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摘要：本文从生态建筑的概念、设计目标、原则入手，全面剖析了高科技生态建筑的设计方法。
关键字：生态建筑；设计；概述；原则
Abstract: This paper, the concept of ecological building, design goals and principle, put out a comprehensive analysis of high-tech eco-building design.Key words: ecological building; design; overview; principle
中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
建筑业的发展在某些方面提高了人们的生活质量，也装点了城市环境。然而任何建筑都会消耗到大量能源和材料，而且在使用过程中仍会不断消耗下去。面对如此状况，有责任心的建筑师们不断探索建筑的可持续发展问题。生态建筑是现代提出来的一个新概念，就是使用生态学原理和方法，以人、建筑、自然和社会协调发展为目标，有节制地利用和改造自然，寻求最适合人类生存和发展的生态建筑环境，将建筑环境作为一个有机的、具有结构和功能的整体系统来看待。
1.生态建筑的概述
1.1生态建筑的概念
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，使建筑和环境之问成为一个有机的结合体，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，以满足人们居住生活的环境舒适，使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。
生态建筑的设计思想是在上世纪不断发生地区性的环境污染和全球性的生态环境恶化的过程当中，不少学者和建筑师对现代工业文明开始进行深刻反思的产物。生态建筑系统是一种坚持师法自然的理想建筑系统，它大幅降低非再生能源的绝对消耗，采用自我控制、自我调节，对物质和能量逐级、合理、综合应用，有效利用可再生资源，力求把建筑生态系统纳入生物圈物质循环系统，从而避免或减轻对生态环境的不利影响。
1.2.生态建筑的设计目标
生态建筑的设计目标是在满足功能和空间需要的同时，强调实现资源的集约和减少对环境的污染。生态建筑强调资源和环境，强调建筑在整个寿命周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染。生态建筑在整个生命周期内基本目标包括：
1.2.1尽可能减少资源能源的消耗；
1.2.2把環境和建筑的污染降到最低：
1.2.3保护自然生态环境；
1.2.4创造健康舒适的室内外环境；
1.2.5使建筑功能质量目标统一；
1.2.6使建筑生态、经济取得平衡。
1.3生态建筑的设计原则
生态住宅是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则，即综合系统效率最优原则，来设计、组织建筑内外空间中的各种物质因素，使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换，获得一种高效、低耗、无废无?亏染、生态平衡的建筑环境。生态住宅以可持续发展的思想为指导，意在寻求自然、建筑和人三者之间的和谐统一，即在“以人为本”的基础上，利用自然条件和人为手段来创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境，同时又要控制对于自然资源的使用，努力实现向自然索取与回报之间的平衡。生态住宅的特征是舒适、健康、高效和美观。
1.4生态住宅的技术策略
1.4.1追求舒适和健康是生态住宅的基础
生态住宅首先要满足的是人体的舒适性，例如适宜的温度和湿度。此外还应有益于人的身心健康，如有充足的日照以实现杀菌消毒，有良好的通风以获得高品质的新鲜空气，以及无辐射、无污染的室内装饰材料等。在心理方面，生态住宅既要保证家庭生活所需要的居住功能——安全性和私密性，又要满足邻里交往、人与自然环境交融等要求。健康还有另外一层很重要的含义，即住宅与大自然的和谐关系。住宅应尽可能减少对自然环境的负面影响，如减少有害气体、二氧化碳、固体垃圾等污染物的排放，减少对生物圈的破坏。
1.4.2追求高效是生态住宅的核心内容
所谓高效，是指最大限度地利用资源和能源，特别是不可再生的资源和能源。
1.4.3追求美观是生态住宅与大自然和谐的完美境界
生态住宅与大自然的和谐不仅体现在能量、物质方面，也同时体现在精神境界方面，包括生态住宅与自然景观相融合，与社会文化相融合。生态住宅应立足于将节约能源和保护环境这两大课题结合起来，所关注的不仅包括节约不可再生能源和利用可再生洁净能源，还涉及节约资源、减少废弃物污染以及材料的可降解和循环使用等方面的内容。
2.生态高科技建筑的设计方法
生态高科技建筑是同周围生态环境协同发展、具有可持续性特点的高技术建筑，是对当今生态危机的一种积极、主动并且有效的解决之道，因而是高技术建筑未来发展的方向。生态高技建筑的创作，要求建筑师具有更高的综合素质，不但要掌握被动式生态设计方法的精髓，更要关注相关领域的最新生态型技术发展方向，根据地域的自然生态环境特征，主动地应用高新技术手段，对建筑的物理性质(光线控制、通风控制、温湿度控制以及建筑新材料特性等)进行最优化配置，合理地安排并组织建筑与其他相关环境因素之间的联系，使建筑与外界环境统一成为一个有机的、互动的整体。
生态高技建筑对于建筑微气候的关注可以具体归结为以下三方面：一是适宜的室内湿度和温度，满足人体热舒适及健康的要求；二是尽可能多地获得自然采光(减少人工照明的能耗)；三是最大限度地获得自然通风(减少空调能耗)。通过最高效的人工技术手段来实现以上目标，或达到各要素之间的平衡就成为生态高技建筑师不懈追求的方向。其具体的设计手法是
2.1引入绿色植物创宜人的景观
结合建筑构造技术和先进的电脑控制技术，生态高技建筑能够将绿色生态体系“移植”到建筑内部，使建筑内部有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，创造出田园般的舒适环境。诺曼·福斯特事务所设计的法兰克福商业银行总部大厦，成功地将自然景观引入超高层集中式办公建筑中，被称为世界上第一座“生态型”超高层建筑。福斯特设计了9个14.03m高的花园，沿9层高的中央通风大厅盘旋而上，花园外侧面为电控调节开启程度的双层玻璃幕墙，花园面对大厅完全敞开，根据方位种植各种植物和花草，这样可以给建筑内的每一个办公室都带来令人感到愉快和舒适的自然绿色景观，并获得自然通风，还可以使阳光最大限度地进入建筑内部。
2.2尽可能多地获得自然采光
屋顶是光线进入室内的主要途径，于是各种光线收集、反射构件被应用于屋顶形式。如皮亚诺设计的戴姆勒·克莱斯勒汽车公司新设计中心由七个长短不一的扇形体量交叠在一起，屋顶交界处是一片倾斜的天窗，为室内提供照明。柏林国会大厦的改建的穹顶也是一个新型的采光装置。中庭是中高层建筑中光线进入的主要通道，在生态高技建筑中可以看到大量采光中庭。阳光由中庭渗入建筑，通过阳光收集、反射装置达到内部空间。与这个开敞空间相连的房间不仅可以减少一半的热量流失，同时减少制冷需耗。
2.3最大限度获得自然通风
生态高技建筑师们利用风压、热压以及机械辅助的手段尽可能地获得自然通风。在基宝文化中心的设计中，皮亚诺设计了一套十分有效的被动通风系统。由于当地气候炎热潮湿，常年多风。因此最大限度地利用自然通风来降温、降湿便成为适应当地气候、注重生态环境的核心技术。其原理是采用双层结构，使空气可以自由地在弓形表面与垂直表面之间对流，而建筑外壳上的开口则是用于吸纳海风，或者引导建筑所需的对流。针对不同风速和风向，通过调节百叶窗的开合和不同方向上百叶的配合来控制室内气流。
另外，生态高技建筑师们还充分利用新材料、新能源等为生态建筑服务，如低辐射中空玻璃等新型玻璃以及太阳能光电材料等在建筑上的应用，大大降低了能耗。
3.结束语
总之，生态住宅是多种技术集成的结果，它需要科学技术的进步，更不能离开政府相关政策法规的鼓励和正确引导。只有在设计过程中各专业人员的相互合作与共同努力，综合运用当代建筑学、建筑技术科学、生态学及其他科学技术的成果，从技术、经济、环境、能源及社会等角度出发，系统地设计与评价住区的室内外环境，才会设计出更多更好的生态住宅。
关键字：生态建筑；设计；概述；原则
Abstract: This paper, the concept of ecological building, design goals and principle, put out a comprehensive analysis of high-tech eco-building design.Key words: ecological building; design; overview; principle
中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
建筑业的发展在某些方面提高了人们的生活质量，也装点了城市环境。然而任何建筑都会消耗到大量能源和材料，而且在使用过程中仍会不断消耗下去。面对如此状况，有责任心的建筑师们不断探索建筑的可持续发展问题。生态建筑是现代提出来的一个新概念，就是使用生态学原理和方法，以人、建筑、自然和社会协调发展为目标，有节制地利用和改造自然，寻求最适合人类生存和发展的生态建筑环境，将建筑环境作为一个有机的、具有结构和功能的整体系统来看待。
1.生态建筑的概述
1.1生态建筑的概念
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，使建筑和环境之问成为一个有机的结合体，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，以满足人们居住生活的环境舒适，使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。
生态建筑的设计思想是在上世纪不断发生地区性的环境污染和全球性的生态环境恶化的过程当中，不少学者和建筑师对现代工业文明开始进行深刻反思的产物。生态建筑系统是一种坚持师法自然的理想建筑系统，它大幅降低非再生能源的绝对消耗，采用自我控制、自我调节，对物质和能量逐级、合理、综合应用，有效利用可再生资源，力求把建筑生态系统纳入生物圈物质循环系统，从而避免或减轻对生态环境的不利影响。
1.2.生态建筑的设计目标
生态建筑的设计目标是在满足功能和空间需要的同时，强调实现资源的集约和减少对环境的污染。生态建筑强调资源和环境，强调建筑在整个寿命周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染。生态建筑在整个生命周期内基本目标包括：
1.2.1尽可能减少资源能源的消耗；
1.2.2把環境和建筑的污染降到最低：
1.2.3保护自然生态环境；
1.2.4创造健康舒适的室内外环境；
1.2.5使建筑功能质量目标统一；
1.2.6使建筑生态、经济取得平衡。
1.3生态建筑的设计原则
生态住宅是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则，即综合系统效率最优原则，来设计、组织建筑内外空间中的各种物质因素，使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换，获得一种高效、低耗、无废无?亏染、生态平衡的建筑环境。生态住宅以可持续发展的思想为指导，意在寻求自然、建筑和人三者之间的和谐统一，即在“以人为本”的基础上，利用自然条件和人为手段来创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境，同时又要控制对于自然资源的使用，努力实现向自然索取与回报之间的平衡。生态住宅的特征是舒适、健康、高效和美观。
1.4生态住宅的技术策略
1.4.1追求舒适和健康是生态住宅的基础
生态住宅首先要满足的是人体的舒适性，例如适宜的温度和湿度。此外还应有益于人的身心健康，如有充足的日照以实现杀菌消毒，有良好的通风以获得高品质的新鲜空气，以及无辐射、无污染的室内装饰材料等。在心理方面，生态住宅既要保证家庭生活所需要的居住功能——安全性和私密性，又要满足邻里交往、人与自然环境交融等要求。健康还有另外一层很重要的含义，即住宅与大自然的和谐关系。住宅应尽可能减少对自然环境的负面影响，如减少有害气体、二氧化碳、固体垃圾等污染物的排放，减少对生物圈的破坏。
1.4.2追求高效是生态住宅的核心内容
所谓高效，是指最大限度地利用资源和能源，特别是不可再生的资源和能源。
1.4.3追求美观是生态住宅与大自然和谐的完美境界
生态住宅与大自然的和谐不仅体现在能量、物质方面，也同时体现在精神境界方面，包括生态住宅与自然景观相融合，与社会文化相融合。生态住宅应立足于将节约能源和保护环境这两大课题结合起来，所关注的不仅包括节约不可再生能源和利用可再生洁净能源，还涉及节约资源、减少废弃物污染以及材料的可降解和循环使用等方面的内容。
2.生态高科技建筑的设计方法
生态高科技建筑是同周围生态环境协同发展、具有可持续性特点的高技术建筑，是对当今生态危机的一种积极、主动并且有效的解决之道，因而是高技术建筑未来发展的方向。生态高技建筑的创作，要求建筑师具有更高的综合素质，不但要掌握被动式生态设计方法的精髓，更要关注相关领域的最新生态型技术发展方向，根据地域的自然生态环境特征，主动地应用高新技术手段，对建筑的物理性质(光线控制、通风控制、温湿度控制以及建筑新材料特性等)进行最优化配置，合理地安排并组织建筑与其他相关环境因素之间的联系，使建筑与外界环境统一成为一个有机的、互动的整体。
生态高技建筑对于建筑微气候的关注可以具体归结为以下三方面：一是适宜的室内湿度和温度，满足人体热舒适及健康的要求；二是尽可能多地获得自然采光(减少人工照明的能耗)；三是最大限度地获得自然通风(减少空调能耗)。通过最高效的人工技术手段来实现以上目标，或达到各要素之间的平衡就成为生态高技建筑师不懈追求的方向。其具体的设计手法是
2.1引入绿色植物创宜人的景观
结合建筑构造技术和先进的电脑控制技术，生态高技建筑能够将绿色生态体系“移植”到建筑内部，使建筑内部有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，创造出田园般的舒适环境。诺曼·福斯特事务所设计的法兰克福商业银行总部大厦，成功地将自然景观引入超高层集中式办公建筑中，被称为世界上第一座“生态型”超高层建筑。福斯特设计了9个14.03m高的花园，沿9层高的中央通风大厅盘旋而上，花园外侧面为电控调节开启程度的双层玻璃幕墙，花园面对大厅完全敞开，根据方位种植各种植物和花草，这样可以给建筑内的每一个办公室都带来令人感到愉快和舒适的自然绿色景观，并获得自然通风，还可以使阳光最大限度地进入建筑内部。
2.2尽可能多地获得自然采光
屋顶是光线进入室内的主要途径，于是各种光线收集、反射构件被应用于屋顶形式。如皮亚诺设计的戴姆勒·克莱斯勒汽车公司新设计中心由七个长短不一的扇形体量交叠在一起，屋顶交界处是一片倾斜的天窗，为室内提供照明。柏林国会大厦的改建的穹顶也是一个新型的采光装置。中庭是中高层建筑中光线进入的主要通道，在生态高技建筑中可以看到大量采光中庭。阳光由中庭渗入建筑，通过阳光收集、反射装置达到内部空间。与这个开敞空间相连的房间不仅可以减少一半的热量流失，同时减少制冷需耗。
2.3最大限度获得自然通风
生态高技建筑师们利用风压、热压以及机械辅助的手段尽可能地获得自然通风。在基宝文化中心的设计中，皮亚诺设计了一套十分有效的被动通风系统。由于当地气候炎热潮湿，常年多风。因此最大限度地利用自然通风来降温、降湿便成为适应当地气候、注重生态环境的核心技术。其原理是采用双层结构，使空气可以自由地在弓形表面与垂直表面之间对流，而建筑外壳上的开口则是用于吸纳海风，或者引导建筑所需的对流。针对不同风速和风向，通过调节百叶窗的开合和不同方向上百叶的配合来控制室内气流。
另外，生态高技建筑师们还充分利用新材料、新能源等为生态建筑服务，如低辐射中空玻璃等新型玻璃以及太阳能光电材料等在建筑上的应用，大大降低了能耗。
3.结束语
总之，生态住宅是多种技术集成的结果，它需要科学技术的进步，更不能离开政府相关政策法规的鼓励和正确引导。只有在设计过程中各专业人员的相互合作与共同努力，综合运用当代建筑学、建筑技术科学、生态学及其他科学技术的成果，从技术、经济、环境、能源及社会等角度出发，系统地设计与评价住区的室内外环境，才会设计出更多更好的生态住宅。