近年来,建筑业成为我国城镇化建设发展的主力军,在改善和美化居民居住环境的同时,带动和辐射其他产业快速发展。随着建筑业的蓬勃发展,建筑能源浪费现象较为严重,土地、水、原材料等生活能源急剧短缺,环境和生态危机问题日益突出,高资源高能源消耗问题成为建筑界面临的重大课题。在建筑物全寿命使用过程中,如何保护资源和环境,减少能源消耗和环境污染,促进资源和能源的有效利用,建筑设计作为一个关键环节起着至关重要的作用。目前,绿色发展理念逐渐深入人心,推动绿色和全面节能的可持续发展建筑设计成为必然趋势。
关键词:建筑设计 可持续发展 生态环境
20世纪60年代以来,工业化带来的负面影响引起人类的忧思,英国查尔斯.凯博特博士1993年提出了可持续发展建筑的概念,泛指以可持续发展观设计的建筑,内容包括城区区域规模、建筑材料、建筑物以及建筑功能性、经济性、社会文化和生态因素等。中国建筑学家提出可持续发展建筑是以声、光、热、气、水和生态系统的运作机制的基本常识为基础,维持和加强生物多样性,将人为构造物融入大自然的机制。
从国内外建筑学家、学者对可持续发展建筑的定义可以看出,其涵义远远超越了建筑的节能和造价层面,可持续发展建筑设计构思是以建造者、使用者以及周围人们的生活为出发点,人成为建筑的核心,建筑与人群的融合成为可持续发展建筑的根本。
一、可持续发展建筑设计的概念
可持续发展建筑设计,指在“自然-建筑-人”的宏观视野下,尊重场地环境与气候特点,充分考虑风、光、热、声、水等建筑物理环境与微气候的适宜与健康,使人、建筑与自然互动共生,同时关注建筑功能的多样性与个性融合,结合当地的风土人情与人文历史,减少建筑与环境之间的资源物质交换需求,从而促进自然-建筑-人之间和谐永续发展的建筑设计,旨在“通过巧妙的敏感设计消除对环境的负面影响”,其表现形式需要可再生资源和创新来最大限度地减少对环境的影响,并将人与自然联系起来。
可持续发展建筑设计需要面对空间、时间的变迁,如时代美学观念、房屋构造的损毁、使用需求的改变等,其设计和构造原则就是限制建筑对自然环境的人为影响,其目标是提高能源效率,对健康和舒适产生积极影响,从而改善建筑的宜居性。
可持续发展建筑设计可以通过先进技术来实现,使建筑在生命周期内能充分利用资源,而不对环境和生态平衡产生破坏,不会危害人类健康;室内环境对健康、舒适、节能等方面需求展现出较高效率,例如,温度、光照、空气质量等。可持续发展的建筑设计既要满足当前的健康居住需求,也要满足后续健康发展,建筑物要以尽可能自然的方式进入环境。
二、可持续建筑设计特点
可持续发展建筑设计以持续发展为指导思想,以自然环境和风土人情为设计的灵感来源,兼顾环境、人与风土文化的共生发展,力求自然、建筑与人三者之间和谐统一。可持续发展建筑结构和功能设计,需要具备科学性、文化性、因地制宜并且符合大众审美的特点,必须从整体上考虑,包括综合技术、社会环境、大众心理等层面。如何使建筑与自然和谐共处,不让建筑成为环境的负担,成为设计师做设计的重要出发点。
(一)切实性。基于气候与场地应对的思考,方案设计之初要对气候与场地环境进行科学分析,优先应用被动式气候与场地应对策略来实现符合当地环境的设计;建筑优先选用无毒、可持续生产和可循环再生材料,与周边环境互惠共生、动静互补,与当地的生态体系共生共存,从而减少对生态环境带来影响;设计要与当地的地形地貌顺应融合,建筑外型、层次高度、楼栋间距、庭院绿化等设计与周边环境相契合,并将风水、阴阳、季节变化等因素巧妙引入,将建筑融入当地语境并积极回应当地环境。
(二)共生性。共生设计连接着历史与未来,承载着传承地方文脉、牵系故土乡情的功能。共生设计涵盖了自然环境、历史文脉、社会经济等方面,通过建筑与自然共生,实现人尊重自然、融入自然,与自然和谐互惠,最终实现人对建筑文化的认同感和归属感;建筑作为表达人文情怀、展现特定地域风土人情的符号,要与历史传统和本土工艺相结合,建筑形态、风格、意境、取材要与周边环境顺应协调。
(三)包容性。建筑设计应保持文脉的传递,设计的包容性涵盖了社会生活、公共艺术、社区营造、环境再生、风土人情等关系,体现在建筑与环境资源最小化的合理交换,体现在对有价值的文化景观、历史遗迹的保护与利用,体现在对场地环境的生态冲击,增加人与自然亲近的机会。建筑设计中,建筑材料选择时,要尽量减少资源需求,合理利用可循环再生资源。
(四)多样性。多样性设计在建筑内部创造出公共空间提升建筑的开放性,从而模糊建筑与周边环境的功能与空间界限。通过设置中庭、露台等半户外空间实现内外边界的过渡,加强建筑与外部空间的连续性,促进私人区域与公共区域的相互渗透,为民众提供交流互动空间,增加建筑的整体活力,展现空间功能的混合性、多样性与可变性。
(五)内在美。内在美设计是将对人的关爱通过建筑语言表达出来,通过朴素的细节设计来体现设计师的内心情感。内在美设计追求公众平等的使用建筑,比如设计中为老人、残疾人和儿童提供无障碍设计,使他们也具有接触自然、享受自然的平等权利,从而营造民众的舒适感与幸福感。
三、可持续设计的实践方法
合理利用自然资源,坚持绿色生态化建筑理念,利用节能减排技术有效降低能耗,尽可能控制污染,减少对生态环境的影响,保证人居环境的和谐,实现生态平衡可持续发展成为可持续建筑设计的发展趋势。
(一)节能材料设计。尽可能减少高成本建筑材料投入,最大限度的实现建筑材料的节约,积极采用岩棉板、石墨板、膨胀珍珠岩等新型绿色生态建筑材料,节约建筑成本,减少成本造价,提升绿色属性。
(二)新能源设计。推广新能源应用,选择符合新时代绿色建筑设计要求的新能源类型和新能源元素,降低绿色建筑成本。针对用量最大的电能,在电能网络中加入控制单元,引导其自动化调节电能的用量和分布。重视对可再生能源,如太阳、风能、地热的利用,从而优化建筑物的基础设施建设,从而减少污染,保护生态环境。
(三)建筑布局设计。建筑设计涉及规划、景观、历史、科学技术等多种学科,因而设计师对建筑材料要有明确的环保认识,减少设计施工阶段产生有害物质,要充分考虑建设材料的污染危害严重程度、污染持久性、污染范围和污染治理成本等因素。
(四)美学与艺术设计。优秀的建筑作品是技术与艺术的完美契合,体现着设计师的审美和艺术素养。设计师除了具备先进的技术和材料知识,还要关注现代哲学、美学、艺术、家具设计和其他设计艺术的发展,具备较强的造型能力、较高的艺术素质和审美修养。
参考资料:
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