帮写建筑设计硕士论文:《将生态策略应用到建筑设计中,走可持续发展的道路》
摘要：调整设计思路，充分利用环境和资源所提供的条件，将生态策略应用到建筑设计中，采取相应的建筑技术和措施，走可持续发展的道路。
关键词：设计思路；生态策略；可持续发展；生态建筑；
资本主义工业革命以来，人类利用自然、改造自然取得骄人成绩，社会飞速发展。但代价之一就是原本有限的自然资源遭到无节制的滥用或破坏，环境的污染也大大超过了自然所能容纳的限度。人们已经感受到现代化过程中因资源浪费、环境污染等对人类生存和发展所造成的威胁，意识到必须在注重“以人为本”的同时，树立以环境为中心的观念，妥善处理长期发展与当前利益之间的矛盾，不为眼前利益而肆意破坏和滥用资源。建筑业是社会发展的重要领域，现代建筑可持续发展的方向就是要在此基础上实现多方面共赢。比如社会方面高效、智能，经济方面长寿命、资源循环，空间方面灵活、综合、网络化，技术方面注重地方性，管理方面实现低成本维护等。这就要求必须调整设计思路，充分利用环境和资源所提供的条件，将生态策略应用到建筑设计中，采取相应的建筑技术和措施，走可持续发展的道路。
1．生态策略与生态建筑
生态建筑的出现是可持续发展原则在人为环境及空间层次上的具体体现。它通过各种生态思想和技术落实到建设中，实现建筑在新的历史条件下的延续，所以生态建筑也被称作绿色建筑、可持续建筑。其实它并不是什么新鲜事物，朴素的生态策略一开始就贯穿于人类的建筑活动中，通过模仿高效率的自然结构、充分利用地方材料等来表达对自然的尊重和与自然的协调。中国传统的四合院建筑、天井建筑、窑洞建筑等就是很好的例证。中国道家的“天人合一”思想，古代风水学等也贯穿了整个中国建筑史。近现代建筑师也进行了不断探索和完善。美国建筑师赖特的“有机建筑”，法国建筑师柯布西埃的“新建筑五点”，埃及建筑师哈桑•法赛的“干热气候建筑”，都已经体现了深层生态策略的设计原则，通过各种技术手段将建筑同所在地域、建筑材料以及使用者的生活有机地融合为一体。现代意义的生态建筑，就是将被动式的传统技术发扬光大，同时主动利用新技术新材料，围绕着“空间使用”这个建筑的基本问题将建筑声、光、热学与建筑材料、环境和技术有机结合起来，避免人的需求与自然环境发生冲突，使前者维持在后者所能承受的范围之内；另一方面，随着人类处理环境与资源问题的手段与技术不断完善，相应地使环境承受能力得到提高，实现建筑的可持续发展。生态建筑的主要特征有：节能和利用可再生能源、材料再生利用、减少废物排放、与环境和文化领域的和谐统一等。
2．生态建筑的设计思路
生态建筑应该处理好人、建筑和自然三者之间的关系。它既要为人创造一个舒适的小环境，同时又要保护好周围的大环境(自然环境)。具体来说，小环境的创造包括：健康宜人的温度、湿度，清洁的空气，良好的光、声环境以及长效适宜的灵活空间等；对大环境的保护主要反映在两方面，即对自然界的索取要少，对自然界的负面影响要小。对小环境的创造主要体现在建筑的使用阶段，而对大环境的保护则体现在建筑物的建造、使用，直至寿命终结后的全过程。在规划设计时就应将生态策略引入其中，例如建筑的高度和朝向、定位均应综合考虑到地区的各种因素，在建筑周围设置水面，利用蒸发来降低环境温度等等。具体到单个建筑，在酝酿设计时，每个单独要素，如中庭、大空间、构造、屋顶、体量等和各种建筑设备一样重要，应系统地、综合地考虑，同时各种降低设备投资和运行费用的可能性也归纳在其中。
3．生态建筑设计常用的几种技术措施：
作为整个生态设计的组成部分，由土壤、绿化、水、气流、地热资源、雨水等组成的外部环境在建筑中发挥越来越多的作用，它为建筑设计提供了多种多样的可能性，用来提高建筑设备的效率，达到节省能源和运行费用的目的。通过以下一些常用技术措施，将生态策略引入建筑设计之中。
透明保温隔热材料立面它由垂直于墙面的透明光导管及厚实的墙体组成。光导管可将来自太阳的热量传至作为蓄热体的外墙，同时防止热量散失。外墙表面被涂成黑色，加强了吸热效果。这种立面可有效地吸收热量，适合寒冷地区的建筑。
“缓冲空间”在建筑的南立面设置有大玻璃面的“阳光室”，这一空间如同集热器一样具有良好的吸收/储存热量的作用，其作用如同温室，在冬季可有效提高室内温度，降低采暖能耗。
强化型保温隔热墙体一般情况下，墙体轻质化和提高热容量相互矛盾，轻质化可以减轻建筑重量，加快建造速度，因而节约资金、能源。提高墙体热容量则意味着厚重材料，以提高其保温隔热性能，节约能源。要解决这一矛盾，采用双重或多重墙体是一种比较实际的做法。自然通风除了保证穿堂风以外，强化自然通风的有效方法之一是设置通风管道，例如在卫生间中设带有控制阀的通风道以保证其维持经常性的负压。目前一些发达国家的做法是在外墙设小型通风道，每个房间有气流控制阀，冬天时室外新鲜空气经过通风道在地下室升温后进入室内。这样就可以在冬季门窗密闭的情况下保持室内自然通风，新鲜空气经过居室后从厨房或卫生间的通风道中排出。自然采光与自然通风的目的一样，在设计中加强自然采光也是为了节能。一种可行的方法是利用光的反射原理在窗户上及室内设置反光镜面或棱镜。这样不仅可以延长自然采光时间，还可改善室内光舒适性。橡胶阳光集热板这是一种简易而传统的太阳能利用方式。它采用可在-50℃～120℃的环境中工作的空心橡胶棒作为吸热体，将这种以黑色橡胶棒组成的集热板放置在屋面或地面上，可将棒内冷水加热至50℃，这样的水温足以满足洗浴方面的要求。如铺设在屋面上，它还可以起到降温和降低反射的作用，大面积使用可有效减少城市中的“热岛效应”。
气井气井指住宅及公共建筑中共用的抽风装置。建筑在所有热源处设置了通风塔，有效地提高了自然通风的效果。植草屋面植草屋面目前越来越多地应用于城市低层及多层住宅建筑上，植草屋面具有降低屋面反射热，增强保温隔热性能，提高居住区绿化效果等优点。地表水过滤器一般情况下，雨水经过简单的物理方式进行过滤后即可用于浇灌、清洁等公共卫生的目的。小规模的地表水过滤器包括沉淀池、滤池及带水泵的蓄水罐等部分，足可应付建筑周围绿地浇灌、场地清洁以及夏季降温等方面的需求。过滤设备可全部采用埋地式，不占用土地面积。
沼气普及生产和使用沼气曾经是我国60～70年代乡村建设的一项重要成就。今天，它已成为不少发达国家生态建筑组合技术中的一个重要部分。风力发电机利用风能是人类的传统理想，风车磨坊有着悠久的历史，风力发电机已在许多国家得到应用。在城市中及建筑上设置风力发电机早已不是新的构想。太阳能电池板及集热器国外节能建筑中已有不少将电池板与屋面、墙面结合的例子，日本更是突破了硅电池组不能弯曲的难题，使电池板附着于曲面形瓦片上，并将这种太阳能发电技术从实验室走向实践，是高新技术与传统建筑结合的佳例。各种太阳能集热器已在建筑中得到广泛的应用，大多数是放在屋面上的，但也有与墙体或窗户合二为一的，至少节约10%以上的采暖能源。太阳能热水器一年所节约的能源也是十分可观的。吸(蓄)热墙及屋面常以质量较大的材料(混凝土、砖石等)为主，墙体隔着一层玻璃朝向太阳，当阳光透过玻璃照射到墙体上时，墙体开始储存热量，同时处于玻璃和墙体之间的空气被加热，上升的热气流通过墙体上方的开口进入室内，同时带动室内冷空气自墙体下方开口进入风腔，如此不断循环，使室内加热。蓄热屋面与蓄热墙体类似，其目的都是储存热量并将其传递给室内。效率较高的蓄热屋面由水袋及顶盖组成，这是因为水比同样重量的其它建材能储存更多的热量。
热泵热泵是70年代发展起来的节能型采暖技术，其原理类似电冰箱。不同之处是利用空气、地下温度与室内温差采集热量及释放冷气，这样就比一般空调机的能耗大大降低，具有良好的性能价格比。热泵可利用的热源包括空气、水及土地。与热泵系统相结合的地热利用对未来有着深远意义，相应的决策应尽可能早地决定并充分提高其利用率。由于热泵系统首先利用自然能源，所以它也作为生态建筑整体设计的一部分。综合动力站目前建筑层次上的综合动力站主要包括太阳能发电系统和热水系统以及依赖于高效节水设备和污水处理设备的沼气发生系统，这些能源称为建筑自生能源。建筑应首选自生能源，并以城市公共能源加以补充。
4．结语
以环境和资源为代价的建设模式遗留的问题已经给我们带来了严重问题，因此可持续发展建筑已经变的十分重要和紧迫。“我们将把怎样的城市和乡村交给子孙？建筑师如何通过人居环境建设为人类的生存和繁衍作出自身的贡献？”(引自《北京宪章》)。21世纪将是多种技术并存的时代，生态建筑所涵盖的技术也必然是多层次的。国内目前在生态建筑方面已经作了一些有益并且有效的探索，例如清华大学建筑设计中心大楼、延安枣园新村规划设计、济南高等交通专科学校图书馆，生态建筑在国内的发展已经引起建筑师和开发商越来越多的兴趣，这对于我们这样一个人口众多、人均资源占有量相对较低的国家是具有现实意义的。生态建筑在我国的发展前景广阔，建筑师任重道远。
参考文献：
[1]清华大学建筑学院,建筑设计研究院.建筑设计的生态策略[M].北京:中国计划出版社,2001.
[2]董卫,王建国.可持续发展的城市与建筑设计[M].南京:东南大学出版社,1999.
[3]西安建筑科技大学绿色建筑研究中心. http://www.51lunw
