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摘要:随着社会进程的逐步推进,可持续发展的理念越来越为社会各界所接受。生态建筑作为生态设计领域重要的组成部分,在城市建设和人类发展过程中占有举足轻重的地位,因此积极推进生态建筑成为可持续发展的必然趋势。本文从系统思想的角度详细论述了生态建筑的概念、基本特征和在我国的发展现状,分析生态建筑在我国的发展趋势,并提出策略,旨在为生态建筑的发展及城市建设提供理论依据。
关键词:生态建筑;系统思想;可持续发展;趋势;途径
一、引言
为了建筑、城市、景观环境的“可持续”,建筑学、城市规划学、景观建筑学学科开始了可持续人类聚居环境建设的思考。许多有识之士逐渐认识到人类本身是自然系统的一部分,它与其支撑的环境休戚相关。在城市发展和建设过程中,必须优先考虑生态问题,并将其置于与经济和社会发展同等重要的地位上;同时,还要进一步高瞻远瞩,通盘考虑有限资源的合理利用问题,即我们今天的发展应该是“满足当前的需要又不削弱子孙后代满足其需要能力的发展”。这就是1992年联合国环境和发展大会“里约热内卢宣言”提出的可持续发展思想的基本内涵,它是人类社会的共同选择,也是我们一切行为的准则。建筑及其建成环境在人类对自然环境的影响方面扮演着重要角色,因此,符合可持续发展原理的设计需要对资源和能源的使用效率、对健康的影响、对材料的选择等方面进行综合思考,从而使其满足可持续发展原则的要求。近几年提出的生态建筑及生态城市的建设理论,就是以自然生态原则为依据,探索人、建筑、自然三者之间的关系,为人类塑造一个最为舒适合理且可持续发展的环境的理论。生态建筑是21世纪建筑设计发展的方向。
二、生态建筑的概念与基本特征
生态建筑这个词的由来是在1963年由美国建筑师保罗?索勒瑞把生态学(Ecology)与建筑学(Architecture)两词合并成为“生态建筑学”(Arcology)。从其文字组成便可反映出其基本内涵:生态学(Ecology)是研究有机体之间及生物与其外部生存环境之间相互关系的科学;建筑学(Architecture)所研究的是如何营造适合于人类的微观环境。以生态学途径解决建筑可持续发展所面临的困境是“生态建筑”研究中最有价值的内容。
所谓生态建筑,是根据当地的自然生态环境,运用生态学、建筑技术科学的基本原理和现代科学技术手段等,合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系,使建筑和环境成为有机结合体,同时具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力,满足人们生活环境舒适性,使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。生态建筑把建筑物与种植业、养殖业、能源、环保、美学、高新技术等紧密地结合起来,是多学科、多工种的交叉,是一门综合性的系统工程。
生态建筑作为一门复杂的系统工程,它与传统建筑的区别在于:生态建筑将建筑置于建筑生命周期这一特定语境中予以考虑,经济优势明显。从其概念可以看出,生态建筑作为生态系统中一个开放的子系统,既要为人创造一个舒适的空间,同时又要保护好自然环境,并且关注从建筑物的前期决策、勘察设计、施工、使用维修乃至拆除整个全生命周期。因
三、生态建筑在我国的发展现状
(一)现阶段我国生态建筑的发展特点
(1)利用适宜技术发展生态建筑
适宜技术采用因地制宜的利用本土材料,并且注重保持地方建筑特色,具有明显的本土化、地域化特征;技术成熟,可操作性强;由于材料取自当地,减少运输成本,因此还具有一定的经济性。我国现阶段技术发展的整体水平还有待提高,因此实施和推广适宜技术具有现实意义。例如济源市一中体育馆在环保技术上采用了地道风降温系统,利用热压组织自然通风,利用自然采光和遮阳系统控制温差和光照,经济有效地使建筑达到了生态化。适宜技术不仅用于一般的民用建筑,在保护世界文化遗产——敦煌莫高窟千佛洞上也发挥了重要的作用。由于敦煌常年干燥,昼夜温差大,千佛洞的壁画塑像发生褪色、风化与剥落等自然破坏。为解决此问题,兴建了莫高窟千佛洞博物馆,建筑师采用了很多卓有成效的适宜技术,如:将博物馆建筑大半埋入丘陵中,成功利用土壤的天然保温效果;在大厅一侧铺设流水沟,利用室内水体调节干燥空气等。整座建筑在没有高昂的技术投入下,同样达到了节能环保的目的,同时创造了良好的室内环境。
(2)依靠政府扶持发展生态建筑
由于生态建筑初次投入比较大,在市场还不成熟时期,完全依靠市场进行推广和研究生态建筑具有很大的局限性,因此政府扶持显得尤为重要。我国的生态建筑示范项目,往往以政府委托的科技攻关课题为契机,有关部门搭建平台,整合各种资源,在研究机构和企业的通力协调配合下完成。例如清华大学超低能耗示范楼是北京市科委重点科研项目,同时也是国家“十五”科技攻关项目“绿色建筑关键技术研究”的技术集成平台。作为2008年奥运建筑的“前期示范工程”,它集中体现了“科技奥运、绿色奥运”的理念。上海生态示范楼是上海市科委重大科研攻关项目“生态建筑关键技术研究及系统集成”的成果之一,由上海市建筑科学研究院总体负责,上海建筑相关领域12个交叉学科团队协同攻关完成。
(3)生态建筑评估体系有待完善
随着生态建筑研究的不断深入,目前发达国家已经针对生态建筑推出一系列比较成熟的评估体系,包括美国的LEED、英国的BREEAM、、德国的生态建筑导则LNB、加拿大的GBTool、澳大利亚的NABERS、挪威的ECO PROFILE、法国的ESCALE、日本的CASBEE等。我国生态建筑评估体系发展相对滞后,但相关工作也已全面展开。2001年建设部住宅产业化促进中心出台了《绿色生态住宅建筑要点及技术导则》;与此同时,多家科研机构、设计单位的专家合作,在广泛研究世界各国生态建筑评估体系的基础上,并结合我国特点,完成了“中国生态住宅技术评估体系”的制定,出版了《中国生态住宅技术评估手册》;2006年出台并实施了《绿色建筑评价标准》(试用版)。但是我国目前在生态建筑评估的研究上依然处于初始阶段,现有的评估体系很大程度上参考了国外评估体系,而且注重对环境影响的评价,而忽略了对经济方面的评价。
(二)我国生态建筑发展的难点
(1)短期效益不显著
生态建筑属于前期投入较多,而收效相对较为缓慢的一类项目。因此生态建筑的经济优势更多时候要将其置于全生命周期的语境下才最为显著。但是人们在衡量一种新思想或技术的合理性时往往重视其短期效益是否明显高于传统思想或技术的效益,如果其短期效益不被看好,纵使它有更好的长期效益,也很难为人们所接受。由于我国生态建筑技术水平较低,市场推广度不大,使得生态建筑建造的一次性投入成本较大,虽然一次性成本在建筑运营阶段可以节省出来,但仍然使得追求短期效益的开发商望而却步,这可能成为我国推广生态建筑的一道门槛。
(2)评估体系不完善
我国目前比较权威的两套生态建筑评价标准,即《中国生态住宅技术评估手册》(2003年版)和《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006),二者都是从我国国情出发,强调以人为本,注重可持续发展。但是由于我国生态建筑的研究起步较晚,其评估体系的研究不够深入,导致具体的建筑节能、节地、节水、节材和环境保护的评价方面缺乏配套的指标。我国地域广阔,自然资源和经济状况具有很大的差别,具体的环境目标并不一致,因此在做研究分析时,我国评价标准单一且固定环境目标,而容易导致现有的评价标准体系与实际状况相背离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,我国采用的是线性评价模型,近年来,从数学上已证明,此种线性评价模型在大多数情况下是不合理的,并且在现阶段,经济性还是一个重要影响因素。
(3)相关激励政策和法律法规不够完善
我国生态建筑的发展刚刚起步,国家出台的一些政策和法律在地方由于种种原因缺乏有效的激励政策去积极地引导,从而导致有些想在此方面有所作为的企业或个人因为资金缺乏和政策的扶持力度不够望而却步。而且在我国发展生态建筑的扶植形式往往以政府委托的科技攻关课题为主,扶植和宣传的力度不是很大。我国颁布的《中华人民共和国建筑法》、《中华人民共和国城市房地产管理法》及《中华人民共和国城市规划法》等对我国的建筑用地和建筑市场及管理等做了较为全面的规定,但对于生态建筑与环境之间的关系却限定得不够明确。
四、运用系统思想分析我国生态建筑的发展趋势和途径
由于生态建筑受到所处地域生态环境、建筑技术水平、经济状况和人文社会等诸多因素的影响,构建生态建筑是具有一定复杂性的。只有从整体的角度把握生态建筑的构成因素,才能正确处理建筑、环境和人之间的关系。笔者从生态建筑的性质出发,将其分为建筑系统、生态系统和人文社会系统三个子系统。
(一)我国生态建筑的发展趋势
(1)生态建筑将向资源节约型、环境友好型方向发展,营造自然健康生态系统
生态建筑作为可持续发展建筑,是以节约能源、有效利用资源、保护环境为基本原则。随着人类社会的进步和科技的提高,生态建筑将不断向资源节约型、环境友好型的方向发展:在资源和能源利用方面,不断提高能源利用效率,尽量减少不可再生资源的使用,以太阳能、风能等可再生能源逐渐替代不可再生资源,有效利用废弃物转化能源,以满足能耗需求。在保护建筑周围生境方面,生态建筑将充分研究与周边景观、植被、微生物、动物之间的关系,并根据自然法则进行合理配置,从而突显其注重营造自然生态,强调人与自然的和谐发展的特点。在废弃物排放方面,生态建筑将严格控制,将废弃物排放减少到零排放或零污染,做到再生、循环利用和重复使用,如对垃圾应进行充分的“三化”处理,通过中水系统对废水回收利用等等;建立立体的多层次绿化系统,净化小环境,改善小气候。
(2)生态建筑将不断研发高新技术,打造高科技建筑系统
随着社会的发展,人类将更多的关注规模化和高效率,技术的进步正是生态建筑不断发展的基础和动力,因此,发展高技术生态建筑是未来建筑业发展的必然趋势。目前,我国的生态建筑发展还处于起步阶段,生态技术和材料也严重落后于发达国家,因此在全国范围内普遍推广适宜技术发展生态建筑比较符合我国现阶段的基本国情。然而,我们在推广适宜技术的同时,将注重对高新技术的研发和利用。在建筑材料和设备选用方面,生态建筑将选用无毒、无害、无污染环境、有益人体健康、可降解并取得国家环保标志的材料,并积极使用3R(可重复使用、可循环使用、可再生使用)材料和高新技术处理的环保材料,采用高效节能的设备,注重建筑垃圾资源化,从而降低生产成本,提高经济效益。在设计方面,考虑建筑节能化,有效提高建筑节能效率,降低建筑能源耗费。将综合考虑建筑全生命周期,不仅在设计阶段充分考虑并利用环境因素,还将尽可能的减少施工过程和拆除过程对环境造成的危害,从而确保建筑在全生命周期中都不会对环境造成消极影响。
(3)生态建筑将有效平衡协调经济、社会和生态间的关系,突显可持续发展社会理念
人作为社会的主体,应当不断提高生活质量,提高物质文化生活水平,追求在优美的环境中工作和生活。因此在发展生态建筑时,不应为了追求高效节约而以降低生活质量、牺牲人的健康舒适为代价。生态建筑会更加注重“以人为本”生态设计理念,更加合理的考虑使用者的需求,充分体现出对使用者的关心。除考虑保护生态环境和为人类提供健康舒适的空间环境,生态建筑更加要考虑经济合理性的问题,只有实现环境与经济的共赢,才符合其作为可持续发展建筑的特点。由于我国生态建筑研究刚刚起步,技术水平较低,市场不够成熟,使得生态建筑建造的一次性投入成本较大,而回报要在多年以后才能有所体现,因此使得追求短期效益的开发商望而却步。这是生态建筑发展目前遇到的最大障碍。然而随着技术的不断革新,我国生态建筑市场的不断规范、完善和成熟,生态建筑一次性投入成本将会有所降低,经济效益会推动生态建筑的不断发展,使其真正走进人们的生活。生态建筑将有效平衡协调经济、社会和生态三者间的关系,切实突显“可持续发展”理念。
(二)我国发展生态建筑的途径
(1)从国情出发走适合我国的生态建筑发展之路
发达国家在生态建筑的研究与实践方面起步较早,在推广实施生态建筑领域取得了一定的成效。这也给我国生态建筑的发展做了很好的示范,使我们能够更多的思考,避免走很多弯路。我们应积极地与国际接轨,借鉴国外推广发展生态建筑的成功经验。当然,在生态建筑设计方面,我们一切应从实际出发,不能直接照搬发达国家的既有经验,不能脱离我国的现实情况,以高昂的价格购买国外的先进技术和产品发展我国的生态建筑,那样不仅不能发挥出它应有的优势,还可能出现“水土不服”的效果。
(2)不断完善我国生态建筑评估体系
生态建筑是一个高度复杂的系统工程,涉及环境、社会、经济等多方面因素,因此它的评估体系是有别于传统建筑的,而且是更复杂的体系。随着生态建筑的发展,其评估体系也已不再是单纯地对节能、环保等指标进行评价,还要综合考虑社会、经济、文化的因素。我国建筑业正处于高速发展的时期,推行生态建筑是贯彻落实科学发展观,走永续发展的必然选择。我国生态建筑评估体系尚不够成熟,很大程度上还是参考发达国家,还存在很多问题。因此,目前亟需建立一套适合我国国情、成熟完备、可操作性强且具有市场推广性的评估体系。
(3)有效发挥政府的主导作用
由于生态建筑的前期投入较大,短期回报不明显,因此对于大多数开发商来说,建造生态建筑缺乏动力和热情。政府应根据现代建筑业的发展特点和发展趋势,出台生态建筑的激励政策和法规,从而鼓励个人或团体关注生态建筑。例如对高新技术建筑企业实行财政补助和奖励,对生态建筑开发商给予扶持和政策优惠,通过财政补贴等方式鼓励人们使用新型建筑材料,重点扶持一批以实践生态建筑为主体内容的示范建设项目和企业。更重要的是加强审批管理,鼓励生态建筑企业进入市场,对于高污染低效益的企业要依法取缔。
(4)加强生态建筑高新技术的开发和研究
高技术能够解决生态建筑高层次的问题,因此生态建筑对高新技术的应用是未来建筑的主导趋势。我国目前生态技术还相对比较落后,这也是生态建筑无法广泛推广的一个重要原因。生态建筑的关键步骤就是技术创新,技术的进步对于支撑生态建筑经济运行具有至关重要的作用,因此我们必须要大力开发高新技术,从而实现低投入、高产出、低污染的生态建筑,真正实现人与自然的和谐发展。
五、结束语
生态建筑作为生态设计领域重要的组成部分,在城市建设和人类发展过程中占有举足轻重的地位,积极推进生态建筑成为可持续发展的必然趋势。但在现阶段,以利益最大为导向的市场机制下,推广生态建筑具有一定难度,要解决这一问题,就应当在可持续发展原则基础上建立一套新的价值观和行为规范,充分发挥政府的主导作用,加强生态建筑在经济上的可行性。
参考文献
[1] 孙凌波. 2016梁思成建筑奖获奖者专访[J]. 建筑学报, 2017(6):1-6.
[2] 唐强. 适宜重庆地区土钢生态建筑技术研究[D]. 西南大学, 2018.
论文作者:伍星华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/8/27
标签:建筑论文; 生态论文; 我国论文; 环境论文; 可持续发展论文; 技术论文; 评估体系论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;