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摘要：建筑业的迅速发展使人们的生活质量得到提升,同时也装点了城市环境。然而所有建筑的建设和使用都是以消耗很多的能源及材料作为代价的。鉴于此,一些责任心很强的建筑师开始了建筑可持续发展问题的探索和研究,并提出了现代建筑的一个新概念——生态建筑。本文作者对生态建筑设计的方法进行了探讨，以供参考。
关键词：生态建筑；设计方法
Abstract: The rapid development of the construction industry makes people's quality of life enhanced, and also decorates the urban environment. However, the construction and use of all buildings are at the cost of a large consumption of energy and materials. I
Key words: ecological architecture; design method
生态建筑必将是2l世纪最具有代表性、时代感的建筑形式之一。如今生态学原理已广泛地渗透到建筑设计中的许多方面，可以说我国的建筑师们面对未来，有勇气、有能力设计出适于我国国情的生态建筑，创造与自然、人、社会融为一体的人类居住环境和绿色建筑空间。
气候是生态建筑设计的原点。建筑适应气候要求的特征, 在 “ 自力更生”最大限度庇护人类的同时, 也顺应和保护了人类的生存环境。
气候设计法是指在建筑设计中以气候为参照物, 选择和创造与场地气候相适应的材料、 构造、 建筑形式和自然能源的利用方式, 其设计的生态意义在于影响建筑的舒适度和能源利用方式。气候设计法重点突出气候调节被动系统的设计, 并从更高的技术起点来增强对自然能源的利用。
1．2 生物设计法一一设计结合生态
借鉴生态系统的运行规律来解决建筑与环境间的冲突, 是生物设计法的主要思想。生物设计法是将建筑看作是一个生态系统, 通过安排建筑内外的物质因素, 以循环方式令资源、 能源在系统内有序流动, 获得一种低耗、高效、 无污、 无废、生态平衡的人工环境。其中最为著名的是美国风景建筑师麦克•哈格提出的“生态设计方法”。该方法可以分为以下四个步骤：
①自然过程调查视自然过程为资源, 进行资源信息调查。
②生态因子调查广泛收集规划区域内的自然和人文资料, 进行资源信息调查。
③生态因子的分析综合： 先对各种因素进行分类分级, 构成单因素图再根据具体要求用图叠技术进行叠加或用计算机技术归纳出各种综合图。
④结果表述对各主要因素及各种资源开发利用方式进行适宜度分析, 确定最优的利用方式。
（2）选用无须再加工的建筑材料。处理越细致和制造过程越复杂的产品和材料通常要在生产过程中消耗更多无论在什么情况下都应该选择再（如油漆、再加工、防水防火处理等）较少的建筑材料或者选用那些对其的维护只产生最小环境影响的材料。
（3）选择内含能量低的材料。加工的能源，只要耐久性和形象能够得到保证，就尽可能地选用内含能量低的原材料。
（4）尽可能使用由再生原料制成的材料。由再生原料制成的建材产品可以减少固态垃圾以及制造业里的能量消耗。并且节省自然资源，其好处是显而易见的。
（5）积极利用可循环使用的建筑构件和材料。这样做可以减少垃圾掩埋的压力和节省自然资源。但是应该注意检测这些材料的安全，同时避免使用旧的玻璃或洁具，因为它们可能会影响能量效率或用水效率。
对于建筑师来说，在设计生态建筑时应选择恰当的建筑材料，比如生态建材来增加建筑的节能效果，直接或间接的减少对环境的污染；灵活利用废弃的建筑材料进一步节约资源，减少消耗。
对生态建筑来说, 结构系统的设计目的是为了获得一种长寿、 松散和高效的结构。这可从下面两个方面来实现： 第一： 选择合适的结构方式, 根据建筑的使用功能、 空间需求选择有效合理的结构方式。第二： 对选择的结构方式进行优化设计, 进一步提高结构的灵活性和耐久性。
3．1 结构方式的选择
（1） 结合使用功能和空间需求选择结构方式
结构方式的选择受到建筑物的使用功能、 空间需求的影响。一般常见的结构方式如下： 木结构、 砖混结构、 钢筋混凝土框架结构、 钢结构、 析架与网架结构、 拱结构以及索结构等等,每种结构方式都具有其自身的独特特点, 应根据建筑需要灵活选择。
对于高层建筑来说, 其各种结构体系所能提供的内部空间是不同的, 反映在建筑平面中也各具特色。 表是高层建筑一些常用结构体系在平面中的形式及所能提供的内部空间情况。
（2） 从节约能源、 资源角度选择结构一一轻质低耗能结构轻质低耗能结构具有两个优点：
1） 材料强度高、 用料省, 从而节约资源和能源, 较少废弃物排放,做到 “少废多用”。
2） 结构轻便, 对基础要求较低, 灵活性较大轻质低耗能结构包括一般的轻质结构： 木结构、 轻钢结构等, 也包括一些新出现的结构形式, 如张力弯隆、 张拉膜结构等。
由于现在木材已很少作为承重的结构构件使用, 因此轻质低耗能结构主要是针对轻钢结构而言。
3．2 结构方式的优化设计
优化是让一个系统通过最小的代价取得最大的效益。结构设计系统在理论上存在一个临界点： 当设计方案未达到这个临界点时, 系统不能发挥其最大效益, 导致不经济： 而当设计方案超过此临界点时, 系统就会失效, 结构可能会坍塌。 因此, 优化就是要寻找这个临界点。结构方式的优化包括以下几个方面：
（1） 传力效能一结构轻量化
根据结构构件传力的特点来确定构件的材料和形状, 最大限度的发挥各种材料的特性是结构轻量化的主要特点。西班牙建筑师圣地亚哥•卡拉特拉瓦 （SantiagoCalatra） 认为, 当结构的传力方式通过特定的组成构件被清楚地表达出来、并让人们能够凭借常识和经验做出判断时, 建筑就会使观赏者产生某种共鸣,或者是稳固带来的愉悦、 又或者是危险带来的惊叹。 当这种结构系统越接近 “临界点”, 它越具有心理比的震撼力。
（2） 提高材料效能
提高材料的强度, 不仅可以减少结构材料的消耗、 减小结构构件的尺寸、 减轻结构自重,而且可以提高建筑的耐久性, 从而节约更多的资源、 能源。 例如, 就钢筋混凝土结构而言, 法国最近研制了一种超高性能的高强度绿色混凝土简称。
这种绿色新型混凝土的构成成分中包含一种活性细粒混凝土,简称, 其强度可达到, 甚至可以代替某些金属材料。利用这种材料制成的型材, 不仅减少了构筑物的水泥与混凝土用量、减轻结构自重,同时提高了建筑的耐久性, 保证或延长了建筑的安全使用期。
（3） 结构构件的工业化和标准化
在不影响建筑艺术和造型创作的前提下, 设计应尽量标准化,减少构件数量类型, 提高预制构件比例。尽管生产构件需要较高的工艺水平, 但从总体上说, 规模化、 产业化带来的高效率会弥补这方面的投人。此外, 预制件组装现场, 采用干式作业, 减少施工时的能耗和污染。
四、结论
总之，生态建筑是一个复杂的系统工程, 在我国的生态建筑设计中应当坚持以人为本的原则，结合国情，开创适合我国生态建筑的可持续发展道路，为人们提供一个健康舒适的居住环境，促进人与自然和谐发展，促进生态和社会和谐发展。
参考文献：
荆其敏、张丽安，生态的城市与建筑，中国建筑工业出版社，2005.5
王祥荣，生态建设论——中外城市生态建设比较分析，东南大学出版社，2004.8
关键词：生态建筑；设计方法
Abstract: The rapid development of the construction industry makes people's quality of life enhanced, and also decorates the urban environment. However, the construction and use of all buildings are at the cost of a large consumption of energy and materials. I
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n view of this, some ofarchitects who were with strong sense of responsibility began to explore and study the building sustainable development, and proposed a new concept of modern architecture - ecological building. In the paper, the author makes a exploration of the design methods of ecological building, for reference.Key words: ecological architecture; design method
生态建筑必将是2l世纪最具有代表性、时代感的建筑形式之一。如今生态学原理已广泛地渗透到建筑设计中的许多方面，可以说我国的建筑师们面对未来，有勇气、有能力设计出适于我国国情的生态建筑，创造与自然、人、社会融为一体的人类居住环境和绿色建筑空间。
一、生态建筑的设计方法
1．1 气候设计法一一设计结合气候、地域气候是生态建筑设计的原点。建筑适应气候要求的特征, 在 “ 自力更生”最大限度庇护人类的同时, 也顺应和保护了人类的生存环境。
气候设计法是指在建筑设计中以气候为参照物, 选择和创造与场地气候相适应的材料、 构造、 建筑形式和自然能源的利用方式, 其设计的生态意义在于影响建筑的舒适度和能源利用方式。气候设计法重点突出气候调节被动系统的设计, 并从更高的技术起点来增强对自然能源的利用。
1．2 生物设计法一一设计结合生态
借鉴生态系统的运行规律来解决建筑与环境间的冲突, 是生物设计法的主要思想。生物设计法是将建筑看作是一个生态系统, 通过安排建筑内外的物质因素, 以循环方式令资源、 能源在系统内有序流动, 获得一种低耗、高效、 无污、 无废、生态平衡的人工环境。其中最为著名的是美国风景建筑师麦克•哈格提出的“生态设计方法”。该方法可以分为以下四个步骤：
①自然过程调查视自然过程为资源, 进行资源信息调查。
②生态因子调查广泛收集规划区域内的自然和人文资料, 进行资源信息调查。
③生态因子的分析综合： 先对各种因素进行分类分级, 构成单因素图再根据具体要求用图叠技术进行叠加或用计算机技术归纳出各种综合图。
④结果表述对各主要因素及各种资源开发利用方式进行适宜度分析, 确定最优的利用方式。
二、生态建材选择
（1）选用持久耐用的材料。由于制造业，尤其是建材产业通常是能源密集型产业，所以那些可以使用更长时间的材料或只需较少维护即可正常运行的设备对于能源节约是非常有帮助的；而且，耐久性好的材料同时也能减少固体垃圾的产生量（似乎不必担心建材生产者会因此而无法“可持续发展”）。此外，材料或产品的耐久性对于室内空气质量也是重要的因素。一般来说，耐久性越好的材料，导致的室内污染越少。（2）选用无须再加工的建筑材料。处理越细致和制造过程越复杂的产品和材料通常要在生产过程中消耗更多无论在什么情况下都应该选择再（如油漆、再加工、防水防火处理等）较少的建筑材料或者选用那些对其的维护只产生最小环境影响的材料。
（3）选择内含能量低的材料。加工的能源，只要耐久性和形象能够得到保证，就尽可能地选用内含能量低的原材料。
（4）尽可能使用由再生原料制成的材料。由再生原料制成的建材产品可以减少固态垃圾以及制造业里的能量消耗。并且节省自然资源，其好处是显而易见的。
（5）积极利用可循环使用的建筑构件和材料。这样做可以减少垃圾掩埋的压力和节省自然资源。但是应该注意检测这些材料的安全，同时避免使用旧的玻璃或洁具，因为它们可能会影响能量效率或用水效率。
对于建筑师来说，在设计生态建筑时应选择恰当的建筑材料，比如生态建材来增加建筑的节能效果，直接或间接的减少对环境的污染；灵活利用废弃的建筑材料进一步节约资源，减少消耗。
三、建筑结构的选择
结构设计对建筑的生态、 能源和社会效益具有重大的影响。 合理的结构设计不仅可以改变建筑的形象、 降低建筑的建造和使用成本,而且可以大大提高建筑的稳定性、 延长建筑的生命周期。另一方面,建筑的飞跃总是建立在结构革命的基础上, 一些新的结构形式的现, 把人们对建筑的建造认识提高到一个全新的阶段, 从而可以在意义更为广泛的范畴内探讨全球的可持续发展的建造问题。对生态建筑来说, 结构系统的设计目的是为了获得一种长寿、 松散和高效的结构。这可从下面两个方面来实现： 第一： 选择合适的结构方式, 根据建筑的使用功能、 空间需求选择有效合理的结构方式。第二： 对选择的结构方式进行优化设计, 进一步提高结构的灵活性和耐久性。
3．1 结构方式的选择
（1） 结合使用功能和空间需求选择结构方式
结构方式的选择受到建筑物的使用功能、 空间需求的影响。一般常见的结构方式如下： 木结构、 砖混结构、 钢筋混凝土框架结构、 钢结构、 析架与网架结构、 拱结构以及索结构等等,每种结构方式都具有其自身的独特特点, 应根据建筑需要灵活选择。
对于高层建筑来说, 其各种结构体系所能提供的内部空间是不同的, 反映在建筑平面中也各具特色。 表是高层建筑一些常用结构体系在平面中的形式及所能提供的内部空间情况。
（2） 从节约能源、 资源角度选择结构一一轻质低耗能结构轻质低耗能结构具有两个优点：
1） 材料强度高、 用料省, 从而节约资源和能源, 较少废弃物排放,做到 “少废多用”。
2） 结构轻便, 对基础要求较低, 灵活性较大轻质低耗能结构包括一般的轻质结构： 木结构、 轻钢结构等, 也包括一些新出现的结构形式, 如张力弯隆、 张拉膜结构等。
由于现在木材已很少作为承重的结构构件使用, 因此轻质低耗能结构主要是针对轻钢结构而言。
3．2 结构方式的优化设计
优化是让一个系统通过最小的代价取得最大的效益。结构设计系统在理论上存在一个临界点： 当设计方案未达到这个临界点时, 系统不能发挥其最大效益, 导致不经济： 而当设计方案超过此临界点时, 系统就会失效, 结构可能会坍塌。 因此, 优化就是要寻找这个临界点。结构方式的优化包括以下几个方面：
（1） 传力效能一结构轻量化
根据结构构件传力的特点来确定构件的材料和形状, 最大限度的发挥各种材料的特性是结构轻量化的主要特点。西班牙建筑师圣地亚哥•卡拉特拉瓦 （SantiagoCalatra） 认为, 当结构的传力方式通过特定的组成构件被清楚地表达出来、并让人们能够凭借常识和经验做出判断时, 建筑就会使观赏者产生某种共鸣,或者是稳固带来的愉悦、 又或者是危险带来的惊叹。 当这种结构系统越接近 “临界点”, 它越具有心理比的震撼力。
（2） 提高材料效能
提高材料的强度, 不仅可以减少结构材料的消耗、 减小结构构件的尺寸、 减轻结构自重,而且可以提高建筑的耐久性, 从而节约更多的资源、 能源。 例如, 就钢筋混凝土结构而言, 法国最近研制了一种超高性能的高强度绿色混凝土简称。
这种绿色新型混凝土的构成成分中包含一种活性细粒混凝土,简称, 其强度可达到, 甚至可以代替某些金属材料。利用这种材料制成的型材, 不仅减少了构筑物的水泥与混凝土用量、减轻结构自重,同时提高了建筑的耐久性, 保证或延长了建筑的安全使用期。
（3） 结构构件的工业化和标准化
在不影响建筑艺术和造型创作的前提下, 设计应尽量标准化,减少构件数量类型, 提高预制构件比例。尽管生产构件需要较高的工艺水平, 但从总体上说, 规模化、 产业化带来的高效率会弥补这方面的投人。此外, 预制件组装现场, 采用干式作业, 减少施工时的能耗和污染。
四、结论
总之，生态建筑是一个复杂的系统工程, 在我国的生态建筑设计中应当坚持以人为本的原则，结合国情，开创适合我国生态建筑的可持续发展道路，为人们提供一个健康舒适的居住环境，促进人与自然和谐发展，促进生态和社会和谐发展。
参考文献：
荆其敏、张丽安，生态的城市与建筑，中国建筑工业出版社，2005.5
王祥荣，生态建设论——中外城市生态建设比较分析，东南大学出版社，2004.8