現代建筑中的生態設計

李敬軍

（陜西省建筑設計研究院有限責任公司 陜西 西安 710003）

    “第四屆國際智能、綠色建筑與建筑節能大會暨新技術與產品博覽會”的成功舉辦,標志著我國政府已把綠色節能建筑提到相當的高度。隨著全球的氣候變暖,世界各國對建筑節能的關注程度正日益增加,人們越來越認識到可持續發展的重要性。節能建筑將成為建筑發展的必然趨勢,綠色生態建筑也應運而生。國際工業設計協會聯合會主席彼得先生所言：“設計作為人類發展的一個重要因素，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，生態設計顯得尤為重要。

一、生態設計的理念

    生態建筑是盡可能利用建筑物當地的環境特色與相關自然因子（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境因素作用。同時，盡可能不破壞當地環境因子循環，并盡可能確保當地生態體系健全運作。能合乎此等生態考慮之建筑設計方能合乎生態建筑之理念。
    生態設計是遵從自然環境規律，注重節能減排以及循環再利用，維護協調可持續發展的設計形式。這在快速發展經濟、創造社會物質財富的背景下是當務之急。在以往的經濟發展中過于強調產能而忽視了地球資源的合理開發，給我們的生存環境造成了無法挽回的損失，設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境造成污染，破壞了生態平衡。現代設計強調“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。也不是只考慮某一個企業或某一件產品的價值和利潤，而是要關愛整個社會，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。所以生態設計的觀念便應運而生，也成為設計師的必修課。

    1.生態設計的意義

    生態設計的意義包括兩個方面：一是理論意義，它是價值觀的轉變，是道德美學的理論基礎，是建立設計理論的依據，也是檢驗設計成果的指標體系；二是現實意義，關愛人類的生存環境，創造美的生存空間，促進物質文明與精神文明的共同提高，創造社會價值。

    2.生態設計的原則

    原則有兩點：一是以自然生態的可持續發展為原則；二是以人文生態的可持續發展為原則。生態設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為契機，以保護人們的生存環境為宗旨。許多國家和地區都有自己的設計規范與標準，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、景觀均有相應的安全和壽命要求�，F在“以人為本”的設計理念已深入人心，除了在物質方面的多、快、好、省外，更要注重生理和心理關愛，這就要考慮文化生態。自然生態與人文生態對設計提出了更高的要求，表面上看自然生態屬于硬性指標，文化生態屬于軟性指標，彈性較大，尺度難于把握，殊不知文化生態之于設計更是設計師面臨的嚴峻問題。自然生態可以運用科學方法通過數據、比值、測量等手段進行控制，而文化生態則要從地理環境、生活習俗、審美取向、信仰觀念、歷史文脈等方面綜合考量，保持文化的傳統譜系。因此文化生態的延續才是關鍵所在。

    3.生態設計的依據

    生態設計要以可持續發展為依據，注重綠色環保，無污染、無公害。還要以人文主義生態為精神支柱，豐富設計中的思想內涵，創造出具有地域文化特色的生態設計。

    首先，要確定設計什么，為誰設計，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。

    其次，材料是構成設計作品的物質體現，節省成本才能創造更大價值。就地取材可以節省成本，縮短生產周期可以節省成本，節約用材可以節省成本，提高技術可以節省成本，延長壽命可以節省成本。這一依據需要設計師從功能、結構及可靠性等方面研究。

    再次，在設計中有功能的美，體現功能界面與人的互動關系。材質的美、材質的質感與肌理傳達出物質的魅力。技術的美，體現科學技術的巧思與工藝。形態的美，體現人文思想和造型藝術的美。與環境協調的美，呈現出人與物、物與物、物與環境統一協調的美。

    最后，不可再生資源的短缺已對設計師提出了嚴峻的挑戰，一是資源維持著自然生態平衡，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設計的重要指標和評判依據。能源利用設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，很少產生污染。廣義的綠色能源則包括在能源的生產及其消費過程中，選用對生態環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能源。近年來，由于廣大農民生活水平的提高，電氣化程度也在不斷地提高，大多數農民們的燃料結構發生了根本性的變化，許多農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、浴具等都體現了這一點，做到盡量利用能源，以此減輕整個地球的負擔�？稍偕�能源取之不盡，用之不竭。開發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。

二、生態設計在現代建筑中的體現

    瑞士再保險總部大廈由英國建筑師Norman Foster設計，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，不但外型優雅，而且講求高科技與環保，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。玻璃表皮的結構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、開口位置以及內部獨特旋轉式共享空間的相互作用來實現空氣與建筑的舞蹈。雙層幕墻的具體構造、尺寸、通風方式都經過環境顧問嚴格的研究計算，室內溫度分布與遮陽系統也通過模擬技術來預測優化，以保證建筑的智能化不是體現在高科技產品的運用上，而是著重建筑與自然的對話，對傳統的單一的建筑設計方式進行質疑，認為建筑是科學的體系，是建筑藝術與技術的結合，是自然、生態與人的和諧對話。
    瑞士大樓采用了很多不同的高新技術和設計，是現今業界的突破，發展商能不介意巨大的建筑費用，使這座建筑力作能成為現實�？梢赃@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能一般以上。它除了使用很多的節能招數外，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，可以監測氣溫，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發展的環境建筑設計理念。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域，其中包括淋浴和更衣設施．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，從場址規劃的可持續性，保護水質和節水，能效和可再生能源，節約材料和資源，室內環境質量等五個方面。這種新的設計探討，從長遠來說是一個有利可圖的發展。

三、小結

    以上對生態設計的探究，以便于我們在未來的設計中更好的體現生態性，從而實現人與自然的和諧共處。設計師作為推進人類文明的一員，肩負著重要的使命，設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，生態設計不僅是一個技術層面上的思考，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，短期經濟效益與長期環保目標平衡，需要設計師與消費者及全人類的共同努力。

參考文獻：

[1]GB50189-2005，公共建筑節能設計標準[S].

[2]JGJ75-2003，夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準[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  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)