梁浩奇佛山市新广厦建筑设计院有限公司
摘要:尊重自然,保护生态,与自然协调发展,尽可能减少人工环境对自然生态平衡的负面影响。本文首先分析了生态建筑与传统建筑设计的渊源,然后就生态
理念在现代建筑设计中应用进行了论述。
关键词:现代建筑;生态理念;设计手法;融合运用
一、前言
建筑作为人类文明的象征之一,应随着人类文明的不断进步而不断发展。现代建筑应从空间角度去关注人们的生活,生态建筑更应如此,要在现代建筑的基础上从更加宏观的环境与资源角度关注人类生活,它将建筑与环境资源及人类活动更加紧密地融为一体,它在注重空间使用效率的同时,更强调发挥环境和资源的效益,实现人、自然与建筑的和谐统一。
二、生态建筑与传统建筑设计的渊源
远在我国古代建筑选址、规划、设计中就讲究风水理论,传统建筑讲究“背山临水”,“得山川之灵气,受日月之光华”。许多建筑形式近似于今天的生态建筑。比如上古的穴居建筑,西双版纳的干栏式住宅和黄土高原上的窑洞建筑。这些早期建筑形式具有节地节能、冬暖夏凉等优点,所以千百年来一直绵延不绝。但是,中国古代这种崇尚“天人合一”的建筑并非完全意义上的生态建筑,这种原始萌芽的自然人本主义与我们所推崇的生态人本主义也有着根本的区别。关注生态技术和思想的建筑设计,有利于建筑师借助这一“设计及形式的新的逻辑性”,尽情发挥创造力。
三、生态理念在建筑设计中的应用
生态理念在建筑设计中运用。综合生态设计手法和思维模式,大致可分为三种。第一种是从建筑所在地域出发,利用本地材料的乡土地方主义设计手法。这是一种具有非理性的自然本原主义倾向的生态建筑观。这一观点的产生源于建筑师对目前这种破坏自然环境的规划、设计、管理模式的怀疑。这种建筑观强调回归自然,体验自然。它放弃与自然对立的实用理性,在心理上强调人性的回归。提出建筑师更加依靠对生活和自然的感受设计,做到人类与原生自然的再次合一。第二种设计手法着眼于高技术的表达,是利用技术解决生态问题的高技派的设计手法。这是从技术乐观主义的角度出发,主张发展更加高新的后工业技术来解决目前的环境问题。它的研究主要集中在建筑物理和材料技术上,将太阳能、核能、风能、地热技术引入建筑及城市布局中,将多种智能、信息控制技术与新型能源结合起来,形成新型建筑。当今高技术的发展使得对建筑的物理条件进行参数化设计和数字化精确调控成为可能,而且借助于虚拟现实技术,在方案阶段就可以对整个建筑的能源消耗和生态效应有准确的估算,最大限度地减少不可再生能源的消耗。比如赫尔佐格对汉诺威博览会AG行政大楼的设计,因其对能源消耗的有力控制而倍受瞩目。大楼内安装近千个传感器来测量温度、光线和风力,将数据不断传送到中央管理系统,使之精确控制大楼各部分的百叶窗的活动,并控制楼板中的冷热水管道系统和中央空调,从而在能源消耗最少的情况下尽量获得最佳的室内气候环境。第三种则是既重视地方性,又适当引入新技术的折衷式设计手法。比如马来西亚建筑师杨经文在高层建筑设的设计上结合热带气候,尝试节能并构建微气候,他的设计方法被称为生态气候学。他主要采取了以下几种手法来进行设计:①表面绿化或中部引入绿化开敞空间;②设置深度不同的灰空间;③屋顶设遮阳片,结合屋顶花园(游泳池)改善热工;④外墙遮阳设计。
综上所述,尽管生态建筑的设计手法多种多样,但应遵循的设计原则是大致相同的。其基本的原则基于建筑在人类与自然界之间的中介地位,主要体现在以下四个方面:第一个方面,对自然生态环境的尊重,尽量减少对生物圈的破坏。体现在对建筑场地的充分考虑和保护,节省能源并减少污染。在建筑过程中,应该不破坏进而改善自然环境。英国建筑师尼古拉斯•格雷姆肖2001年的伊甸园工程正是这样的努力。工程位于英国西南部一个古矿区的植物中心,建筑由一系列相互连接的巨大温室组成,外形为拱状。这种设计的优点在于可以在尽可能小的面积上建立体积大的建筑,而组成拱形的六边形结构使建筑外形具有相当的灵活性,对地形的适应性很强,不必改变原有地形。建筑表面使用了一种名为ETFE的材料,具有热量调节器的作用,白天积聚热能,晚上释放出来,最大限度地降低了能源消耗。这个建筑建成后,由于种种得当的生态措施,已经对当地的大环境产生了十分有利的影响,昔日荒废的矿区开始焕发出新的生机。此外,世界性的能源危机使人们越发重视建筑的能源消耗,要克服以往建筑造价高,能耗大的缺点,建筑师们开发了多种节能技术运用于建筑之中,如采用红外线反射技术,采用高科技节能玻璃,太阳能装置,蓄热装置等等。托马斯•赫尔佐格设计的汉诺威博览会26号展厅就是这样的典范。26号展厅的屋顶呈波浪形,充满动感,它不仅在造型上相当成功,成为建筑最明显的标志,而且同时也是有效促进能源节约的环境控制系统。屋顶上的木板用可再生材料制成,隔热效果好,并刷成白色,以反射太阳能辐射,大大降低了能源消耗,木板的维护和更换也很容易。第二个方面,尽可能用自然的方法创造宜人的环境,在建筑中引入阳光、空气、绿化、水体、地方材料、自然能源等自然生长或存在的事物。值得注意的是,此种引入并非简单的借用,而是利用先进的建筑构造技术和设计思想,通过可控制的技术将绿色生态系统“移植”到建筑系统的内部,使建筑内有良好的室内气候条件和调节能力。同时,自然素材的原生态的自然景观增强了建筑空间的丰富和活跃,增加了艺术性。如诺曼•福斯特在法国佛雷尤斯地方中等职业学校的设计中,结合当地气候条件,充分利用自然通风来解决建筑通风问题,进行了一次成功的生态设计尝试。佛雷尤斯位于法国南部,夏季炎热干燥,通风问题的解决尤为关键。福斯特利用热压原理,将建筑一字排开,平面窄而长,在东西方向设计一条长长的室内走廊,上设排气天窗,这样室内的热空气通过天窗排出,室外的新鲜空气进来,达到了自然通风的目的。在此之后,诺曼•福斯特在法兰克福商业银行总部大厦的设计中,又一次成功将生态自然景观引入超高层办公建筑中。主体建筑分为四个组,每组12层,都有一个4层高的空中花园。花园内种植有各种植物花草,沿中央大厅盘旋而上,给每个办公空间都带来了舒适的绿色景观。这座大楼堪称世界上第一座生态摩天楼[1]。第三个方面,增强使用者与自然环境的沟通,创立开敞空间,建立良好的通风、采光、水循环系统和绿化系统,从整体考虑上突出生态策略的影响。如巴克莱卡大楼设计师菲茨罗伊•罗宾逊特别关注绿色办公楼所提供的美感和空间效果,着力体现它们对传统建筑元素(例如立面、通道和公共场所)的效果。他把绿色建筑的语言,与更为广泛的建筑元素相结合。其遮阳设计可以促进室内外的空气交换,并建构成富有韵律的光影效果。深陷的窗户上有与遮阳板垂直的板,每个遮阳板和周围长长的通道,由悬浮在玻璃屋顶下的桥联接。在柔和阳光中展开的空间,为建筑内的人员提供了舒适和健康的环境。第四个方面,面向未来发展留有足够弹性,考虑预留空间和楼体的可生长性、可变化性,能够包容未来科技的应用。如PCKO在伯明翰维尔堡(CastelVale)地区的住宅项目中,在每个单元中设计了一个中心服务核以集中布置管线及通风设施。之后,在哈娄(Halow)地区纽霍尔(NewHall)住宅区的设计中,在中心核的基础上发展了一种叫“生命墙”(LivingWall)的体系,它像脊柱一样位于住宅的中轴,集中提供了单元的设备服务及分配,且可在工厂预制。它的一端与阳光室相连以收集热量,并通过此墙传递到其他空间。其他功能房间都附着其上,并由其提供储藏空间和中心竖向通风道。随着时间的推移,新的设备可被随时安装在其预留的空间,像计算机一样被“升级”[1]。在建筑群体的设计中,最常见的是对太阳能的利用和调整风速、风向。例如南美的一些村落的建筑群和开放空间采用分散式以保证建筑的入口和微风;而北美的印第安部落则将建筑群东西向延长,南北向加大间距从而获得更多日照。
四、结语
综上所述,建筑的发展、变化是永恒的,然而怎样变化,生态建筑思想为我们提供了一条新的思路。体现可持续发展思想的生态建筑设计,将使未来的建筑更好地适应人类需要,并持续地、富有生命力地不断向前发展。
参考文献:
[1]李百浩,刘炜,当代高技术建筑的地域性特征[J].华中建筑,2004.3.