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摘要:可持续发展建设和生态环境与生态概念城市的规划紧密相关,生态建筑则是生态城市规划建设的重要一部分,而生态建筑的概念和设计往往让人有歧义。因此本文主要探究了生态建筑的概念,如何做好生态建筑设计工作以及具体案例分析。
关键词:生态建筑;生态设计;自然环境
引言:
随着经济快速发展,人口剧烈增长,人们生活水平提高,传统的居住建筑和居住环境已能满足世人对生活的需求和向往。且各种生态资源锐减,生活环境不断恶劣,人类生存和发展与环境矛盾也愈来愈强烈,比如雾霾天气的大范围扩散。作为设计者的我们不得不重新审视我们目前的城市发展观与价值体系,许多城市也开始提出了建设生态概念城市的规划与建设。生态概念建筑走入人们眼中,人们开始探索在建筑设计中如何使得建筑环境与自然环境有机结合的设计方法,尤其注意生态建筑设计理念的采用。生态建筑作为工程新时代的产物由于而生。
一、生态建筑的概念
所谓生态建筑,就是将城市规划与建筑看成一个大的生态系统圈,它的根本就是能将数量巨大的居住人口,整合居住生活在一个超级建筑中来,设计师通过合理的规划设计,建筑内外空间的各种物态因素、及生活因素、工作因素,环境因素等,使物质、能源的供给在建筑生态系统内部有秩序地循环转换,最终获得一种高效、低耗、无废、无污、生态、绿色、环保平衡的建筑概念生态环境。
传统狭义的理解为生态建筑就是环境优美、绿树成荫、建筑外墙披满绿化的建筑生态环境,其实这是对生态建筑的一种偏见。实际真正意义上,建筑绿化仅仅是生态建筑、绿色建筑表现的一个方面而以。
二、生态建筑的特点
从建筑设计的角度看,生态建筑主要表现为:采用不同的绿化方式、不同的建筑遮阳设计、及合理的建筑方位设计以改善周围环境,采用合理的设计手法以增强空间的适应性。
生态建筑的规划与设计,应该具有以下特点:整体、全面地考虑设计区域内部与外部环境及周边的关系;强调人与环境及自然的和谐共存,不可分割;建筑材料尽量使用可回收绿色环保材材,不对生态环境造成破坏,尽量使用天然能源与可再生能源的结合;采用节能材料及节能环保技术和防治污染措施;;尊重设计位置内的土地、人文、环境及植被、风景的特点,因地制宜,合理设计突出现状周边内涵;建筑设计要能体现出生态文化与艺术的内涵的结合;设计过程中的多学科需采取综合性、多元化设计。
三、生态建筑的设计标准及原则
1实现建筑规划设计与人文自然的和谐与统一
生态建筑规划与设计最主要的特点是要坚持建筑的设计和自然的结合,使我们的设计与自然的协调发展,统一考虑。在进行建筑规划设计之前,设计师要以生态的理念为指导思想,准确地把握到建筑和自然环境统一体的关键点,而不能相互对立的设计,建筑属于自然环境的一部分,自然环境也是建筑的一部分,在建筑的规划设计过程中要注意和保护自然环境的状况,依托现状,发掘现状资源。
2实现可再生资源的有效利用
随着社会经济的发展,我国的城市建设进程不断加快,从而使得城市可用于建筑的土地资源也越来越少,而为了将城市土地资源尽最大限度的开发与利用,就急迫需要我们设计师,在当前的建筑中合理的增加建筑的层数和将建筑往地下发展就显得尤为重要。并且随着建筑施工行业的发展,在各当前的建筑工程中各种先进的施工技术和施工工艺与设备层出不穷,为生态建筑建设计创造了有利条件。在城市建筑建设的过程中,可以通过对可再生资源的高效利用,减少对不可再生资源的利用,从而才能够有效地实现生态建筑的建成。与此同时,在实际的建设过程中,还应该注意避免能源资源的浪费,从而不仅有利于促进生态建筑的建设,同时还有能够为开发商节约大量的成本。
3生态建设需要体现地方色彩和特色
任何一个地区的建设都是以当地的自然环境为基础,因而生态建筑设计需要彰显地方特色,并且要在详细深入的分析当地的气候、地理、文化习俗的基础上实施建筑设计。此外还要将当地的可持续性的能源分布情况考虑在内,比如当地的建筑材料以及其他各种限制性因素。
四、如何做好生态建筑设计工作
随着生态建筑的发展,建筑设计行业也最先受到挑战。如何实现合理的、可持续的生态建筑成为建筑设计行业首先需要解决的难题。当前,建筑师处于大规模的设计与建造阶段,其重点还在于设计,设计的好坏直接影响到生态建筑的使用。
1、追求舒适和健康是生态建筑的基础
生态建筑首先要满足我们的学习工作,用生活使用的基本要求,达到人体工程学的舒适性与适应性,例如适宜的光照、湿度以满足人们日常的工作与学习。此外还应有益于绿色与节能,例如有充足的日照以实现自助采光达到节能目的,有良好的通风以获得高品质的自然新鲜空气,设计时尽要多用无辐射、无污染的室内装饰材料等。达到设计的建筑与大自然的和谐关系。建筑应尽可能减少对自然环境的负面影响,减少碳排放,达到节能环保目的。
2、善于因地制宜,尊重环境属性
根据生态学的概念,生态建筑设计包含着综合资源的经济利用,其中首要的是城市化进程中的土地的利用,将是今后城镇的发展,势必在有限的土地资源内展开,以达到最高效的利用,必须建立高效的空间体系,例如在地面上建立亲和大自然、充满人情味的低层高密度建筑;利用生态技术建立起巨构城市,向地上空间要效益;充分开展城市地下空间的综合利用研究等,使城市地面、地下、空中连接为有机协调的立体网络。生态建筑设计强调与环境自然具有最佳关系,对环境破坏最小,一并充分发挥环境效益。与环境互选共生、共同增长是生态建筑设计的重要原因之一。建筑的选择做到充分利用原有的地形、地貌,与周围的环境特点以及当地的地理与气候特征相适应,做到“因地制宜”,合理设计。
3、加强环境绿化
在生态建筑设计中,一定要注重环境的绿化设计,创造出良好的局部微气候。首先,在建筑群落周围,尽量不使用或少使用渗透性差的硬质铺地,尽可能多的铺设渗透性强的生态铺地,多种植绿化效果明显的乔木,扩大草坪面积。其次,建筑物的立面,对墙面、屋顶、阳台进行绿化。
4、加强对生态建筑设计的整体把握
我们可以从两个方面进行入手,即建筑内部环境设计和建筑外部环境设计。对于内部环境,我们可使用声光、水热和智能系统。例如:对于设计者而言,提倡使用新能源提供的绿色照明系统,利用太阳能发电,可以节省部分电能的消耗;其次,室内使用节能灯具,还要注意附近建筑物造成的光污染。对于声音系统,设计时将卧室设置在背向噪音源的方向,使用隔音窗阻隔室外噪音,在住房附近种植绿色植物也可以减少噪音污染。节水措施上,建立雨水收集系统、污水处理系统就地将污水处理成中水(污水的排放标准),景观用水要专门设计将其纳入中水系统一起考虑。热环境的实现也很重要,建筑内的热系统要满足居民的供热舒适度的要求,冬季供暖温度宜在24度左右,夏季在27度左右,采用采暖、制冷、生活热水三联供的热环境技术,避免浪费。现代出现了智能化建筑,根据温度、湿度、风力的情况自动调节的“智能壳体”的开闭和空调量,保证了高的生产率。在室外建筑设计方面,建设绿色小区,例如:从整体出发,住宅内增大绿化面积,通过借景、分景等方式,使住宅区内环境协调。小区内应铺设具有渗透性的生态铺地,并大量种植乔木。通过以上两个方面的努力,达到对其设计的整体性把握。
5、积极利用新能源
为了减少对自然环境中的不可再生能源的使用,在建筑设计中应尽量采取一些可再生能源应用,例如太阳能和风能等。在天气寒冷的冬季,可以利用太阳能板将太阳能转化成为热能,以便于供室内取暖使用。而在夏季天气较为炎热的情况下,能利用太阳能的隔热性能遮挡出太阳的辐射,降低室内温度,达到制冷的效果。此外,太阳能所产生的热能能为热水器提供能源支持,将热水转换到室内。也可以利用太阳能进行室内的供电,从多当面来减少其他能源的使用,达到生态环境保护的目的。
选择合适的建筑材料是生态建筑设计中重要的一环。为避免或减少建筑材料对环境的破坏,设计师首先应该设计出更为精准的结构,确定合理的层高以及建筑尺度,简化建筑的不必要的形体变化,以减少材料的使用量,并以建材特性为基础,使用先进的结构系统,减少房屋的能量消耗。
五、案例分析
北京科技大学体育馆
试举北京科技大学体育馆(2008年奥运会柔道、跆拳道比赛馆)的建筑设计实例来说明生态建筑的原理。这个项目的设计理念必须立足学校长远使用,满足奥运国际比赛要求。尊重校园场所精神,适宜技术降低运营成本。因此,设计师采用了光导管系统的使用,在比赛馆中心场地安装了光导管,替代了传统意义上的电力照明(灯具),这是目前所有奥运场馆中唯一在比赛场地中央安装的照明系统。不开灯就基本满足一般体育课教学要求,同时采用148套电动日光调节器,可关闭或任意调节光线的明暗,以保证奥运赛时电视转播的需求。
该项目工程的太阳能热水系统考虑到北京地区的太阳能资源分布特点,采用金属重力热管作为太阳能核心元件,具有热性能好、工作温度高、热量大、启动快、系统水压高、稳定性能好等特点。系统的循环采用温差循环的方式,系统的控制为全自动控制,控制终端采用新颖的复合金属幕墙。
精心的设计成就完美的建筑,北京科技大学体育馆的建筑外形,以挺直的线条和极富雕塑感的体块表现了运动的力与美,严瑾的立面划分,准确的金属肌理,又充分展现了柔道、跆拳道运动特有的沉着与爆发之力。锈红色的亚光金属屋顶,巨大有序的金属墙面所形成的力量与秩序,与被誉为“钢铁摇篮”的北京科技大学相适应。同时从二层广场到室外地面的铺砌,使用了柔道、跆拳道运动中“带”的概念,使整个建筑浑然一体。
苏州博物馆
苏州位于纽博物馆新馆位于历史保护街区范围,紧靠世界文化遗产拙政园和全国重点文物保护单位太平天国忠王府。具体在忠王府以西,东北街以北,齐门路以东和拙政园以南地块,占地面积约10750平方米。
博物馆建筑造型与环境自然融合
博物的设计结合了传统的苏州建筑风格,把博物馆置于院落之间,使建筑物与其它周围环境相协调。博物馆的主庭院等于是北面拙政园建筑风格的延伸和现代版的诠释。
新的博物馆庭院较小的展区,以及行政管理区的庭院在造景设计上摆脱了传统的风景园林设计思路。而新的设计思路是为每个花园寻求新的导向和主题,把传统园林风景设计的精髓不断挖掘提炼并形成未来中国园林建筑发展的方向。
空间处理
馆建筑与创新的园艺是互相依托的,空间设计上设计了一个主庭院和若干小内庭院,布局精巧。其中最为独到的是中轴线上的北部庭院,不仅使游客透过大堂玻璃可一睹江南水景特色,而且庭院隔北墙直接衔接拙政园之补园,新旧园景融为一体。
这是一座在古典园林元素基础上精心打造出的创意山水园,由铺满鹅卵石的池塘、片石假山、直曲小桥、八角凉亭、竹林等组成,既不同于苏州传统园林,又不脱离中国人文气息的神韵,充分体现了绿色建筑的理念。
万科中心
万科中心位于中国深圳市的大梅沙度假村占地面积61,729.7平方米,总建筑面积80,200平方米。
首先要说的就是建筑本身采用的能够自动调节的创新式外遮阳系统。据了解,这套系统可根据太阳的高度以及室内的照度自动调节这些会“呼吸”的穿孔透光板,从而达到理想的遮阳效果。在中国来讲,也是首次将这种新型外遮阳系统应用于大型办公楼宇。
在水资源节约方面,建筑内部采用了全面的雨水回收系统,可以将屋面和露天雨水收集处理后蓄积在水景池内进而回用于草地绿化。此外,该项目还将所产生的污水全部回收,通过人工湿地进行生物降解处理,用于本地灌溉、清洗等用途。数据显示,这里每日的水处理量达100吨,大大减轻了市政用水的负担。
最后,太阳能热水以及光伏电系统也在这里有所应用,光伏系统所产生的无污染电能预计每年提供25万度的电量。此外,太阳能热水还应用于泳池热水以及大厦淋浴洗手等方面。
另外位于顺德北滘碧江的碧桂园集团新大楼用环保理念建“森林”式入口设计理念,将绿色生态系统与建筑物进行了完美组合,为国内首幢生态办公大楼。
六、结束语
生态建筑设计的最终目标,是要实现建筑系统及建筑系统与周围的生态环境之间的良性循环。生态建筑发展是一个新兴的事物,在它的发展过程中存在着许多问题,而且它的发展前景也是我们无法预测的。生态化的观念是我们必然的选择,而城市和生态建筑设计的生态化是历史发展的趋势。一方面,它很好的迎合了“可持续发展”的思想,另一方面,它也为当前我国城市建筑的设计提供了很好的发展思路。希望生态建筑能够被人们妥善利用,扬长避短,解决当今我国建筑中的问题,推动建筑业持续向前发展。
参考文献
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