè)計中去解決實際的生態(tài)建筑問題。遠古的房屋是最簡單的，但也是最接近自然的，遠古的房屋如洞穴，其上有植物覆蓋，正如如今生態(tài)建筑中的綠色屋頂，現(xiàn)在的覆土建筑或地下建筑，古人早已想到并設(shè)計作為自己的居所。所以，深層次回歸自然，回歸當?shù)兀浞掷卯數(shù)貜U棄物循環(huán)再生，利用當?shù)刈匀豢稍偕茉?，將鄉(xiāng)土建筑與生態(tài)建筑結(jié)合，或許會使得生態(tài)建筑能更多地接近人們提出這個概念時的初衷。

3 生態(tài)建筑案例分析

3.1 陰陽宅

該項目是由Fei和Chris Prechat領(lǐng)導的國際建筑師團隊設(shè)計的，位于德國鄉(xiāng)村，其為居住在里面的小家庭提供日常所需的各種資源，戶主可以自己種植需要的食物來自給自足。當建筑落到土地之上，總會侵占原本屬于自然的區(qū)域，對生態(tài)造成不同程度的破壞，而此建筑也試圖將這個侵占自然的空間還給自然本身。

以上建筑是由2個相互交織的實體組合而成，其和諧地與綠色屋頂相連接?？梢园l(fā)現(xiàn)這個建筑與中國的黑白太極圖相似，建筑的兩個實體部分像兩個山脈一樣，分別用于生活和工作。另外，坡形屋頂，可引導雨水到地面，儲存起來重復使用以澆灌植物，這個建筑就好像一個完整的自然生態(tài)系統(tǒng)，能源重復利用，自給自足。屋頂也不僅僅是實現(xiàn)自給自足的工具，也是設(shè)計元素。隨著時間推移，一年四季的變化會讓屋頂呈現(xiàn)不同的色彩，從春季五彩繽紛到冬季白雪皚皚，建筑最終與周圍環(huán)境融為一體。

3.2 2020奧地利世博會館決賽入圍作品

該項目同樣是由Fei和Chris Prechat領(lǐng)導的國際建筑師團隊設(shè)計的，設(shè)有一個超大的磨坊，該磨坊旋轉(zhuǎn)起來可以使水循環(huán)流經(jīng)涼亭，象征意義在于提醒人們水是萬物之源，所有的游客可以與建筑互動，與水進行互動。

圖1 陰陽宅

圖2 陰陽宅圖解分析

圖3 奧地利世博會館

圖4 奧地利世博會館圖解分析

迪拜降雨不多，而該展館通過一個可持續(xù)利用水的磨坊，象征性提醒人們水作為一種公共財產(chǎn)的重要性。通常來講，建筑物將所有天氣隔絕在外，而在這里，建筑物和自然因素融為一體，充分利用水資源，建筑物成為自然的載體，給人們提供交往的場所。該展館使風從木結(jié)構(gòu)中流過，而其頂部可以產(chǎn)生陰影，防止陽光直射，在建筑物之間，水車轉(zhuǎn)動可以收集雨水帶到頂部，使得整個建筑產(chǎn)生下雨的效果。人們進入其中與建筑互動，與自然以及與水互動，并且其中有不同的互動方式，或蒸汽或水滴或傾盆大雨，人們可以自由選擇與自然接觸的親密程度，這個建筑真正地與大自然合二為一，人類置身其中如置身在自然的懷抱，并且這個建筑完整地利用了水循環(huán)的過程，從水進入到利用到再次取水。其是水循環(huán)的完美體現(xiàn)，并不是簡單地模仿或者進行仿生建筑，因此這個建筑可以稱為為生態(tài)建筑，其結(jié)合了當?shù)貙嶋H情況，并給人們利用水資源提供一定的參考價值。

3.3 以健康為理念的生態(tài)建筑

21世紀隨著人類生活質(zhì)量的提高，開始追求健康的生活，生態(tài)建筑可以作為健康建筑的一個范疇，好的生態(tài)建筑當以滿足健康的基本要求，給使用者提供健康的物理環(huán)境和心理感受。健康建筑是綠色建筑的一個新的研究方向，是同時兼顧建筑功能和使用者的健康的建筑，是以人的健康為目的，并促使建筑使用者獲得完全的生理、社會以及心理健康的建筑。其中，空氣、健身、人文、服務(wù)、水、舒適是六大健康要素，也是健康建筑的主要內(nèi)涵。而生態(tài)建筑引入健康理念，會使建筑與人達到和諧的狀態(tài)。生態(tài)建筑進行設(shè)計或者改造設(shè)計時，應(yīng)針對使用者進行心理問卷研究，并針對當前存在的現(xiàn)有建筑進行物理環(huán)境數(shù)據(jù)實測，結(jié)合心理問卷判斷建筑對人的影響。站在使用者角度，站在營造一個健康的建筑環(huán)境角度去設(shè)計建筑，將提高生態(tài)建筑的上限。在具體的設(shè)計時，除了對現(xiàn)有的建筑進行實測之外，也可以通過軟件模擬，分析健康的室內(nèi)外物理環(huán)境，通過優(yōu)化方案不斷測試，并對比健康設(shè)計標準，最終得到完善的以健康為理念的生態(tài)建筑方案[4]。

4 結(jié)語

生態(tài)建筑發(fā)展至今，各種理論已經(jīng)比較充實，但一個真正的生態(tài)建筑只有立足于本土，立足于周邊自然，才能真正生根健康成長起來。以上的兩個案例都有一個共同點，都是務(wù)實地從當?shù)刂苓叚h(huán)境的立場出發(fā)，并不一定有非常高深的技術(shù)，無論是效仿自然經(jīng)濟下的農(nóng)村種植自給自足，還是降雨量小的地區(qū)建設(shè)象征水資源循環(huán)的展館，都是當?shù)刈匀慌c文化背景的產(chǎn)物。因此，并不是簡單用一些現(xiàn)代能源利用裝置就能稱為生態(tài)建筑，也不是簡單地仿生自然就能稱為生態(tài)建筑。生態(tài)建筑首先處在本土自然的懷抱之中，最好的狀態(tài)是自然與健康。