生态建筑设计与趋势研究

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一、生态建筑的概念和特征

1.现代生态建筑内涵

“生态”来源自古希腊语言Oikos，本身含义为住所、家等，上个世纪60年代，建筑设计家保罗•索勒瑞率先提出了“生态建筑”的概念。作为现代全新的建筑概念，生态建筑的解释较多，归结起来主要是把建筑本身看作生态系统，在坚持生态学方法以及原理的前提下，在对建筑范围内的物态因素进行组合的基础上，在该生态系统之内实现内部能源、物质的循环转化，从而形成低能高效、无污染的平衡生态体系。生态建筑内涵包括：（1）降低能源消耗，尊重自然，保护自然，建筑物与自然环境构成和谐有机体；（2）提供和谐无污染的建筑空间，向区域内的使用者提供质量较高的活动和生存空间。

2.生态建筑特征分析

站在建筑设计立场来看，生态建筑本身包含了以下主要特征：通过各种各样的绿化形式对建筑物周围小范围的气候进行调节，利用轻型的、跨度较大的结构提升空间的适应程度。在对生态进行设计时，主要考虑以下要点：人同自然环境的互相依存、和谐相处；全面、完整分析建筑区域内和区域之外的环境之间存在的联系；重视利用防水防污措施；尽最大可能对再生能源、天然能源进行利用；在建筑地址选择时远离污染；体现出生态艺术与生态文化的内涵；因地制宜，设计过程中，重视环境、植被以及当地土地的特点；体现生态建筑的多个学科的综合特点。

3.生态建筑设计过程中的主要原则

在进行生态建筑施工之初，需重视生态建筑的设计，其主要似乎对建筑的内部结构进行整体布局，实现规划统筹，初步构建生态建筑范围内的生态循环系统，以便提升生态建筑完工后的相关功能的正常使用。作为一项十分复杂的建设工程，生态建筑包含了人类文化、自然循环、社会经济以及建筑技术等方面的知识，以便能够确保生态建筑能够正常使用，确保生态建筑的特色功能能够顺利实施，在进行生态建筑设计过程中，主要遵循下列原则。（1）经济型原则这一原则主要体现出生态建筑需要符合经济性，其并非对建筑项目施工过程中应用到的技术以及施工材料进行经济方面的约束，而是强调的是生态建筑在使用过程中体现的经济性能。在进行生态建筑施工过程中，牵涉到多个科学理论以及先进技术，并与建筑材料进行配合，确保生态建筑的高效运行、低耗运行以及节能运转，最大程度减小生态建筑在环境使用过程中的破坏程度，降低对自然的能源消耗，实现经济的优势运行。（2）可持续发展的原则作为生态建筑设计过程中最主要的原则，可持续发展是确保生态建筑能够实现预定建设标准的关键，是确保生态建筑持续、有效发展的重要手段。可持续发展主要是在设计生态建筑过程中，需要从自身的生态循环体系统出发进行规划，以便实现生态建筑工程的持续以及稳定性。（3）节约原则该原则即是在保证建筑本身消耗能源的前提下，实现能源的有效节约，并且降低建筑对能源的依赖程度，保证建筑区域内的能源能够维持建筑的正常运行。这一原则也是对建筑可持续发展补充，更能够突出生态建筑本身含有的建设意义。（4）舒适原则舒适原则主要是在确保建筑物的持续发展基础上，合理优化建筑环境，以便确保建筑内部的生态环境满足住户的需要，构建舒适性较高的居住空间。在经济不断发展的基础上，现代人们对工作区域、生活区域的环境要求也不断提高。所以，在生态建设设计中需重视舒适性的设计，建筑运行中舒适性是重要保障，同时也是人们接受生态建筑这一概念的前提和保障。

二、生态建筑设计过程涉及技术研究

1.生态建筑中高新材料的使用

现代建筑行业已经广泛使用了高新材料，其有效能提升生态建筑内室内环境和空间与住户需求之间的符合程度。在建设良好的生存环境的基础上，在一定范围内降低能源的消耗，这也是确保生态建筑能够有效运转的主要因素。高新材料的类型也十分广泛，例如，吸热玻璃、热反射玻璃在生态建筑中获得应用，能有效减少建筑内环境收到高温的影响程度，保持室内环境的稳定性。又如，防水材料以及水循环系统的科学使用能，科学应用以及管理建筑范围内的水资源，通过冷水实现建筑物冷却功能，最终达到降温效果。

2.生态建筑中对清洁能源的使用

生态建筑可以合理有效运用新能源材料，提升对有限资源使用功效，减少对能源使用、能源消耗中对环境的影响，能很好体现建筑设计中的可持续发展的原则，是生态系统较之传统建筑的优势所在。当前，生态建筑中能够使用到的清洁能源包括生物能、地热能、风能以及太阳能，而其中应用最广泛、种类最丰富的太阳能技术。对这一能源技术的应用实践中，利用建筑外的蓄热板构建起太阳能小型系统，该系统性质主要为由蓄热设备、空气导管、集热板共同构成的玻璃盒子，该盒子中包含的集热板能实现能源转化，把太阳能转变为热能，风扇充当驱动系统对空气进行加热，接着利用空气导气管对已经收集到的热能进行传送，传送到建筑的内部后再完成热量的存储。另外，利用空气集热板也能形成太阳能系统，其操作原理为：将集热板的热量向空气供热体系进行传输，是吸纳对供热系统热能的补充，在短时间内积累热能，提升太阳能技术的使用效率（如图1）。

三、建筑设计在生态化发展过程趋势研究

在经济不断发展、生存环境不断遭到破坏的前提下，因为生态建筑本身含有的特征以及优势能够为可持续发展带来积极影响，同时符合人们对于居住和生存环境的要求，因此社会开始越来越重视生态建筑设计。当前，建筑设计十分重视生态构造，在新型能源技术不断研究开发的基础上，整个建筑行业的建设模式不断向生态设计思路贴近。

1.建筑利用的生态趋势

在对废旧建筑进行处理时，为了获得更多更广的使用范围，拆除这些建筑是最基本的手段，保证城市发展以及建设进度，确保开展社会活动时拥有足够空间。在拆除废旧的建筑物时，会对建筑附近的环境造成环境污染等方面的影响，极大浪费了资源。当前国外发达国家十分重视保护及改造废旧建筑物，减少拆除建筑物的工作。

2.建筑能源的生态趋势

主要是指对可再生能源进行利用，降低非再生资源的利用，减少人类活动对环境的影响。上文提过地热能、太阳能等再生能源的利用已经成为生态建筑设计趋势，是未来能源获取的重要途径。另外，加强应用隔热设备、自然光的采集、自然通风，合理使用保温材料，也是实现建筑节能的重要途径。

3.建筑结构的生态趋势

作为建筑工程的主要部分，建筑结构实现对建筑的支撑功能，建筑结构的趋势表现在对拉索结构、薄壳结构、轻钢材料以及轻质墙体的研究开发，减少建筑施工材料的使用，全面提升建筑结构的质量，强化建筑物的持续发展。

四、结语

在资源快速消耗、环境恶化的当下，建筑行业需重视生态建筑设计，加强建筑设计的生态化研究，重视的对节能环保材料的使用，减小建筑对生态环境的破坏，全面提升人们的生存和居住质量。

本文作者：武建强张洪杰工作单位：河北筑美工程设计有限公司