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国内外生态建筑的比较研究

标签: 生态建筑

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   所谓生态建筑,简而言之就是将生态学原理运用到建筑设计中而产生的建筑。它是新世纪最具有前途、最具有魅力的建筑形式之一。生态建筑就是根据当地的自然生态环境,运用生态学、建筑学以及现代高新技术,合理地安排和组织建筑与其他领域相关因素之间的关系,与自然环境形成一个有机的整体。它既利用天然条件与人工手段制造良好的富有生机的环境,而又同时要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汇报之间的平衡。它寻求人、建筑(环境)、自然之间的和谐统一。 

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    事实上,中国的生态建筑已经有很深远的历史,不同于西方的高技派,中国的生态建筑大多是从很不发达的地区起源的,或许当时的技术条件和科学水平没有达到今天的高度,所以那个时代可能只有极少的人认识到该建筑形式的合理性。中国的窑洞、干栏式建筑、福建的土楼等等,都是乡土的,但是它们绝对是生态的。它们包含着中国古代的技术精髓,不论从结构、构造、还是从与自然结合的角度上看,它们都极好的应用了生态建筑技术。不论是哪种乡土建筑形式,都有其特点。例如,窑洞都有平顶式、靠崖式、天井式三种。每一种都有其各自的特点,各自的适用的气候条件和地形条件。窑洞建筑节约耕地、保护植被、冬暖夏凉、相互之间没有干扰。在土楼建筑形式里面,它的平面形式为圆形,采光通风相对均匀,节省建筑材料,风阻较小,受力均匀,所以在建筑形式上是合理的。  暖通-空调-在线

    在亚洲、南美洲等发展中国家,经济落后,现实物质基础条件差,因而出现了用“低技术”的办法解决建筑问题,即立足本土,走乡土化的道路。当然他们的前提还是要发展、要进步。我国的情况尤为复杂,东西发展的不平衡与差距似乎越来越大。在这种情况下,高技也好,低技也好,都有了用武之地。在上海、深圳等沿海开放城市,由于海外先进技术和观念地大量引人,高新技术的生态建筑出现很多,使得城市面貌焕然一新。在新疆、陕北等相对落后的地区,运用土技术和低廉材料的设计方法也被大量推广应用,其结果使先进地区和落后地区都能在不同程度上得到发展。  www.ehvacr.com

    这些建筑形式能做到以人为本,贴近自然,环境友善,舒适健康。它为人们创造一种协调、平衡的人工生态系统,提供具有可持续发展的生态技术。生态建筑期望的是运用生态学原理,通过构建自然通风系统,追求贴近自然,建造出舒适宜人的建筑物。这种建筑将古代建筑技术和现代应用技术相结合,采用综合设计的方式,把工程师、建筑师、科学家和未来居住者的种种考虑和要求结合起来,考虑自然生态和社会生态的需要,注重节省能源,减少污染,降低造价和居住费用,注意居住者对自然空间和人际交往的需求等等。 
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    随着建筑的发展,中国的生态建筑也随之从乡土派往高技派发展,近几年也出现了一些生态型的办公建筑,清华大学的设计中心楼就是其中一例,作为清华人学校园中的建筑,整体形象上既要有典雅朴素的文化教育建筑风格,同时又兼有简洁明快的现代企业形象,其室内设计也遵循这个原则,小用过分花哨的颜色,不用豪华奢侈的材料,没有仟何复杂繁琐的装饰,有的只是构筑物自己本来的样子和他们之间的空间关系,但是创造的却是一个落落大方、清爽怡人的环境。 
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    在设计中心楼的选材上,没有选择使用那些豪华、奇特的材料,而是根据建筑的性质、功能、生态的要求及造价的控制等采用那此比较普通常见、造价适中的材料,经过巧妙的设计,创造出很好的效果。例如在构思方案时,出于生态原则的考虑,大胆地将大设计室布置在建筑的核心位置—中间,而将建筑的南侧用作绿化中庭,北侧用作拔风吹拔和小办公室山于人设计室位于建筑中央部位,因此它的南北两侧墙而的选材就显得很重要,它将影响到人设计室内的采光、通风、私密性、室内效果等系列问题,设计需要兼顾各方面的要求为采光需求要选用通透的材料;为通风需求所用材料应可随时开启和关闭;为私密性需求材料又要有一定的遮挡度经过反复思考、比较并考虑到造价等综合因素,最终选用了大尺度的铝合金玻璃推拉门金色铝合金框和无色透明玻璃川合了设计室自己的内部空间,靠设计室内侧挂可升降遮阳卷帘,保证了一定私密性。过渡季有通风需要时,两侧落地推拉门即可。 

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    总的来说,设计中心楼的室内设计风格是基于现代建筑的处理手法形成的,它讲究的是清新自然、朴实大方,决不矫揉造作、哗众取宠,看似没什么新鲜奇特,实则设计精心,色彩、选材等无不与建筑的空间、功能、生态要求、建筑性格等息息相关,既精致又朴素,呈现出种“清水出芙蓉,天然去雕饰”的艺术品位。  

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    对西方而言,建筑的技术已从20世纪的60一70年代的单纯型向现在的广义型发展,结合自然,生态,绿化,节能的技术才是现在的技术,它的范围扩大了,程度也变得更加复杂了。过去技术是很表面的,也许人们一眼就能辨认出它是技术型的建筑,原因是它运用了很多的钢和玻璃。而今天,真正的高技术建筑也许在外观上没有显著的变化,甚至有些还其貌不扬,但它的内部却非常复杂,充满了高技术成分。采用新技术的大跨度建筑更加轻巧灵活,适应不同功能的需求与变化。人们可以不断地变换其内部功能和外观形式而增加使用时间,这同样也是节约投资。

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    在西方的生态建筑发展过程中,出现了很多种形式,比如仿生建筑,高技派等等,一般说来,高技派建筑还是居多,但是别的类型的建筑也在逐步的发展。但在国内来讲,其它看起来很另类的建筑形式似乎还不多见,这是与西方国家不同的。就仿生建筑来讲,它是在仿生学的基础上发展起来的,仿生学是本世纪50年代兴起的旨在建造类似于生命系统或具有生命系统特征的人造系统的一门边缘学科,它通过对生命系统的结构性质、能量转换及信息过程的研究,了解和认识生命活动的本质和规律,建立科学的模型和理论。建筑仿生技术已经在城市建筑的形态、功能、形式及组擎结构等方面得到综合运用,并产生了许多优秀的作品与理论设想,如霍华德模仿人的生命系统而提出的“花园城市”设想,夏隆(Hans Scharom)仿自乐器内部空间的柏林爱乐音乐厅、沙里宁(Eero Saarinen)设计的形如大鹏展翅的纽约环球航空公司航站楼,而奈尔维(Pier Luigi Nervi)的罗马小体育宫和都灵展览馆中的预制钢筋混凝土网格的大跨度结构,亦是从对树叶脉胳的观察产生的交叉网状的支撑组织肌理而来。 
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    新技术也能使建筑产生从未有过的新颖空间和造型。一项合理设计,精心施工的技术本身就是一种美。它对于扩大人们的审美范畴,坚定技术发展道路的观念是非常重要的。新的技术革新带来新的材料革新,而新的材料革新又会带来新的技术革新,相辅相成。从历史上看,建筑的发展总是滞后于材料与技术的发展(最近几年,欧美出现建筑的发展同步于材料与技术的发展,甚至还有超前发展的情况)。所以,材料与技术的革新是建筑革新的前提,新的材料将为建筑的发展打开局面,在国外,许多建筑使用最原始的建筑材料去建造房屋,不在上面加任何精美的装饰,比如直接用素混凝土作外墙面,将结构层直接暴露在外面当成装饰。这些做法在国内也不多见。它们大多追求用最原始的材料以达到返朴归真,回归自然的效果。  
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    生态高技术建筑重视利用技术解决生态问题的高技术设计手法,着重于高技术表达,不仅作为生态设计的一部分,并且,自然世界的多姿多彩与科技进步所带来的无限多样的新生事物相结合,使它在拓展建筑创作的形式语言与符号体系等方面具有无可比拟的优越性,为建筑多元化发展提供了一个富于生态意义与时代特征的方向。 

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    德国法兰克福商业银行大厦作为生态高技术建筑的成功例证,其生态设计手法为高层、高密度城市生活方式与自然生态环境相融提供了宝贵的经验。福斯特(Norman Foster)的方案大楼平面呈三角形,三面围绕一个中央筒布置,办公室两边的窗户可开可闭,结合自然对流与中央筒体的“烟囱效应”使设计,大厦具有良好的自然通风特性,然而最具特色的是,办公楼每隔三层,设有三层高的温室绿化空间,并呈螺旋状交替向下旋转,由此在任何位置的办公室均能面对一个温室绿化空间。温室中的植物配置依据方位而变化:西向配置北美枫树、杉树;东向配置亚洲松树与竹子;南向配置地中海沿岸的橄榄树。建筑内所有的梯道和管井均集中布置在三角形平面的三个角落。办公和花园空间则相对集中,令使用者宛如回归自然。 
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    生态高技术建筑灵活多变、永恒运动的特性,使它能够更加积极有效地引人异质要素,不断完善与充实自身,获得地域环境的兼容与认同,达到与生态自然相和谐。并且,面对已经无法自行修复的自然生态世界,面对当代建筑领域存在的意义丧失与普遍的价值观瓦解的现象,生态高技术建筑正在为重建一种新实在观积聚创造的能量,这种能量的积聚也为人类建筑超越狭隘的个人话语与单一的技术理性的价值观建构新的基础,它将为达成所有生命的运动和变化统一于一个相互依赖、共同进化的整体中的共识,即建立一种朝向生命世界的新的价值体系而释放。 
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    在西方,生态建筑的发展渗透到了很广泛的领域,位于英国格林威治半岛上的森斯伯瑞店是世界上具有前瞻性的绿色超级市场。它以其独特的生态景园和整体性被动建筑设计策略连释了商业性都市超市建筑的未来。在生态,节能,减废,健康舒适以及零售模式方面都提供了有益的启示。森斯伯瑞的节能设计针对超级市场的建筑类型创造性地采取了诸多策略。建筑的周边围护和地板层采用暴露的混凝土材质,可以通过其较大的热容量有效利用太阳能和其他室内得热蓄热,进而维持室内热环境的相对平稳。室外空气通过地下层引入室内,由于利用了地热,引入的新鲜空气温度在冬季高于室外温度而在夏季却低于室外温度。陈旧的空气再通过烟囱山屋顶排出,屋顶的排气方向设计为顺风向,山于负压的存在也加大了自然通风的效果。
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    除了物理与化学方式外,它采用了可持续景园的生态策略,可持续景园的策略强调从整体结构上全方位、多样性和动态地整治环境。譬如,保养表层土、恢复维系地方生态体系的植被和生物、建立湿地、生态芦苇池等景观机制。这样的生态景观缓冲层不但通过遮挡为场所提供了适宜的微气候,达到遮阳、调节气流与空气质量、减噪的效果,而且还可以有效地防止水土流失,过滤环境中的有害物质,净化物质流。不仅如此,景观也是建筑的重要表达方法和构成因素,譬如,屋顶种植,覆土建筑。森斯伯瑞在它们的营造当中实践了以上的生态景观原则。在建筑背面的场地上规划了自然湿地景园,收集地面和屋顶的雨水,通过生态芦苇池的原理使池水净化用于动物栖息,灌溉庭园,冲洗卫生间。整个后院围绕着池塘种植着多种当地气候下的植物及植被。庭园与外界主要道路通过石头墙隔开。整个建筑最大限度地利用自然采光。除了提供自然通风的功能外,建筑屋顶朝北的高窗,覆盖了25%的零售面积。高窗设计了智能化的可调控的遮光和通风装置,用来调节室内照度和通风率。人工灯光一般只是用来照明商品而非整个空间。这样的照明策略在博物馆建筑中经常被广泛采用。实际上这种以自然光为背景的策略不但可以大幅度地降低用电量,而且有利于提高舒适度。 

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    在建筑材料方面,格林威治店也是尽可能地使用耗能低的材料。比如,超市门厅的地板是用废弃轮胎制成,卫生间的墙壁是用回收的塑料瓶材料制成。从中可以看出,格林威治店用到了大量生态建筑技术,最大限度的利用自然采光通风条件,在国内,超级市场全部采用的人工照明,而且很少利用那些回收材料,在利用太阳能风能方面远远达不到国外的程度,相比较起来,都要消耗大量的能源。  Ehvacr
  
   从国内外的几例生态建筑的比较可以看出,中外的建筑技术水平,建筑形式,以及利用的资源都有很大的差异,国内生态建筑要达到理想的效果,就必须学习国外的先进的技术及经验,以达到节约能源,保护自然环境的要求。

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