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可持续发展的现代生态建筑设计

摘要：目前在建筑设计领域，流行着一些有关可持续发展的设计理念。与以

往的传统建筑相比较，可持续发展的建筑设计更注重于事先考虑对环境的尊重与

适应，如考虑如何更高效地使用可再生资源，减少小可再生资源使用，同时营造

出更舒适的居住和工作空间。这就要求建筑师要基于高效使用资源和保护自然生

态环境的原则进行设计，而不仅仅是满功能和美观的要求。为此，本文就现代生

态建筑设计方法进行了探讨，供同行参考和借鉴。

关键词：生态建筑；设计

1生态建筑

所谓“生态建筑”（ecologicalbuilding）指在充分尊重和维护自然生态环境持

续发展能力的前提下，合理利用自然资源，创造健康舒适室内环境，同时保护好

周围自然环境的建筑。从这个概念看，世界生态建筑的历史，可以追溯到狩猎和

采集时代，并在以中国为代表的，许多东方国家的传统建筑中找到它的踪迹。不

过在工业文明时期，由于对现代科技能力的过分热情和信任，以及人类对自然规

律认识的不足，导致生态环境成为现代建筑理论和实践研究中几乎被完全忽略的

因素。

当代生态概念的重新兴起，起源于20世纪60～70年代，由能源与环境危机

引发的整个人类社会对人与自然关系的重新认识与反思此后的一系列研究与实

践，在不同程度上实现了太阳能等替代能源在以住宅为主的中小型建筑中的应

用，为当今以可持续发展为主题的全球性生态建筑运动积累了可贵的经验。

2设计方法

2.1设计要素

当代生态建筑设计中，设计者大多抓住了以下4个要素，即：①部位。在综

合平衡室内设计目标和室外环境要求的探索中，分割内外空间的建筑外壳或“皮

肤”(外墙、外窗、屋顶等)无疑成为问题的关键在当今成功的生态建筑实例中，

建筑外壳始终是设计与研究的重点部位。②目标。由于人类发展与环境持续的主

要矛盾，在于能源短缺和环境污染，因此高效利用洁净能源和减少环境污染必然

成为设计的重点目标。③方式。以设计方式为主，机械方式为辅，是目前实现高

效利用洁净能源同时减少污染和浪费的重点方式。④内容。太阳能等洁净能源在

采暖、制冷、通风、采光等四个方面的应用是目前此类建筑设计的重点内容。

2.2常用的细部构造设计方法

2.2.1当代生态建筑设计中，针对建筑外墙、外窗和遮阳系统等重点外壳部

位，常采用以下设计方法：

(1)外墙。一般采用不同的外墙开口，结合架空地板，加上风扇、吸音材料、

过滤材料等简单构造材料与设备措施，形成能满足多种功能的“可呼吸外墙”，从

而使室内外空气和水分通过墙上的孔洞得到交换，在平衡和调节温、湿度的同时，

过滤灰尘和减少噪音。另外，可以引导室外空气通过加热或制冷管道进入室内，

以实现空气的热交换最后，应引导室内空气从屋顶通气孔排出，带走多余的水分、

杂质和有害物，这种自然被动的空调方式一般是人工可控的(即可以根据使用者

需要控制和改变墙的开放和通透程度)。其优点是，在创造健康自然的室内气候

质量的同时，节约能源、减少污染和浪费。

(2)外窗。一般采用双层或三层玻璃窗。其主要优点是节约能源:一般说来，

他们的隔热性能比普通单层窗高出2～3倍，而费用只多15～50％。另外，他们

的隔声效果也比单层玻璃窗显著提高,同时还保持了单层窗采光好、视野开放等

大部分优点。如果建筑周围外环境质量较差，则需要认真探讨外窗究竟采用密闭

的形式还是可开启的形式。如果采用可开启的方式，则容易引入外界污染的空气、

灰尘、病菌、湿气、噪音等不良因素，同时可能导致热/冷流失，降低隔热效果，

并带来安全隐患。在当代国外的生态建筑设计中大多采用了固定窗加“可呼吸外

墙”的形式，即在外墙上同时设计了能过滤各种污染物质的、可开启、可控制的

通风洞口。

(3)遮阳系统。一般是在向阳的外立面或采光屋顶上采用可控制、可调节的

组合遮阳系统，以达到在不同时间、根据不同需要遮挡、反射和引光入室的目的。

2.2.2当代生态建筑设计中，针对夏季隔热降温，冬季供热保温、自然通风

和自然采光等方面，常采用以下设计方法：

(1)夏季隔热、降温，通常采用4种方法：

①利用储热实体吸热和制冷优良的储热体。可以分为两类：一类是固体，如

混凝土、石膏、生土等；另一类是液体，即水，它们的功能不仅是将在夏季夜间

吸收和储存的凉气在白天释放出来，而且在白天吸收室外热能和阻滞其向室内传

递地下、半地下建筑以及地下通风道等，就利用了生土材料的储热性能，