环境科学概论论文.doc

建筑的生态可持续化设计与环境摘 要 该文通过“绿色生态住宅”的设计，提出并阐释建筑的生态可持续化设计方法和措施，即在充分利用自然环境资源的基础上，创造健康、与环境共生、舒适的空间环境的原则方法。关键词 建筑的生态化设计 自然资源 综合用能 Abstract Through The design of green ecological house the article proposes and explains the ecology sustainable design method and measure of the building，namely，on the basis of fully utilize natural environmental resources，to create health, environmental intergrowth and comfortable space principle method of environment.Key Words Ecology design of the building，Natural resources，Use energy synthetically.1. 建筑与环境的关系现代建筑最大的问题就是不够重视与环境之间的关系。文脉主义运动就是在这个大背景下产生的。文脉(context)，最早源于语言学的定义，它的意义是用来表达我们所说、所写的语言的内在联系，更确切地说，是指局部与整体之间的内在联系。局部与整体的观念并非始自今日，而是自古有之。古人曾把这种整体环境理解为多个单体建筑的相互关照，从而形成群体建筑。在中国，传统建筑的艺术形式更多地表现在群体建筑之间的搭配上，它要求建筑要和周边环境产生联系。如我国传统的建筑形式四合院，就是由几个不同的建筑单体围合成一个单元的建筑体。北京有很多类似的建筑群，如故宫、颐和园等等，这些复合的建筑群体中埋藏着完整而清晰的空间思想观念。 这些观念国外也是同样拥有的。早在2000多年前，亚里士多德就曾提出:“整体大于它的各部分的总和。”达芬奇也曾指出：“并不是任何时候美的东西都是好的。”残缺、丑陋也是一种美，这句话完全可以放在建筑环境美的角度来理解。单体建筑要根据环境担任角色，做“主角”就不应“自谦”、“自让”乃至甘于“隐没”，做“配角”也不可“反宾为主”。有时一幢建筑单独来看并不完善，甚至平淡无奇，但由于建筑群的相互作用，反而会使其在总体环境中显得协调得体。 2 建筑与群体建筑的关系相对于单体建筑而言，群体建筑无疑是复杂的，而建筑群体之间的组合则更使它具有了远远超过其它造型艺术结构的复杂性。但这个复杂性不是杂乱的，而是通过群体的内容与形式的和谐，通过各种造型美的手段有机地组织起来，使之具有一种结构简单的艺术品所不大可能具有的深刻性。 让现有的受西方建筑观念影响的群体建筑和历史遗留下来的古建筑群产生关系，找到一个共同的支点，确实有点大海捞针的难度。在北京就曾多次发生过将此问题简单化理解的情况：将古代的“五柱式”当作“假肢”，随意地“移植”、安装到现代建筑的躯体上，将大屋顶像戴帽子似地到处搬用，任意扣到中国新建筑的“头”上！一架房顶并非是单纯为避烈阳风雨的，其足以影响我们对于家庭的概念。就像一扇门并非是仅仅供人出入的，它是引导人们跨入人类家庭生活之奥秘的钥匙。人们去敲一扇灰色的小屋门和去敲一扇装着金黄兽环的朱漆大门，在心理上总是有些差别的。石涛曾言:“笔墨当随时代”，建筑也应随着我们自身的情况以及这个时代的节拍而变化，而万变又是不离其宗的，这个“宗”应该是指我们自身，建筑群体始终是和我们自身发展的这个大前提和大环境相适宜的。3. 建筑与建筑之间的关系 “环境协调”是近年来建筑界的一种新主张，它实质上就是讲建筑与建筑之间的协调关系。这种“协调”应包括两层含义，既有空间意义上的协调，又有时间意义上的协调，二者应是一个完整统一的“时空坐标系统”。那种只求表面形式一致的建筑，已经脱离了历史意义上的时间概念，其空间的功用也发生了与古时不同的变化。当代建筑的一个基本观点是把环境空间看成建筑的“主角”，而人又是环境空间的“主角”。且不说新型公寓代替四合院是好还是坏，但毕竟是生活进程和社会发展的必然。而北京的大屋顶式建筑则不论从空间还是时间上都脱离了现世，这种责任不能全部由建筑师来承担，而与中国的某些固有思想观念有关。比如同样是对古文物的保护，或者说是对古文物的修复，东西方有着完全不同的原则:西方人主张古代和现代要有十分清晰的界限，认为与古建筑呼应是“投降”，而中国则要求模糊此界限，要求最好修复得和原来的一模一样，认为这样更有历史感。也可能就是这种观念使中国人将传统和现代变得模棱两可。西方有很多对新老建筑的协调关系把握得很到位的作品。如一位叫米歇罗佐的建筑师在15世纪建造的弃婴医院旁设计的另一幢建筑就很匹配，被贝聿铭称赞为“非常文明，有高度的修养”。这并不是“颂古非今”，也不是“以新就古”，更并非取消建筑的个体特色和富有表现力的艺术性，而是主张将这种特色和个性消融在建筑环境的整体特色之中。个体建筑的特色美一旦离开了环境整体，那也就等于取消了特色在环境这个看似限制的大前提下，只有发挥自我的表现才能、才会有更广阔的天地。建筑是具有使用功能的，其精神因素应寄托在实体之中，如果让建筑艺术的表现更多地向前大跨步，到了一定程度，就会如黑格尔所警告的那样:建筑就已经越出了它自己的范围而接近比它更高一层的艺术，即雕刻。所以说建筑需要表现，但这种表现并不能脱离建筑美的本义，我们应该将这种表现更多地投向整体环境。 优秀的建筑作品，既不应该是威风凛凛的招牌，也不应该是可有可无的摆设，而应该与建筑一起生长。协调并不是单单只求形式表面的相同或相近，建筑环境美的奥妙在于结合，协调是一种结合，对比也是一种结合。对于造型奇特、个性张扬，与周围环境形成巨大形体反差和个性特征突显的建筑也不应一味地否定。这种建筑物只是在特定条件下，在与环境的强烈对比中去求得整体美的一个特例。将艺术的喜剧色彩、幽默诙谐或荒诞滑稽注入建筑艺术之中，虽然是一种极端化做法，但它至少可以打破现代建筑刻板沉闷的状况。建筑环境艺术的主旨不但要创造和谐统一，而且要创造丰富多彩。 当今社会网络已经把世界紧紧地联成了一体，失落与回归成为一个无可回避的话题。高品质的生活方式与理想的生活状态成为人们追求的终极目标。而对于这个终极目标的渴求应该来源于能够给人以精神安慰和精神享受的外在环境。时代给建筑师出了难题，要让建筑更多地融入我们生存的大环境，将个性融入共性。4. 问题的提出建筑作为人们赖以生存的物质空间，不可避免地给局部环境带来负面影响，而建筑活动更是对自然环境的人为改变，这种改变不只表现在建筑本身，更主要的是与其相关的其他环节，如能源供给、废弃物的排放等。作为量大、面广的的建筑活动对生态环境的影响与破坏是不能轻视的，我们必须从各个方面加以控制。随着世界建筑业的不断发展，建筑节能已经成为建筑合理性的重要议题，成为建筑技术进步的重要标志，是建筑实施可持续发展战略的一个关键环节，是保护和改善生态环境的重要措施。作为建筑师，必须具备很强的节能意识和环境意识，使建筑节能与改善环境互相结合，通过改善建筑“呼吸”、降低建筑能耗，从而达到改善环境提高生活质量的目的。进入21世纪，面对全球范围绿色思潮的巨大冲击，绿色生态建筑以“联想自然、表现自然”为基调，符合人们的心理追求，必将成为未来城市建筑和房屋建筑的目标。5方法与措施为了满足良性循环的生态系统，建筑生态化设计应具有以下基本原则：建筑为自然生态系统的有机组成，应保持资源再生和自然景观的连续性并致力于改善社会环境；高效利用空间、资源，力求建筑的低成本和低耗能；追求高空气品质及其他环境质量，使建筑空间既有利于人类健康，又具有美学价值；关注建材的选材、加工、运输，房屋的设计、建造、日常使用、解体再利用的整个过程对环境的影响和节能。51总体设计节约土地：随着我I城市化进程的加快，节约士地也成为一项重要的可持续发展的要求。建筑是侵占绿地 (含耕地)的最大户，而住宅用地又占到绝大部分，随着经济的发展，所谓“别墅”式独门住宅越来越多，面宽越来越大，占地越来越多，特别是农村住宅，人均占地面积达到50平方米以上，土地这一资源的过度耗费，不仅不利于整个地区生态可持续发展，而且也直接影响到我国的粮食生产这一涉及“民生”的根本问题，因此我们必须节约土地。对于建设用地的选址，应该尽量利用不可耕种的坡地，不应侵占农田。同时在总体规划时，尽量采用体形系数小的集中布局，不仅可以节约冬季采暖、夏季降温的能源，还可减少地下各种管网的铺设，减少交通面积，从而提供相对较多的绿化面积，减少污染，利于环保。在西北地区应陔充分研究建筑与所在区域的关系，利用一切可以利用的自然条件，创造与环境融合一体的有机生命建筑，并取得良好的生态效益。52 建筑设计 早些时候，我们的祖先在修建房屋时就知道利用一些自然措施来减少能源的消耗 ，如利用太阳能、地下掩土建筑(窑洞)等等。现代社会科学技术的发展，人们有更多的技术手段来节约能源，减少建筑在建造、使用、改建、消亡的过程中对环境的影响。利用自然，部分埋人土中，减少建筑暴露在外界的表面积，减少建筑体形凹凸变化，缩小表面积，减少建筑与外界的热量交换。 墙体处理，北东西三面为厚墙用来保温，南面大面积开窗以采光和吸热，更好地满足使用的要求。53 综合用能 自然驱动和动力驱动并重开发，对能源进行高效利用。节约能源的基本途径：一是利用再生能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物能等，进行多能转换，综合运用；二是降低能耗。(1)太阳能阳光不仅给万物带来生仉，也蕴含着臣大能量。太阳能作为无污染的、同时也是人类可以利用的最丰富的能源，不仅对节能有利，对改善住宅的室内环境气氛和卫生条件也是必要的，在阳光下生活，人们会在心理和生理上感刮舒适和满足。太阳能利用主要包括热利用和光利用两个方面。太阳能热水器是太阳热能利用中最基本也是目前经济效益比较明显的一种装置，利用屋顶太阳能热水器提供热水；太阳能电池板提供动力及照明用电；太阳能毗连温室除了作为一种集热设施外，还形成休息、娱乐、养花、养鱼等的多功能空间。 (2)风能 风的流动给人带来季候变化的讯息。清风拂面，呼吸自然气息曾几何时竟已渐渐远离人们。对避风、防风与通风、引风的考虑，是建筑节能措施中的重要一环。不仅考虑了穿堂风，还利用交通中厅的热压作用获得通风换气效果。室外设置的风车提供了风力发电 (3)沼气将废物产生的沼气，用于照明发电或者作为炊事的燃料。(4)降低能耗目前建筑形式多样，造型丰富建筑师在注重建筑的立面造型时应注意建筑的表面凹凸得当，过多的外围护结构面积必然增大建筑的能耗。利用计算机软件对不同建筑形体进行全年的建筑能耗计算，从而确定最适合于该地区的建筑形式，以达到降低能耗的设计要求。54立体绿化绿包值物不仅是建筑环境中重要的生态因子，也是重要的景观要素。人工环境中绿化的渗透使人倍感亲切，仿佛与自然共呼吸，象征着人与自然之间的和谐。多层次体绿化是生态建筑设计的重要景观特色和生态可持续发展的特色。屋顶花园、观景阳台、窗台绿化、建筑墙面绿化、散水绿化则可最大程度地降低绿化损失率，同时可达到保温隔热的效果，也是保护生态、调节小气候、净化空气的一项重要措施。建筑南侧种植阔叶树木，北边种植常绿灌小利用阔叶树木夏天阻挡阳光而冬季则可透射阳光的特性来使住宅节约冬季采暖和夏季制冷所需的能耗。55自然空调不可否认，随着社会整体经济水平的提高，人们对生活舒适度的要求也逐渐提高。其中与此相关的一个现象就是空调系统越来越普及。作为建筑的生态化设汁，一个甚本的原则就是充分利用可再生资源，减少对不可再生资源的利用。同时减少建筑运营过程中对环境有害的排放，依赖空调的建筑模式显然有悖于上述基本原则。而自然空调系统的设汁则是利用深厚土层的热、湿惯性材料构成：夏天，热新鲜空气通过捕风器的风机进入地道，地道深度设置为露点深度以下，空气经过地道降温、调湿后进人室内，达到自然的降温效果；冬季，冷新鲜空气通过捕风器中的风机进入地道，空气经过地道增温、调湿后进人温室，在温室中二次加温并且补充氧气后进入室内，达到自然的升温效果。56水资源利用土要是对雨水和中水的利用，在建筑背面设置储雨水池，既可以收集雨水也可以作为环境的一个景观，将雨水进行沉淀过滤进入雨水储留池，通过水泵送人水箱，作为一般生活和浇灌用水。一部分污水进人污水处理中心，一部分进入沼气池，一部分渗入地下、涵养地下水。5. 7废物处理排泄物和废弃物所产生的垃圾越来越多,不仅破坏环境而且严重影响人们的生活质量。而通过沼气池的作用变废为宝，将其转化为沼气，用于照明发电或者作为燃料。人体排泄物、废弃的蔬菜水果、枯死的树叶花草等有机垃圾输入到沼气池中，在一定温湿度和密闭等条件下进行发酵的产物(沼气)，并进行利用，节约能源；而沼气渣则可作为肥料，用于养殖、种植蘑菇等，形成很好的生态链。污水控制。利用现代生物技术和生物膜技术使中水继续利用。58室内环境控制空气品质，提高室内环境质量。建筑设计要保证良好通风，安装监控装置；杜绝放射性、腐蚀性及其他一切污染性材料侵入室内，实施无害施工；借助植物和水体的合理配置，更新空气、改善小气候。59智能化控制智能化控制，建筑内设控制室24小时监控空内外气温、湿度、风力等的变化,据此调节建筑中百叶窗的开启方式和角度，调节通风、气温和湿度。结语阳光、空气和水是人类赖以生存的基本要素。随着生产力的发展，煤、石油、天然气等非再生能源的大量开发，人们逐渐意识到非再生能源总有一天会枯竭，同时，人们发现，我们身边的建筑在建造、使用、改修过程中和废弃以后，排出的废热、污水和各种