浅析生态建筑设计原则和实例
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生态建筑概论课程论文
课程名称:生态建筑概论
学院:土木工程与建筑学院
专业班级:建筑学1003班
指导教师:邹源
学生姓名:刘聪聪
学号:0121006220328
浅析生态建筑设计原则和实例
【摘要】阐述生态建筑的定义和设计原则,并且根据这些原则分析部分生态建筑实例,以此提
醒设计者们注意节约能源。
【关键字】 生态建筑设计原则 马来西亚米那亚大厦 清华大学建筑设计研究院办公楼
【正文】
一、生态建筑的定义和发展
生态建筑,又被称为绿色建筑或可持续建筑,就是将建筑看成一个生态系统,将数量巨大
的人口整合居住在一个超级建筑中,通过组织(设计)建筑内外空间中的各种物态因素,使物
质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平
衡的建筑环境。它基于生态学原理规划、建设和管理的群体和单体建筑及其周边的环境体系,
其设计、建造、维护与管理必须以强化内外生态服务功能为宗旨,达到经济、自然和人文三大
生态目标,实现生态健康的净化、绿化、美化、活化、文化五化需求。
20世纪60年代以前,西方国家对生态建筑及其设计的研究主要表现为对气候的关注,形
成名为生物气候地方主义的设计理论。20世纪60年代以后,随着与生态建筑设计密切相关的
绿色运动中的生物建筑运动、深层次生态学、盖娅运动的发展以及后来可持续发展思想的完善,
生态建筑设计的理论大为丰富。生态建筑设计研究的关注点逐渐发生变化:从早期注重人体对
气候的生物反映的建筑设计,发展为利用替代能源以及适用技术的建筑设计,现在逐渐转向寻
求人、建筑和自然界三者和谐统一的建筑设计。
随着中西方各种文化的普遍交流和渗透,20世纪80年代,顾孟潮在国内首先提出了“未
来是生态建筑学时代”的观点,余谋昌在其所著的《建筑的生态设计》一文中指出:随着人们
对生态环境关注度的增加,生态学的各种观点渗透到建筑领域,将对建筑文化产生深远影响,
出现建筑和生态的融合并形成建筑设计的新潮流,这种潮流会很快到来。国内生态建筑思想的
萌芽就此产生。经过几十年同西方国家之间的交流和发展,国内的生态建筑设计目前已经渐成
气候,虽然自身还存在着很多问题,但是可以预见,国内生态建筑发展将会越来越受到重视,
我们的身边也将会有越来越多的绿色建筑拔地而起。
二、生态建筑的设计原则
生态建筑将人类社会与自然界之间的平衡互动作为发展的基点,将人作为自然的一员来重
新认识和界定自己及其人为环境在世界中的位置,重点要处理好人、建筑和自然三者之间的关
系。它致力于节约土地,在能源和材料的选择上贯彻减少使用、重复使用、循环使用以及用可
再生资源替代不可生资源等原则,减少排放和妥善处理有害废弃物(包括固体垃圾、污水、有
害气体) 以及减少光污染、声污染等等。因此在设计上应注重把握和运用以往建筑设计所忽
略的自然生态的特点和规律,贯彻整体优先的准则,并力图塑造一个人工环境与自然环境和谐
共存的,面向可持续发展的未来的建筑环境。
在设计生态环境建筑的时候我们应该考虑到太阳的季节性移动获取冬天的太阳能并利用
其来供暖能够减少冬天的供暖需要。冬天的太阳能够进入房屋,照射在地板上和墙上并被转化
成热能并在室内温度下降时释放出来,通过实施这些低技术性的方法,供暖所需要的能量就少之
又少了;对于生态建筑房屋的设计,在选材方面应该尽量考虑使用本地资源,这样材料中蕴涵
的附加能源,即其生长或生产、成型、加工和装运所耗去的能源,就会大大降低;屋顶是冬天
热量流失最多而夏天热量吸收最多的地方,对此可以考虑在混凝土屋顶上的使用土壤层并增大
其厚度或增加隔离层的厚度。
由此可以得出生态建筑的设计手段主要由以下几个方面构成:利用太阳能等可再生能源,
引入地源热泵系统以节约煤炭资源,注重自然通风,自然采光与遮阴,采用多种绿化方式,采
用大跨度轻型结构,水的循环利用,垃圾分类、处理以及充分利用建筑废弃物等。
三、生态建筑实例分析
马来西亚米那亚大厦
马来西亚米那亚大厦1992年8月建成,是一
座高163米的高圆柱体塔楼.为适应马来西亚亚热
带的气候特征,杨经文设计时在建筑内部和外部采
取了双气候的处理手法,该建筑的主要生态设计特
征有以下几个方面:
1.空中花园从一个三层高的植物绿化护堤开始,沿
建筑表面螺旋上升,创造了一个遮阳且富含氧的环
境。 (平面中每三层凹进一次,设置空中花园,直
至建筑屋顶)
2.中庭使凉空气能通过建筑的过度空间。
3.绿化种植为建筑提供阴影和富氧环境空间。
4.曲面玻璃墙在南北两面为建筑调整日辐射得热
量。构造细部使浅绿色的玻璃成为通风滤过器,从
而使室内不至于完全被封闭。
5.办公室布置在正中而不是外围,这样的设计可以
保证良好的自然采光。每层办公室都设有外阳台和通
高的推拉玻璃门以便控制自然通风的程度。
6.所有楼电梯和卫生间都是自然采光和通风。
7.屋顶露台由钢和铝的支架结构所覆盖,它同时为屋
顶游泳池及顶层体育馆的曲屋顶(远期有安装太阳能
电池的可能性)提供遮阳和自然采光。
8.被围和的房间形成一个核心桶,通过交流空间的设置消除了黑暗空间。
9.一套自动检测系统被用于减少设备和空调系统的能耗。
清华大学建筑设计研究院办公楼
设计楼从1997年开始进行策划,针对绿色化目标,设计小组在建筑设计和设备采用了多
层次的设计策略,在遮阳、防晒、隔热、通风、节电、节水、利用太阳能、楼宇自动化、绿化
引入室内采取大量具体措施。
设计楼建筑平面呈长方形,设计紧凑、完整减少了冬季建筑的热损失。长轴为东西方向,
楼、电梯间与门庭、会议室等非主要工作室,布置在建筑的东西两侧,缓解了东西日照对主要
工作区域的影响。工作空间划分为大开间开敞式设计工作室区域与小开间办公室,其可以根据
不同功能需要加以安排,使工作室的布置具有一定的灵活性。
建筑南向是一个3层高的绿化中庭,不但能为员工提供一个生
机勃勃的良好景观与休息活动空间,而且可以有效地缓解外部
环境对办公空间的影响。
设计中比较明显的是在南向的一个体积较大的绿化中庭。
在冬季,该中庭是一个全封闭的大暖房,在“温室作用”下,成
为大开间办公环境的热缓冲层,有效地改善了办公室热环境并
节省供暖的能耗;在过渡季节,它是一个开敞空间,室内和室
外保持良好的空气流通,有效的改善了工作室的小气候;在夏
天,中庭南窗的百页遮阳板系统能有效的遮蔽直射阳光,使中
庭成为了一个巨大的凉棚。中庭南侧为全玻璃外墙,上部开设
了天窗,从而利用中庭顶部的反射装饰板,保证开敞办公室的
天然光利用。设计小组还认为中间的“光廊”采用了一部分天空
光线,帮助提高设计室的天光照度。
在西向设计一面大尺度的防晒墙,这面由混凝土制成的防晒
墙完全与建筑脱开,在夏季与过渡季节,可以完全遮挡西晒的直
射阳光。同时防晒墙与建筑主体之间的空隙(4.5m宽)还有利于室
内空气的流通(拔风作用)并可保证主体建筑室内的均匀天光照
明。在冬季,防晒墙能有效的遮挡西北风,在阳光照度大的天气
甚至还能积蓄热量而成为一个蓄热体,在建筑西侧形成一个热保
护层,从而有效缓解外部气温对建筑内部的影响。同时,在建筑的屋顶上还有天棚和遮阳板的
设计,进一步维护了室内环境的稳定。
除此之外,设计小组还在办公楼的设计中引入太阳能利用、深井水利用、自然通风、将绿化引
入室内等传统的绿色节能手段,最大限度的利用自然,以节约能源。
面对世界人口的剧烈增长和能源的匮乏,节能将成为未来建筑发展的趋势。作为一名未来
的建筑师,我们应该有强烈的社会责任感,将节约能源、保护环境作为我们的设计标准,创造
更环保的社会环境。
【参考文献】
1.百度百科,生态建筑http://baike.baidu.com/view/400097.htm
2.《浅谈国内外生态建筑的发展状况》,田娜 李亚光 田颖著,2010年10月第4卷第5期,中
南林业科技大学学报(社会科学版)
3.百度文库 http://wenku.baidu.com/view/a2d20c8fa0116c175f0e480f.html
4.《T·R·哈姆扎和杨经文建筑师事务所:生态摩天大楼》 (英)艾弗·理 查兹著,中国建筑工
业出版社,2005.6
5.《世界建筑》 9801,9902,2000/4,2002/12,2004/8/9
6.《生态建筑--面向未来的建筑》 周浩明、张晓东 东南大学出版社 2002.3