現(xiàn)代建筑中的生態(tài)設(shè)計

李敬軍

（陜西省建筑設(shè)計研究院有限責任公司 陜西 西安 710003）

    “第四屆國際智能、綠色建筑與建筑節(jié)能大會暨新技術(shù)與產(chǎn)品博覽會”的成功舉辦,標志著我國政府已把綠色節(jié)能建筑提到相當?shù)母叨取ｋS著全球的氣候變暖,世界各國對建筑節(jié)能的關(guān)注程度正日益增加,人們越來越認識到可持續(xù)發(fā)展的重要性。節(jié)能建筑將成為建筑發(fā)展的必然趨勢,綠色生態(tài)建筑也應(yīng)運而生。國際工業(yè)設(shè)計協(xié)會聯(lián)合會主席彼得先生所言：“設(shè)計作為人類發(fā)展的一個重要因素，除了可能成為人類自我毀滅的絕路，也可能成為人類到達一個更加美好的世界的捷徑”。因此，生態(tài)設(shè)計顯得尤為重要。

一、生態(tài)設(shè)計的理念

    生態(tài)建筑是盡可能利用建筑物當?shù)氐沫h(huán)境特色與相關(guān)自然因子（比如陽光，空氣，水流），使之符合人類居住，并且降低各種不利于人類身心的任何環(huán)境因素作用。同時，盡可能不破壞當?shù)丨h(huán)境因子循環(huán)，并盡可能確保當?shù)厣鷳B(tài)體系健全運作。能合乎此等生態(tài)考慮之建筑設(shè)計方能合乎生態(tài)建筑之理念。
    生態(tài)設(shè)計是遵從自然環(huán)境規(guī)律，注重節(jié)能減排以及循環(huán)再利用，維護協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計形式。這在快速發(fā)展經(jīng)濟、創(chuàng)造社會物質(zhì)財富的背景下是當務(wù)之急。在以往的經(jīng)濟發(fā)展中過于強調(diào)產(chǎn)能而忽視了地球資源的合理開發(fā)，給我們的生存環(huán)境造成了無法挽回的損失，設(shè)計又缺乏先導性與科學性，因此浪費嚴重，不可再生資源面臨枯竭。即便是運用可替代材料，由于缺少深入研究給社會環(huán)境造成污染，破壞了生態(tài)平衡。現(xiàn)代設(shè)計強調(diào)“以人為本”，這里的“人”是大眾的人而不是個人，不能像帝王御用物品極盡奢華不計成本，為一人服務(wù)。也不是只考慮某一個企業(yè)或某一件產(chǎn)品的價值和利潤，而是要關(guān)愛整個社會，為人類謀福利，這就要建立大局意識，樹立公共意識與責任感。所以生態(tài)設(shè)計的觀念便應(yīng)運而生，也成為設(shè)計師的必修課。

    1.生態(tài)設(shè)計的意義

    生態(tài)設(shè)計的意義包括兩個方面：一是理論意義，它是價值觀的轉(zhuǎn)變，是道德美學的理論基礎(chǔ)，是建立設(shè)計理論的依據(jù)，也是檢驗設(shè)計成果的指標體系；二是現(xiàn)實意義，關(guān)愛人類的生存環(huán)境，創(chuàng)造美的生存空間，促進物質(zhì)文明與精神文明的共同提高，創(chuàng)造社會價值。

    2.生態(tài)設(shè)計的原則

    原則有兩點：一是以自然生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展為原則；二是以人文生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展為原則。生態(tài)設(shè)計要以最小的投入得到最豐的回報，以維護資源平衡為原則。要以回收再利用的循環(huán)為契機，以保護人們的生存環(huán)境為宗旨。許多國家和地區(qū)都有自己的設(shè)計規(guī)范與標準，例如在安全、排放、使用壽命、耗材等方面。汽車尾氣排放指標和耗油量都要受到控制，建筑、道路、景觀均有相應(yīng)的安全和壽命要求。現(xiàn)在“以人為本”的設(shè)計理念已深入人心，除了在物質(zhì)方面的多、快、好、省外，更要注重生理和心理關(guān)愛，這就要考慮文化生態(tài)。自然生態(tài)與人文生態(tài)對設(shè)計提出了更高的要求，表面上看自然生態(tài)屬于硬性指標，文化生態(tài)屬于軟性指標，彈性較大，尺度難于把握，殊不知文化生態(tài)之于設(shè)計更是設(shè)計師面臨的嚴峻問題。自然生態(tài)可以運用科學方法通過數(shù)據(jù)、比值、測量等手段進行控制，而文化生態(tài)則要從地理環(huán)境、生活習俗、審美取向、信仰觀念、歷史文脈等方面綜合考量，保持文化的傳統(tǒng)譜系。因此文化生態(tài)的延續(xù)才是關(guān)鍵所在。

    3.生態(tài)設(shè)計的依據(jù)

    生態(tài)設(shè)計要以可持續(xù)發(fā)展為依據(jù)，注重綠色環(huán)保，無污染、無公害。還要以人文主義生態(tài)為精神支柱，豐富設(shè)計中的思想內(nèi)涵，創(chuàng)造出具有地域文化特色的生態(tài)設(shè)計。

    首先，要確定設(shè)計什么，為誰設(shè)計，這是先決條件，然后才會涉及功能如何、是否完善、是否符合用戶要求，功能的便捷性與可操作性如何，是否安全可靠，這就是依據(jù)。

    其次，材料是構(gòu)成設(shè)計作品的物質(zhì)體現(xiàn)，節(jié)省成本才能創(chuàng)造更大價值。就地取材可以節(jié)省成本，縮短生產(chǎn)周期可以節(jié)省成本，節(jié)約用材可以節(jié)省成本，提高技術(shù)可以節(jié)省成本，延長壽命可以節(jié)省成本。這一依據(jù)需要設(shè)計師從功能、結(jié)構(gòu)及可靠性等方面研究。

    再次，在設(shè)計中有功能的美，體現(xiàn)功能界面與人的互動關(guān)系。材質(zhì)的美、材質(zhì)的質(zhì)感與肌理傳達出物質(zhì)的魅力。技術(shù)的美，體現(xiàn)科學技術(shù)的巧思與工藝。形態(tài)的美，體現(xiàn)人文思想和造型藝術(shù)的美。與環(huán)境協(xié)調(diào)的美，呈現(xiàn)出人與物、物與物、物與環(huán)境統(tǒng)一協(xié)調(diào)的美。

    最后，不可再生資源的短缺已對設(shè)計師提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，一是資源維持著自然生態(tài)平衡，二是資源的浪費造成了成本的提高。因此運用無公害、可降解、復合的、可回收再利用的材料已成為生態(tài)設(shè)計的重要指標和評判依據(jù)。能源利用設(shè)計可分為狹義和廣義兩個概念。狹義的綠色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太陽能、風能、地熱能和海洋能。這些能源消耗之后可以恢復補充，很少產(chǎn)生污染。廣義的綠色能源則包括在能源的生產(chǎn)及其消費過程中，選用對生態(tài)環(huán)境低污染或無污染的能源，如太陽能、氫能、風能等，但另一類綠色能源，即綠色植物給我們提供的燃料，我們把它稱之為綠色能源，又叫生物能源或物質(zhì)能源。近年來，由于廣大農(nóng)民生活水平的提高，電氣化程度也在不斷地提高，大多數(shù)農(nóng)民們的燃料結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性的變化，許多農(nóng)民朋友冬季取暖不再用柴火燒炕，而是電熱毯一插溫暖如春，做飯也不再燒柴、燒秸稈了，而是用上了蜂窩煤爐、液化氣灶以及沼氣。太陽能燈具、浴具等都體現(xiàn)了這一點，做到盡量利用能源，以此減輕整個地球的負擔。可再生能源取之不盡，用之不竭。開發(fā)利用的場所一旦建成，即不必再有原料的投入，人類的文明方才可以永遠延續(xù)。

二、生態(tài)設(shè)計在現(xiàn)代建筑中的體現(xiàn)

    瑞士再保險總部大廈由英國建筑師Norman Foster設(shè)計，位于倫敦圣瑪麗阿克斯大街30號，高179.8m，樓層50層，螺旋式外觀，獲得2004年的RIBA斯特林大獎，被譽為21世紀倫敦街頭最佳建筑之一，是一座十分杰出的建筑物，不但外型優(yōu)雅，而且講求高科技與環(huán)保，可以說是未來建筑的典范。

    瑞士再保險總部大廈是倫敦第一棟自然通風的高層辦公建筑，功能也包含底部的商場和頂層的觀景餐廳。圓形的建筑隨著高度的增加逐漸縮小，覆蓋以三角形為基本單元的玻璃表皮。每層平面布置有6個三角形的共享空間，但是層層的位置都不同，總體呈螺旋上升的趨勢。玻璃表皮的結(jié)構(gòu)形式為雙層呼吸幕墻，三層為一個控制單元。它巧妙的運用表面風壓、開口位置以及內(nèi)部獨特旋轉(zhuǎn)式共享空間的相互作用來實現(xiàn)空氣與建筑的舞蹈。雙層幕墻的具體構(gòu)造、尺寸、通風方式都經(jīng)過環(huán)境顧問嚴格的研究計算，室內(nèi)溫度分布與遮陽系統(tǒng)也通過模擬技術(shù)來預(yù)測優(yōu)化，以保證建筑的智能化不是體現(xiàn)在高科技產(chǎn)品的運用上，而是著重建筑與自然的對話，對傳統(tǒng)的單一的建筑設(shè)計方式進行質(zhì)疑，認為建筑是科學的體系，是建筑藝術(shù)與技術(shù)的結(jié)合，是自然、生態(tài)與人的和諧對話。
    瑞士大樓采用了很多不同的高新技術(shù)和設(shè)計，是現(xiàn)今業(yè)界的突破，發(fā)展商能不介意巨大的建筑費用，使這座建筑力作能成為現(xiàn)實。可以這樣說，它最吸引人的地方，不是它的名字和外觀，而是它較同樣的建筑節(jié)能一般以上。它除了使用很多的節(jié)能招數(shù)外，還盡可能地采用自然條件采光和通風。大樓配備有由電腦控制的百葉窗；樓外安裝有天氣傳感系統(tǒng)，可以監(jiān)測氣溫，風速和光照強度。在必要地時候，自動開啟窗戶，引入新鮮空氣。福斯特還試圖在更加策略化的方面推進可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境建筑設(shè)計理念。如盡量依靠基地周圍成熟的公共交通體系，減少對私車的依賴，底層提供比最低標準大三倍的自行車準備區(qū)域，其中包括淋浴和更衣設(shè)施．鼓勵使用替代性的交通方式；建筑中除殘疾人車位外不提供私家車泊位。按照著名的LEED評級制度，從場址規(guī)劃的可持續(xù)性，保護水質(zhì)和節(jié)水，能效和可再生能源，節(jié)約材料和資源，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量等五個方面。這種新的設(shè)計探討，從長遠來說是一個有利可圖的發(fā)展。

三、小結(jié)

    以上對生態(tài)設(shè)計的探究，以便于我們在未來的設(shè)計中更好的體現(xiàn)生態(tài)性，從而實現(xiàn)人與自然的和諧共處。設(shè)計師作為推進人類文明的一員，肩負著重要的使命，設(shè)計師又是連接建筑景觀與人之間的紐帶，影響著人們的生活方式和社會文化的變更。因此，生態(tài)設(shè)計不僅是一個技術(shù)層面上的思考，更是一個觀念上的變革，它在一定程度上具有理想主義色彩。要達到生活舒適與資源消耗平衡，短期經(jīng)濟效益與長期環(huán)保目標平衡，需要設(shè)計師與消費者及全人類的共同努力。

參考文獻：

[1]GB50189-2005，公共建筑節(jié)能設(shè)計標準[S].

[2]JGJ75-2003，夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準[S].

[3]西安建筑科技大學綠色建筑研究中心.綠色建筑[M].中國計劃出版社,1999.

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)