浅析生态建筑中的因地制宜原则

来源 :作家·下半月 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ws1984003
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  摘要本文从生态建筑的内涵及其影响因素出发,论述了生态建筑中因地制宜的设计原则,着重分析了因地制宜原则与自然环境、建筑技术、生态建筑材料、资源能源、地域性差异等因素的关系,提出了人、建筑、自然环境和谐统一的理念。
  关键词:生态建筑 因地制宜 地域性 自然环境
  中图分类号:J59 文献标识码:A
  
  一 生态建筑的发展与内涵
  1 生态建筑的发展
  随着19世纪工业革命的兴起与发展,人类不断地创造着自己的工业文明和物质文明,而与此相对应的却是环境恶化、资源锐减、生态失衡等问题的涌现,而建筑业作为高耗能高污染的产业,在其中应负有不可推卸的责任。随着全球“可持续发展”观念的深入人心和对建筑低碳、绿色要求的日益提高,“生态建筑”便应运而生了。
  “生态建筑”理念的出现,是伴随着人类回归自然情愫、人文地方主义和能源节约思想而产生的。20世纪60年代,美籍意大利建筑师保罗·索勒瑞将“生态”与“建筑”两个词合称为“生态建筑”,生态建筑的概念被首次提出。1976年,生态建筑运动的先驱A·施耐德在当时的西德成立了建筑生物与生态学会,倡导一种有利于人类健康和生态效益的温和建筑艺术,并强调建筑应使用天然的建筑材料,利用自然通风、采光和取暖来实现建筑的基本功能。20世纪80年代,随着节能建筑体系的提出和逐渐完善,英、法、德、加等发达国家开始将“生态建筑”理念广为应用于建筑实践中。1991年布兰达·威尔和罗伯特·威尔合著的《绿色建筑——为可持续发展而设计》一书,首次系统地提出了生态建筑的原则性概念。在生态观念不断深化、生态理论日趋完善以及建筑师将生态原则成熟运用于建筑中的基础上,生态建筑也有了日新月异的发展。
  2 生态建筑的内涵
  目前,“生态建筑”在国际上尚无统一的定义,但就其本质来讲,其思想内涵是以生态学原理和方法为指导,综合串联建筑、环境、人以及社会之间的微妙关系,结合当地自然环境,在对建筑所处环境相关因素充分理解分析的基础上,运用生态学、建筑技术科学等手段,合理组织建筑构成要素,从而获得一种高效、低耗、少废、少污、生态平衡的建筑效果,并使之与自然环境形成一个有机整体,最终达到物质、能源在建筑系统内的良性循环与转换,实现建筑、人与自然环境相融共生的和谐统一。
  生态建筑不仅要利用天然条件与人工手段创造良好、富有生机的环境,还应控制和减少人类对于自然资源的掠夺性使用,力求实现向自然索取与回报之间的动态平衡。
  二 生态建筑设计中的因地制宜原则
  生态建筑作为一种灵活的建筑方式,就其“生态”的特殊性和其所具备的特点而言,决定了要遵循一定的设计原则。在笔者看来生态建筑设计原则的核心在于因地制宜:因地制宜地将自然环境与建筑融为一体,打造一个良性循环的生命有机体是生态建筑的根本目的;合理、充分并因地制宜地利用各种建筑技术,使其对生态建筑的支持做到最大化是实现生态建筑的物质保障;利用和发展材料性能,因地制宜地将地方材料应用于生态建筑中,是生态建筑的必然选择;因地制宜地开发、利用优势能源,使生态建筑做到环保、低碳、健康是生态建筑的根本所在;因地制宜地塑造特色鲜明的生态建筑地域性特征,表达建筑的人文气息是生态建筑的不懈追求。
  1 因地制宜地对自然环境的合理利用和发展
  人、建筑以及自然环境是建筑发展的永恒主题,建筑作为人与环境之间沟通的桥梁和纽带,首要的任务就是处理好其与两者的关系,而处理好建筑与环境之间的关系是实现人与自然和谐共生的基础。作为生态建筑的出发点和切入点,就要运用因地制宜的原则,全面了解设计区域的自然环境特点,尊重环境特征,创造性地利用自然环境条件,实现对环境“保护”和“利用”的统一,做到建筑与自然环境相适应,达到天人合一,人物共生的最高境界。如在巴布亚新几内亚著名的火山风景区Kopoko建造的一栋豪华住宅,设计师将建筑与当地优美的自然景观和独特的气候完美地融合在了一起。在设计方面,住宅的外墙采用了流体几何形状,与岩浆的流淌状如出一辙,随着地势的起伏呈现波浪状的发展;建筑的外立面设计成以叶片、叶梗为母体的流线型几何曲线,让人们在建筑与自然之间流连往返难分彼此,使得该建筑成为当地生态系统的有机部分,成功地将建筑纳入了一个与自然环境紧密相通的良性循环体系之中。
  2 因地制宜地将建筑技术融入生态建筑
  对于建筑而言,建筑技术是其物质条件和基础。而之于生态建筑,其建筑技术更是实现建筑生态功能的灵魂与核心。生态建筑技术是指从生态的角度延伸开来的多种建筑技术的发展、创新和综合应用。对于生态技术,很多建筑学家都提出了自己的理解:K·丹尼尔斯提出了低技术、轻技术、高技术概念,E·舒马赫提出“中间技术”的概念,N·沙赫特提出“适宜技术”的概念。但究其本质,生态技术主要包含两种情况:一是在传统技术的基础上,按照环境和资源的要求,因地制宜地加以发展、创新从而综合形成的新的生态技术;二是遵循“他山之石、可以攻玉”原则,将其他领域的新技术,包括信息技术、电子技术、能源技术等高新技术,按照生态建筑的原理加以改进、调控,发展为新的生态技术。
  在亚洲、南美洲、非洲等发展中国家,某些传统建筑在建筑技术层面上表现了低技术以及对这些低技术的发展、改造、创新的生态观,而这种立足本土、立足自身经济物质条件的技术观,恰恰很好地诠释了生态建筑的因地制宜原则。如在我国西北地区,传统窑洞建筑技术就参照因地制宜原则得到了很好的发展:用混凝土或砖拱结构支撑并作为窑脸,以此解决了窑洞易塌、窑脸不经雨水冲刷的问题;根据热压、风压促使空气流通的原理,设计太阳能通风、竖直通道通风,有效地改善了室内环境质量。
  高新技术的利用是实现建筑生态化的重要方式之一。如清华大学建筑设计研究院设计的青岛天人生态大厦,坚持了生态设计原则,综合融入了光伏发电、光导管、风力发电、生物智能回收利用、中水回收、热压通风、太阳能集热、壁面遮阳等一系列新工艺新技术,把生态建筑的各个技术因素有机地融合在一起,通过科学的规划设计提高了建筑的功能、效率、舒适性水平等,创造出了一个高效高能低废低污的生态建筑环境。
  生态建筑不管是从建筑所在地域出发,提倡利用本地材料和传统技术的乡土设计方法,还是充分利用新技术和新材料解决生态问题的高技术设计方法,都应在结合当地自然生态条件与最新生态理论的原则下,既重视地方性技术,又适当地引入较新的技术,实现适宜技术设计方法,以期达到因地制宜综合考虑生态环境、经济水平、地域文化和最合理、有效的利用资源、构筑生态建筑的目的。
  今天的科学技术已经发展到了崭新的水平,建筑技术也不再是一种简单的“建筑”工具,其作为生态建筑成功与否的强有力保障,已成为建筑创作的添加剂和催化剂。
  3 因地制宜地将材料应用于生态建筑
  随着生态建筑本身及其内涵的渐入人心,人们已开始重视材料的生态性及其环境属性。以当地环境资源为核心,在材料的整个生命周期内优先考虑满足生态、环保的要求和保证材料的本体性能,并使其与建筑完美的契合,是生态建筑的必然选择。
  生态建筑在材料的选择上表现出较强的灵活性。由于地域性差异以及天然材料分布的不同,要求我们必须因地制宜地选择材料。其中地方材料具有适宜的结构、环保、安全和自然循环等特性,并且其取材方便,运输成本低,能耗少,因此,利用地方材料具有较好的经济效益和环境效益,成为生态建筑用材的首要选择。如我国黄河中游早期气候温暖湿润,森林茂盛,有丰富的木材,所以发展了成熟的木构建筑技术;我国西南的竹木资源丰富,“干阑式”建筑则应运而生;川藏碉楼的石材以及作为分隔材料的木材和青稞草是就地取材的典范;胶东半岛的海草石屋冬暖夏凉;福建黏重的红壤土和当地盛产的糯米、红糖造就了客家土楼。
  建筑材料是构成生态建筑的基础。因此积极研究和应用地方材料,将有助于促进生态建筑行业的可持续发展,并对建设低碳、节约型和可持续发展的循环经济具有推动作用。
  4 因地制宜地利用优势能源完善生态建筑
  目前,传统建筑作为高能耗、高污染的载体,与崇尚低碳生活、循环经济的要求明显相悖。而因地制宜的开发、利用建筑区域内的能源则是降低能耗的有效手段和可取途径。由于地域性的差异导致优势能源和特色能源的各不相同,合理的利用建设区域的优势能源和特色能源就显得尤为重要,而考量现在我们所拥有的自然资源,更应该将重心放在那些可再生的可持续能源上,如太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、生物能等。
  太阳能是最典型的可再生资源,它作为最清洁的能源被广泛地运用在现代生态建筑中。如马纳拉尼度假村,坐落于整年都沐浴在阳光中的夏威夷,有着天然的太阳能资源,其已成为世界上利用太阳能发电最多的度假酒店。拥有的占地12000平方米的光电太阳能系统,为整个酒店提供了大部分的生产、生活用电,因此成为全球最环保的度假胜地。
  掠夺式开发资源造成的环境污染和生态破坏,已经引起越来越多的社会关注和担忧。作为一名有强烈责任感和紧迫感的建筑师,我们不仅应该强化人们节约能源、保护环境的意识,更应积极地把当地优势能源、新能源因地制宜地运用于生态建筑的设计当中。
  5 因地制宜地将地方人文特征导入生态建筑
  地域是建筑存在的前提,也是生态建筑的根本出发点。由于不同地域具有不同的气候、资源特征,使得生态建筑亦表现出各异的人文特性,这也从根本上定义了生态建筑的地域性属性。生态建筑的地域性不只是指建筑形式本身,而更是指其符合本地域自然、技术、经济、社会和发展的相宜性,希腊爱琴海群岛的白色乡土建筑很好地诠释了这一点。地中海地域的典型气候是夏季高温,设计师便充分利用廊道、阳台,通过柱、墙将明亮、温暖的室外空间与阴暗、凉爽的室内空间融合起来,创造出宜人的局部气候,并利用高密度的建筑体量遮阳以达到相互间的凉爽,形成了具有生物特性的肌理面貌,同时在色彩上采用了最有利于反射阳光的纯白色,与地中海蔚蓝的海水交相辉映,形成了一道迷人的乡土生态建筑风景。
  生态建筑设计中对于地方人文特征的尊重,不但赋予了生态建筑一种独特的文化特质,显示出生态建筑的灵活性,其更是生态建筑设计中需要把握的一种方式,这种方式不是偶然性所然,而是必然性使然。
  三 结语
  生态建筑的兴起与发展是时代和社会进步的产物和要求。其在纵向上趋同于人类对大自然的热爱与回归,在横向上则有着全球化和地区化的矛盾交织。然而,生态建筑并不是自然环境、建筑材料、资源、建筑技术等因素的简单罗列和叠加,而是把所有因素有机地融合在一起,使之成为一个整体的可持续发展的系统。目前,虽然生态建筑的发展在理论上、技术上以及建筑设计的实践上都取得可喜的成就,但是生态建筑的建设还需要更加深入地探索和完善。我们作为处在建筑前沿的建筑师,应重新审视自己所扮演的角色和肩负的责任,树立正确的建筑哲学观,把握因地制宜生态建筑的设计原则,将建筑放在攸关人类生存的大背景下去悉心解读,在现代建筑的基础上从更加宏观的环境与资源角度去探索,将建筑与人类活动更加紧密地融为一体,实现人、自然与建筑的和谐统一。
  
   参考文献:
   [1] 陈晓扬、仲德:《地方性建筑与适宜技术》,中国建筑工业出版社,2007年版。
   [2] 杨先碧:《全球十大绿色生态建筑》,
   http://www.shkpzx.com/9538/9540/12430/12419.html.
   [3] [英]凯瑟琳·斯莱塞:《地域风格建筑》,东南大学出版杜,2001年版。
  
   作者简介:
   王润生,男,1963—,河北故城人,本科,副教授,研究方向:建筑设计及理论、建筑技术科学,工作单位:青岛理工大学。
   赵建翔,男,1984—,山东淄博人,青岛理工大学建筑学院2009级在读研究生,研究方向:建筑设计及理论。
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