广西天艺建筑设计有限责任公司 530022
摘要：生态建筑是基于可持续发展理念，为解决建筑筑对能源和环境的影响而出现的，并已成为未来建筑设计的方向。本文从建筑与自然环境的基本联系出发，结合能源利用、自然通风、绿化等理论，深入研究了生态建筑的设计原理和方法。
关键词：生态建筑设计 原理 方法
前言
可持续发展观念的提出不仅指出了未来发展的社会责任，也揭示了人类活动与环境的关系，也即是发展的环境责任。而生态建筑的提出这是对这一理念的继承和发展，使得建筑师开始从另一个角度重新审视建筑的设计实践，也更加重视人 自然 建筑三者的互动关系。就目前而言，尽管我国颁布了相关建筑节能技术政策，在节能建筑的建设上也取得了一定的成绩，但对生态建筑设计理论的研究还缺少综合性的系统的讲述，由此为了真正的设计出节能、环保的生态建筑，还需对生态建筑的设计基本原理和方法进行整体、全面的研究。
1生态建筑的理论分析
1.1 生态建筑的概念及设计原则
狭义上来说，生态建筑就是通过对建筑本身和建筑生态环境的组织、设计，实现建筑和环境的高效循环转换，进而获得节省能源、没有污染的建筑环境。广义上来说，生态建筑是一个庞大而复杂的系统工程，涵盖了从宏观环境到微观环境的整个范畴，涉及到自然、人文、建筑等多个学科，只有处理好这些因素的平衡关系，才能真正意义上的实现可持续发展目标。
与传统建筑相比，生态建筑在设计上应坚持以下原则：
1）整体性原则：生态建筑作为生态系统的一个子系统，既要立足于建筑的建造，处理好与整体生态环境的关系，又要最大限度地利用自然资源，降低运营能耗。具体来说就是尽可能提高使用能源与物质的效率，创造出有利于人们健康生存、发展的建筑环境[1]。
2）高效无污染原则：生态建筑着力于提高自然能源利用，并采用自然，无害材料，以减少建筑对环境的污染和破坏，可以说生态建筑是在能源消耗和环境破坏问题日益严重背景下的必然选择。
3）灵活适应性原则：生态建筑的空间时间属性要求建筑师应建立建筑系统的全寿命概念，充分考虑建筑全寿命过程中与周围环境的生态作用。但由于建筑与环境的相互作用随着时间的变化而变化，由此建筑设计也要采用“灵活性设计概念、适应性改变”等策略。
2生态建筑设计的特点
生态建筑设计是在常规建筑设计的基础上，把对生态环境的影响纳入设计与实施的考虑之中，这是生态设计与常规设计的根本区别所在。具体来说，生态建筑设计具有以下特点：
1）人与自然方面：生态设计的理念是：人和自然中的任何一种生物，都是地球生态系统的组成部分，相辅相成，缺一不可，人应把自己融入自然之中。并且在构思及设计阶段必须考虑降低能耗，资源重复利用和保护生态环境等问题。
2）设计的依据和目的：生态建筑设计是以人的需求和环境而设计，其最终目的是改善人类居住和生活环境，因此设计的主要依据环境效益和生态环境指标与建筑空间的功能、性能及成本要求来设计，达到生态建筑指标要求。
3）施工工艺：施工过程中对于能源主要强调利用可再生能源，如太阳能、风能、生物质能等；对于施工，则主要采用可拆卸、易回收，不产生有毒副作用的材料和产品，并力争使废弃物最少；对于材料主要是利用可再生或持久耐用的物质材料，并注重废物的再利用。
4）地域生态：设计根据区域不同而有所变化，遵循当地的土壤、植物、材料、文化、气候、地形，因地制宜，体现地域特性；尊重和培植地方传统知识、技术和材料，丰富人类的共同财富。并以整体系统为对象，设计旨在实现系统内部的完整性和统一性[2]。
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2生态建筑的设计方法
2.1整体的设计方法
2.1.1建筑与自然环境共生
共生思想就是主张人与自然的共生，建筑与自然、环境的共生，其核心是互为依托地生存，互为促进地相生、相长。它强调了自然和建筑，空间和空间之间的连续性。自觉的生态建筑从设计到实施都表现出一种整体关联的特征，其实质是生态精神的本质性逻辑。它强调生态建筑形成过程中多种因素的交互影响，整体地考虑自然与社会环境，功能与形式，设计与评估，建造与管理对建筑形成的影响，同时还要考虑建筑实施后对这些因素的反作用，即把建筑看做是一个有机系统，其内部的多种因子是互动的，而不是单向的决定模式。由此设计过程中一方面应尊重地形、地貌，将建筑物对基地的影响降至最小；另一方面应保护现状植被，尤其是古木名树，这是基地生态系统的重要组成部分，应尽可能组织到生态环境的建设中。此外还要结合水文特征，保护好场地内湿地、水体，及可渗透性土壤，尽量减少对环境原有自然排水的干扰。
2.1.2建筑与社会环境共生
具体来说就是在建筑全寿命过程中，继承保护好城市与地域的景观特色，继承地方传统的施工技术和生产技术等。由此在方案设计时，首先应充分了解当地的风土人情，地域景观特色，以当地的建筑语言为基础，设计出与周围建筑相协调的生态建筑。
2.2高效无污染的设计方法
2.2.1生态建筑的能量利用
建筑能耗是建筑物对自然界造成的主要间接危害之一，从环保和节能的角度出发，在建筑设计中，在节约使用不可再生资源的同时，应当重视新的能源利用方式，尽量多使用可再生能源。目前应用于生态建筑中的可再生能源有太阳能、风能、地热能等，其中以太阳能的利用最为广泛，技术也最为成熟，如被动式太阳能利用，通过合理布置建筑朝向，选择恰当的结构构造来解决建筑物的采暖问题。主动式太阳能利用，也是一种无废无污可持续利用的生态方法，主要是利用太阳能来加热冷水或发电。
2.2.2生态建筑的隔热
良好的遮阳设计不仅有利于维持房屋自然环境，而且有利于节约建筑空调费用，因此在被动式节能措施，一直是一种最为有效的方法。如侧窗遮阳，既可利用建筑的挑檐、阁板等构件进行遮阳，又可利用绿化、植被等自然因素进行遮阳，都能取得较为理想的效果。在具体设计过程中，为了进一步加强遮阳效果，提高建筑采光、通风等其它功能，还可采用遮阳板结合太阳能光电和光热转换板，在双层玻璃幕墙的空气夹层安装遮阳百页或者帘幕，使用自动调节构件等方法[3]。
3生态建筑的综合设计策略
生态建筑设计过程中，有些时候对采光、通风、采暖等方面的解决方法存在冲突，由此建筑设计者通常考虑以下几个方面以提高建筑的整体性设计。
3.1缓冲区策略
概括来说，缓冲区策略就是在生态系统的基础上，利用围护设计、建筑实体组织等策略，在建筑和周围生态环境间建立一个缓冲区域，以防止极端气候变化的影响，为建筑系统创造一种良好的微气候环境。缓冲区的作用主要有两个方面：一是防止夏季太阳辐射等极端气候条件对人体的不舒适感；二是促进建筑系统内部和外部之间的交换。
3.2“双层皮”幕墙系统
双层幕墙的外层是完全封闭的、由隔热型材及双层中空玻璃构成的幕墙，内层则为可开启的单片玻璃幕墙。冬天幕墙中间会形成一个温室，能够提高幕墙的外表温度；夏天打开中间的热通道上下两端的进风、排风口，则可以降低内层玻璃幕墙的外表温度，减少空调负荷。并且双层幕墙和全封闭中空玻璃还具有较好的隔声功能，对于降低噪音污染有着重要作用。但该系统也存在一定的缺陷，如冬天可能吸入温度过低的进风，影响了室内的舒适度；表皮的工程造价较高等。但总体来说，新材料和新技术的发展为双层幕墙的应用提供了良好的前景，要创造真正的生态建筑，还需加强“双层皮”幕墙系统的研究。
结语
建筑活动作为人类重要的生产活动之一，已逐渐成为世界建筑发展的趋势，由此我国也应立足我国国情，不断探寻我国生态建筑的发展道路。这就要求一方面应善用自然的绿色思想，并结合现代科学技术，另一方面也要立足本土和现代化，加强适应自然环境的低技术方法的扩展性考虑。这样才能不断改善当前建筑污染的问题，走出符合自己国情的生态建筑建设之路。
参考文献
[1]陈重，郭清峰.生态建筑设计原理及设计方法研究[J].建材与装饰.2016（42）
[2]贾俊妮.生态建筑设计原理与方法[J].湖南城市学院学报（自然科学版）.2016（01）
[3]李金桥，石润泽，卢政光.生态建筑设计原理及设计方法探讨[J].山西建筑.2015（22）
个人简介：高娜（1983.03-），女，河南周口人，工程师，大学本科，从事建筑设计工作。
论文作者:高娜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/26
标签：建筑论文; 生态论文; 建筑设计论文; 环境论文; 方法论文; 自然论文; 幕墙论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;