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。
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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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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。 暖通空调在线
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。
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