重视生态策略在建筑设计中的运用.doc

重视生态策略在建筑设计中的运用周玉梅，修长春1. 北华大学师范人文学院，吉林省 吉林市 132013；2. 沈铁吉林勘测设计院，吉林省 吉林市 132001提要：建筑既作用于生态环境，也作用于人类，它始终持续地影响着周围的环境和使用者的生活，特别是对于我国高速发展的城市来说，其影响更是巨大。生态建筑将成为21世纪建筑设计的主流。建筑与可持续发展的三个重要方面（环境保护、经济发展和社会进步）密切相关，生态建筑应是可持续发展的一个组成部分。文章针对我国生态环境与建筑设计中存在的主要问题，提出在建筑设计中要注重生态策略的运用，推动生态建筑设计要依靠全社会生态意识的提高，增强人与自然环境的沟通，完善生态建筑设计的法律规范。关键词：建筑设计；生态策略；生态建筑；可持续发展中图分类号：X192 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2004）03-0449-03建筑在人自然社会经济复合的生态系统中，不仅影响整个地球生态系统，而且直接关系到人类的生存和发展。在我国建筑业的高速发展中，由于忽视建筑、人和自然生态环境之间的协调，各种技术设备的采用，在改善人们的生活环境，给人们带来方便和舒适的同时，也产生许多消极影响和危害，如建筑环境污染、建筑材料中的有害元素、噪声、“空调综合症”等问题困绕着人们的生活和健康。因此，必须重视生态策略在建筑设计中的运用。1 生态环境与建筑设计建筑是人类创造的介于自然界与人类之间的微观环境，建筑的存在本身既作用于自然生态环境，也作用于人类，建筑始终持续地影响着周围的环境和使用者的生活。在建筑物的建造过程中会消耗大量的资源和能量，同时也会产生不少废弃物，这都不利于保护生态环境。而且，随着人们物质生活水平的提高，人们对于文化、教育、审美等的精神追求也在不断上升，人们很自然地从要求有舒适的家居，进一步要求有温馨怡情的居住环境，甚至要求他们所居住的城市也要有迷人的景观和高尚品位。因此，关注生态的建筑设计是我们这个时代对建筑师的要求。20世纪美国建筑大师F. L. 赖特在自然的住宅（The Natural House）一书中强调了整体概念的重要性，认为建筑必须同所在的场所、建筑的材料以及使用者的生活有机地融为一体。埃及建筑师哈桑法赛认为，建筑师必须充分考虑周围的“环境脉络”，因为“人是有机生态系统中的一员，同周围环境不断地相互影响，相互改变”，而建筑像植物一样“处于周围环境的影响之下，当地的气候和周围环境塑造着建筑自身”1。注重生态的建筑设计理论强调整体的观点，认为建筑应该同周围的环境相协调，并且应该对周围环境的保持作出一定的贡献。因为人类只不过是世界诸多物种中的一个，在地球的整个生态系统中，人类有着自己特定的位置，只有当它有益于这个生态系统时，才会有人类自身的价值。建筑是整个环境中的一个有机组成部分，人类建设不应破坏其他物种的生存环境。我国在生态环境与建筑设计中主要存在以下问题：（1）普遍缺乏可持续发展意识。在建筑业发展中，我国正在走发达国家“先污染，后治理”的老路，破坏生态环境、浪费资源和能源，如大量侵占良田、大面积的玻璃幕墙、豪华奢侈的内外装修、伪劣建筑材料等，城市和居住环境不断恶化。（2）关注单体建筑物的单体功能。由于建筑师与开发商之间的良性互动机制并未建立。因此，把建筑物孤立起来或过于强调单体建筑物，仅仅表现单一建筑物本身的价值，缺乏整体概念，缺少人与自然环境的沟通，难以建立整体生态建筑观，难以体现对建筑系统对资源和环境的影响进行全方位、全过程的控制。（3）重形式轻过程和实质。我国建筑界从来都有过分讲求形式的趋向，对于国际式、西方流行的建筑风格和式样简单模仿。在谈论建筑走向和趋势时，高谈阔论“绿色”、“生态”、“可持续”，对其内容和实质却不甚了解，缺乏对生态建筑设计内在规律的研究。从总体上来讲，我国有关生态建筑设计的理论与实践的发展仍处于初级阶段，不能适应国民经济持续健康发展和全面建设小康社会的要求，必须针对我国国情，对城市建筑进行整体性探索，才能不断推进我国建筑业的可持续发展。2 可持续发展思想对建筑设计的深刻影响1987年联合国世界环境发展委员会明确提出“可持续发展”的概念：“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”，成为世界普遍接受的原则。可持续发展追求的是人与自然的和谐，其核心思想是关注各种经济活动的生态合理性。这一发展战略和模式特别指出自然资源和环境的承载能力对发展进程的重要性以及发展对改善生活质量的重要性。可持续发展是环境保护、经济发展和社会进步三个方面的统一，建筑与可持续发展的这三个方面都是密切相连的。首先建筑占用土地及空间，建筑材料的生产、加工、运输等需要物质与能源，建筑在使用中产生并向环境排放废弃物，这些都表明建筑既来自于自然生态，又对环境产生重要影响。其次，建筑业是国民经济中一个重要的主导产业和支柱产业。以住宅为例，住宅产业增加1亿元的产值会使国民经济增加2.9亿元的总产值2，它涉及建材、冶金、化工、轻工、机械、电子、通讯、运输等主要产业，还影响装饰、家具和服务业的发展。第三，建筑业及其带动的相关产业多属劳动密集型产业，因此建筑活动的社会意义表现在为社会提供了更多的就业机会。总之建筑与可持续发展追求生活质量不断提高的宗旨是一致的，因此，可持续的建筑或生态建筑应是可持续发展的一个组成部分。可持续发展思想对建筑设计理论和实践的影响已经引起世界很多国家的广泛关注。叶耀先提出：可持续建筑是指在规划、设计、建造、运营和拆除的全寿命期间，对环境的负面影响最小，经济和社会效益最佳的建筑3。生物学家约翰托德1969年在从生态城市到活的机器：生态设计诸原则一书中阐述了生态设计原则：（1）体现地域性特点，同周围自然环境协同发展，具有可持续性；（2）利用可再生能源，减少不可再生能源的耗费；（3）建设过程中减少对自然的破坏，尊重自然界的各种生命体。 1993年由美国国家公园出版社出版的可持续发展设计指导原则中提出“可持续的建筑设计细则”，其中涉及注重生态的建筑设计的内容有以下6条：（1）重视对设计地段的地方性、地域性理解，延续地方场所的文化脉络；（2）增强适用技术的公众意识，结合建筑功能要求，采用简单合适的技术；（3）树立建筑材料蕴能量和循环使用意识，在最大范围内使用可再生的地方性建筑材料，避免使用高蕴能量、破坏环境、产生废物以及带有放射性的建筑材料，争取重新利用旧的建筑材料、构件；（4）针对当地的气候条件，采用被动式能源策略，尽量应用可再生能源；（5）完善建筑空间使用的灵活性，以便减小建筑体量，将建设所需的资源降至最少；（6）减少建造过程中对环境的损害，避免破坏环境、资源浪费以及建材浪费。一个建筑体系，是否可称为绿色建筑体系，其界定的原则，有两个：一是要从建筑全寿命周期过程中，对环境和资源影响的考虑；另一个就是要从建筑材料及使用功能，对室内、室外，对局地、区域及至全球环境和资源影响的考虑4。3 运用生态策略，优化建筑设计3.1 增强可持续发展意识许多建筑师没有环境意识和发展意识，认为可持续发展只是一个环境保护问题。建筑师应加强生态意识，在建筑设计中运用生态策略，尽量减少建筑物对自然环境的不利影响，同时满足人们生理和生活的需要。生态建筑是一个复杂的系统工程，不仅需要建筑师在设计中运用生态策略和手段，还需要决策者、管理机构、社区组织、业主和使用者等都具有可持续发展意识，共同参与，才能营造良好的人居环境和工作环境，实现人与自然的和谐。3.2 降低能耗保护环境韩国建筑师李明浩按照各种措施减少建筑对环境不良影响的程度，对它们进行了简明的排序，即可持续发展“优先权”5，表明通过技术进步和设计者的创造性劳动，能够创造出高效利用能量和物质材料，对环境的负面影响最小的建筑。（1）择优选择建筑场地。建筑物不应建在生态敏感地带。要根据建设场地气候、水文、地质地貌、植被及当地的建筑材料等各种客观条件，制定切实可行的设计对策，合理安排建筑朝向和布局。（2）节约能源。建筑能耗是建筑物对自然界造成的主要间接危害之一。应结合气候，采用自然通风、自然采光、自然降湿的方法，减少建筑物对能源的依赖。采取人工照明和空调设施时，必须通过良好的建筑热工处理，以充分提高能源利用率。在节能的同时，还应考虑节电、节水，可选择节能灯具，选用高质量的节水型器具。改革墙体和屋面，加强住宅建筑的保温隔热性能。注重建筑造型的同时控制体形系数，以减少能耗。（3）利用可再生能源。尤其是太阳能的使用，如太阳能热水器、蓄热墙、屋顶收集太阳能弯曲锌板等。（4）建筑材料的选择。尽可能地利用当地建筑材料，降低建筑成本。使用无污染、易降解、可再生的建筑材料。（5）循环使用，尽量节约物质和材料。在一定范围内重复使用非饮用水，如中水（指生活废水经处理后达到规定的水质标准）可以用于厕所冲洗、园林灌溉、景观用水、道路保洁、汽车洗刷、冷却用水等。在设计中首先考虑重复使用一切可以利用的材料、构配件、设备等。在选用新材料时，应考虑这些选用材料和设备以后被再利用的可能性。（6）重视旧建筑更新改造。对于那些年久失修、质量低且无历史价值的旧建筑应该拆除，而对于那些质量较好具有改造可能，或有历史保护价值的建筑，则应该采取更新改造的策略。旧建筑的更新改造既有利于保持不同地区的城市特色，维持建筑文脉的延续，还可以节约资源，减少能源消耗，减少废弃物，符合可持续发展原则。3.3 增强人与自然环境的沟通 建筑环境的品质直接关系到人们的生活和工作质量，生态建筑在注重环境保护的同时，还应以人为本。要增强人与自然环境的沟通，使建筑不再是隔绝人类与自然环境的屏障，它将提供给人们的是一种方便、舒适、优美的生活空间。（1）利用自然方法创造宜人的温度、湿度环境，在尽量减少能耗的同时，保证甚至提高舒适性。（2）合理的房间进深，自然采光系统和良好的照明系统。合理的空间布局和良好的声环境，给使用者提供一个安静、和谐、宜人的居住和工作环境。（3）创造良好的通风对流环境，建立自然空气循环系统。建立立体的多层次绿化系统，改善和净化小环境气候，使居住者和使用者能更加方便地接近自然环境。（4）完善的通讯系统，使使用者可以方便快捷地与外界沟通。（5）建筑应体现对残疾人和老年人的关心，应进行无障碍设计。（6）提高安全性，减少对人体健康的危害。室内空气中有害物质的存在，在很大程度上与使用的建筑材料和装饰材料有关，不适当的建筑材料会成为室内空气的污染源，应控制石棉、甲醛、有机蒸汽的含量，在设计中尽量选用符合健康标准的环保材料。3.4 留有足够的弹性和发展空间随着生活水平的提高，家庭人口结构的变化，新技术和新产品的不断涌现，人们会对住宅提出各种新的功能要求，建筑设计应兼顾今后改造的可能，具有足够的弹性，以适应未来的发展。例如，预留楼体接层，包括基础的预留量、楼地板对承重的预考虑、周边环境的生长预留地等；预留管道空间，包括水、电、供暖、通讯的发展空间，从而延长建筑的使用寿命。3.5 采用环保技术和材料环保技术和材料是生态建筑的技术支撑。虽然到目前为止，并没有足够理想的技术和材料来支持生态建筑的设计实践，但至少我们应认识到大力开发环保技术和材料对生态建筑的支撑作用。吴良镛教授指出：“就我国情况而言，适用技术应当理解为既包括先进技术，也包括中间技术（intermediate technology），以及稍加改进的传统技术”6。建筑设计中应积极采用适用技术和环保技术，采用新材料、新产品，促进建筑业的现代化，使建筑和居住环境符合当代人的生理和审美要求。3.6 完善生态建筑设计法律和规范法律规范是建筑设计的的基本依据，直接影响我国生态建筑研究的战略方向。在生态建设方面，目前我国已颁布了中华人民共和国节约能源法、中华人民共和国大气污染防治法、民用建筑节能管理规定、关于推进住宅产业现代化提高住宅质量的若干意见等法律法规，对我国节约建筑能耗，保护环境，保障人体健康，推进住宅产业现代化起到了积极的推动作用。政府通过立法对建材选择、每平米能耗标准，对生态技术研究、对可再生能源的开发等进行规范，不仅使建筑设计中采用的生态策略具有法律依据，而且限制不利于生态环境和人体健康的建设行为，鼓励有利于生态环境和人体健康的建设行为，从而推动生态建筑的发展和小康社会的全面建设。参考文献：1 FATHY H. Natural Eenergy and Vernacular Architecture: Principles and Examples with Reference to Hot Arid ClimatesM. Chicago: The University of Chicago Press, 1986: 3-5.2 邓楠. 可持续发展: 人类关怀未来M. 哈尔滨: 黑龙江教育出版社, 1998: 245.3 叶耀先. 建筑业的可持续发展及其相应的原则J. 科技导报, 1998, (3): 11.4 于春普. 关于推动绿色建筑设计的思考J. 建筑学报, 2003(10): 50-52.5 韩李明浩. 可持续性主题下的绿色建筑战略J. 建筑学报, 2003(2): 17.6 吴良镛. 广义建筑学M. 北京: 清华大学出版社, 1989: 77.Paying attention to the application of ecological strategy to construction designZHOU Yu-mei, XIU Chang-chun1. Teachers Humanities College of Beihua University, Jilin 132013, China；2. The Survey Designing Institute of Shenyang Railroad Bureau, Jilin Branch, Jilin 132001, ChinaAbstract: Construction affects ecological environment as well as mankind. It continuously influences the surroundings, users life and especially highly developed cities in our country. Ecological construction will become the main stream in the 21st century. Construction is closely related to the sustainable development which is composed of three important aspects, namely, environment protection, economic development and social progress. Ecological construction should be a part of sustainable development. Facing the main problems in ecological environment and construction design in China, this paper suggests that in the construction design the application of ecol