城市建筑研究论文

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摘要：提倡把建筑置于所在的文脉上，建设经济上合理的、符合生态的、有助于社区建设的建筑方向，即基于共同关注人、自然的新的设计理论和价值观，在满足建筑基本功能和技术要求的基础上，既要综合考虑资源和能源利用率，在建筑生命周期内加强物质、能量的循环再生，减少对环境的消极影响，也要追求建筑的个性化和文化品位，创建宜人的空间环境，从而实现建筑与人、自然的和谐共生。

关键词：生态要素；建筑形态；建筑环保与节能

1从生态要素到建筑设计：对建筑形态与外观的影响

建筑出现伊始，无论“穴居”或“巢居”，都是与自然环境相对立的人类的庇护所，却时时刻刻体现着与自然的交流和对话。生态因素对于建筑的产生和发展起着不可估量的作用，甚至可以说是建筑发展的决定性因素之一。当地的太阳辐射、热、光、阴影、降雨、水文、风、植物、地形等自然条件参与了建筑生命周期的全过程，从方方面面影响着建筑的功能和外观。

建筑不是大地的“领主”，建筑的造型语汇是自然风景的直接反映，任何建筑最重要的关系是与自然的协调。建筑的形式、布局、室内外空间组合应与不同时(季节、时令)空(场地)充分联系起来，力求建筑自然采光，自然通风、自然控制温湿度。

气候是重要的自然环境要素。设计师在了解建筑所在地区的温湿度、风力风向、太阳辐射、降水等气候要素的时空分布变化规律后，因势利导，通过适当的建筑体量和空间组合，建筑朝向，建筑材料，表面色彩等选择来满足人体舒适感。对于炎热地区，遮阳、通风、隔热是提高建筑空间舒适程度的重要手段，形成了深檐、骑楼、敞廊、通透、架空等设计语汇。对于寒冷地区则以保温、纳阳为主，形成双层墙(窗)、日光廊道，围护结构蓄热，封闭等设计语汇。而对于温带地区，则需建筑空间具有可转换的灵活性，即空间有开与闭，内与外的双重性。中东地区传统的双院式住宅小而荫庇的庭院比大的庭院凉快，从而形成空气压力差，引起空气对流。即从小庭院(凉)到大庭院(热)的穿堂风，而两院间过道中的水槽又可以冷却微风。

土地是建筑的载体，建筑适应于土地成为其存在的条件。土地通过地质条件、地形地貌影响着城乡、建筑的布局和形态。地形地貌从形态上直观的影响着城市布局与建筑形态。在中国陕西、甘肃、山西等黄土高原地区，窑洞作为一种特有的建筑形式，既符合当地的自然气候条件，又体现了独特的地质特点。黄土高原的条条冲沟，块块坡地上挖掘而成的黄土窑洞，既不占耕地，还可防止水土流失，冬暖夏凉，适于人们的居住要求。对地形地貌的尊重可以说是对土地“文脉”的一种延续。地下空间的开发是对土地的创造性利用，不仅提高土地利用率，还意味着较低的运营费用和能源消耗。中国古老的“覆土建筑”——窑洞就是早期开发地下空间的居住地设计。

自然界为建筑的营造提供了丰富的材料。一般建筑通常采用当地资源：木材、石材、土等等。北京的紫禁城、雅典卫城、福建的客家土楼分别是由这三种材料建成的建筑中最具有代表性的一例。除此之外还有大量的植物材料可以利用。芦苇、麦秸以其柔韧的特性与黏土结合在一起制成土坯砖，可砌筑既坚固耐久又保温隔热的建筑材料，在许多地区。茅草是很理想的屋面材料。在非洲的有些地方，甚至用牛粪作为屋顶的覆面材料。竹子的应用就更为广泛了，既可以直接用作建筑的结构材料，也可以加工成各种构件。

2从建筑运营到生态环境：建筑环保与节能两重性

作为城市人工环境的主体——建筑，其内外部的物流、能流、信息流的利用效率和程度关系到城市代谢质量水平。建筑从建设到使用需要不断与外部进行物质、能量的交换，消耗地球资源，同时又对环境造成不同程度的影响。在欧洲，约有半数的能源消费被用于房屋的建造和维护。可以说建筑对资源耗竭，环境恶化等问题有直接的影响。而因势利导-合理利用生态因素建造房屋。既可以有效的减少建筑运营时所需的能量损耗，节约资源，又可以减少废弃物的排放量，避免污染环境。下面就从节能、环保两个方面分析建筑对自然环境造成的影响。2.1建筑节能：针对不可再生资源

建筑节能是指：建筑全过程(从建设筹划、建设、维持到建筑拆毁全过程)能量及相关能量链的相对减少，它的根本是不可再生能源、资源消耗的减少。

2.2建筑环保：资源可持续性，再生性利用

建筑环保是指：建筑全过程对社会环境及自然环境相对小的影响，它的根本在于自然资源可恢复性和再生性地利用。

环保比起节能的分析要复杂得多。环保更像是平衡，一种对于自然大系统的平衡。我们不能只建立在一个房间、一个房子、一群建筑的范围来分析是否环保，很多所谓环保房子是对大环境平衡的破坏。比如大面积推广雨水回用和过度抽取地热(且不说热水是否得到100％的回灌)，都会使得地表生态环境和地质环发生改变，都是对自然平衡的破坏。一种建材是否环保，也不能进行绝对的判断，比如木头、石头是环保的，塑料是不环保的。同是取自天然的木材，过度砍伐和森林自然代谢，或是可恢复性砍伐，意义和性质将是完全不同的。

请看下例：“石材向来被认为是取之不尽的资源，不可再生性资源的列表里绝对没有它，因而只要无毒无害无放射性，石头在建筑中的使用一定是环保的。然而事实并非如此。根据调查得出如此数据；买下一座山，山体上可用矿带只是一部分，或是极小的一部分，20％以上的算是好矿山了。采矿的普遍办法先是从山下的石材加工厂修一条简易公路通到山上。然后炸山暴露矿带，通过进一步爆破形成作业面，最后可供真正开采的仅仅是矿带的30％～40％。开采通过火焰切割机进行(烧柴油形成喷射火焰)，切割下来的石块够得上荒料标准的，由大马力柴油卡车(多为进口)运下山，这样的荒料占矿带的1％～10％。荒料到了加工厂，要通过大砂轮锯的切割形成板材，砂锯片一般2至3公分厚，板材也是2至3公分厚，因此出材只是原有荒料的50％。这些石板还有根据建筑师的风格设计进一步加工，加上运输和施工的损耗，铺在地上、挂在墙上的也就60～70％。按照以上的步骤列成山体利用率的算式；20％×40％×5％×50％×70％=0.14％。

对于一座利用率仅为0.14％的山体，开采过程中山体表面植被几乎是100％地全部破坏：炸山后遗留下的裸露岩床可达几平方公里，望去苍凉一片，碎石块、碎石渣漫山遍野，山体表面寸草不生。这些坚硬的岩石要经过几百年的风化和沉积泥土，才可能生长小型植被。而山下石材加工厂几乎成了粉尘加工中心，让方圆几里的植被得上了白化病(植物表面覆盖着厚厚的白色石粉)。在石材厂门前厚厚的石粉几乎没过了鞋子，环境破坏的程度触目惊心、不忍目睹”。

人类生存在地球上所建造的建筑物是一种对物质环境的营建。在大自然生物圈中，人最具有知识和认识的能力。大自然中有着生态的要求，即自然生态的循环。作为人类赖以生存的建筑，一样要遵循自然法则，否则就会被无情淘汰。生态环境是人类生存最基本的支撑，地区的生态要素就是建筑设计建造运营的基础。建筑诞生的几千年以来，生态因素是物质的，同时也是精神的。从单纯的关注建筑的外观形式，转而重视了建筑环境的生态命题，从单纯的强调用建筑学的知识处理狭义的环境，到自觉的利用综合交叉的学科去处理广义的人居环境的问题。绿色建筑、生态建筑、自然建筑也为建筑师关注的新的特点。