基于自然景觀的生態建筑設計研究

吳曼琳

關鍵詞：自然景觀;生態建筑;設計

1 生態建筑概述

目前，有學者認為生態建筑是指“ 具有生命意識的建筑”。把建筑作為一個有生命的機體，提供了基本的容納人口功能，又能依靠建筑內外的組成部分穩定循環，獲得節能、高效、無污染的環境空間，以此達到建筑與人與自然生態和諧相處的目的。生態建筑設計的內容與普通的建筑設計不盡相同，但它又不是單指某一類別的建筑形式。與常規建筑相比，除了基本的建筑選址規劃、場地設計、建筑空間布局和景觀設計等等，還需要重點關注建筑自身對各方面的一些影響。生態建筑被看作一個具有結構和功能的整體系統，它是以改善現有居住環境，創造出人、建筑、自然和社會共同和諧的環境為目標的一項全方位建設工程。在設計中為了更好地滿足人類自身的生存和持續發展的需要，生態建筑需要以人為核心，但也不能忽視自然的基本規律。概括起來說就是將生態理念作為生態建筑設計的基礎，以尊重自然為前提，關注不同地域的自然環境特征，針對它的獨特性運用生態方法進行設計的一系列活動[1]。

2 國內外研究現狀

2.1 國外研究現狀

19 世紀中后期到20 世紀前期，是現代建筑發展的初步階段，在有關現代建筑的一些理論著作和設計作品中看到了建筑生態化的特征，西方這時已經開始考慮建筑如何去面對地域和氣候的影響。在1969 年，美國建筑師麥克哈格所寫的《設計結合自然》關注到人類創造的生存環境需要適應自然，是最早提出將生態學理論運用到城市和建筑設計規劃中的著作。隨著世界經濟的快速發展，帶來了巨大的能源消耗，自然環境污染成為了人類面臨的主要問題。人類對于綠色、節能等建筑生態化的關注和研究也越來越多，也就是從這個時候開始，設計師們開始對之前的建筑設計工作中的各個方面進行反思[2]。目前，國外經濟發達的國家已經對生態建筑方面的理論和實踐有了一定的研究，通過新的科技手段，為生態建筑設計與自然環境的高效融合提供了技術支持。

2.2 國內研究現狀

我國在生態建筑方面的研究相較于國外要晚很多。中國古代的儒家、道家學派尋求的是一種人類與自然生態融合、返璞歸真、萬物共生的思想，講求“天人合一”，認為天是最大，世間萬物圍繞其運轉，這種古代營建理論影響著當時的建筑活動，也對現代的生態建筑研究有一定借鑒。隨著國外生態建筑的研究滲透，也對我國的建筑設計思想產生了影響。20 世紀90 年代，生態建筑的理念逐漸被人們接受，我國開始對建筑生態設計進行研究?，F在，我國在這方面的理論和實踐研究還處于初級階段，主要的研究大多數是在生態建筑設計原理以及設計方法理論等方面，在實際中的應用研究較少。

3 基于自然景觀的生態建筑設計實例分析

工業革命對社會生產和社會生活產生了巨大的影響，也讓社會環境下的建筑設計產生了相應的變化。很多建筑師的設計觀念有了不同的轉變，在生態學以及綠色可持續觀念產生后，建筑也走向了與自然氣候環境相結合的道路。美國建筑師賴特的建筑作品遵循的就是將建筑與環境融為一體的設計原則。他的建筑設計被稱作“有機的建筑”，“有機的建筑”則是自然的建筑，整體都貫徹了生態學的設計理念。賴特的“流水別墅”（如圖1）就是將建筑整體的造型和周圍山體地形地貌最大限度的融合在一起，建筑和環境緊密相連達到了與自然的交流。

春湖公園游客中心設計也受到了賴特的啟發，融入了對自然景觀的關注，與自然緊密聯系。春湖公園游客中心力圖讓建筑自身成為自然進程的活教材，所以極大地保留了當地原始森林的原貌和特色。整個游客中心是順著山坡而建，周圍的綠化都是當地植物，以及按照山體的自然坡度修建的墻體，達到了建筑形式與自然地形的相互融合，最大限度地減小了建筑物的體量對環境的負面影響。同時，他將周圍的古代巖石、紅杉和橡樹作為建筑的外部景觀，減少了人為造景的消耗，一切設計都符合自然的規律。因建筑僅在參觀期間才需要供熱，因此，在設計上讓東南方向的太陽能集熱器為室內空間供熱，而地下的冷卻管和熱虹吸系統則提供了制冷和通風，建筑的玻璃窗則提供了大量的自然采光（如圖2）。這些良好的設計讓該建筑被稱為是“藝術與生態的完美結合”（如圖3）。

日本的著名建筑師安藤忠雄的建筑設計注重與自然的完美融合，讓內心在此尋得一份寧靜。他認為建筑是人和自然兩者的中介，反對割裂人與自然之間聯系的設計。他所設計的本福寺水御堂就將自然的天空、水體、光源充分利用在建筑中。整個建筑很大一部分被當地原生的茂密植被所包圍（如圖4），它是由地上和半埋在地下的兩部分空間所構成。地上的入口引導空間由直線和曲線的墻體組成，延伸又突顯了山丘的坡度與高度，并引導了空間序列的變化發展。半地下的建筑形態是原始性的橢圓形，頂部設計成蓮花水池，在水池中分出了一條窄窄的切口，石階讓通道一直通往蓮花池底深處的佛堂（如圖5）。建筑的材料是清水混凝土和室內的木制柵格，在空間光線的變化中不僅體現了傳統哲學的理念也達到了人與自然的融合與交流。

4 基于自然景觀的生態建筑設計方法

4.1 綜合整體的設計方法

由于整體生態系統是個龐大的系統，它所包含的功能是很多組成部分的功能之和。在建筑設計時就要求先要對自然生態系統進行全面的分析，得出正確的已知條件，為構建建筑生態系統的結構和功能提供基礎。麥克哈格的《設計結合自然》（Designwith nature）詳細地論述了自然環境的各種因素與變化對設計的影響。需要把建筑看成是自然景觀系統中的一部分，從場地的基礎條件、地形地貌、地質水文等方面分析，統一考慮選擇出最優方案，進行一個綜合整體的規劃[3]。

4.2 因地制宜的設計方法

我國地域廣闊，形成了不同的地形、氣候、人文等條件，不同地域的差異性對生態建筑設計提出了更高的設計標準，需要根據實際情況來進行設計。例如，傳統建筑庭院多數采用四合院、H 型或U 型等庭院圍合布局的形式，這樣的布局能夠在保證空間使用功能的同時，又起到防風防沙的維護作用，也符合我國傳統的宗教禮儀法則。其中，天井類建筑的布局形式對于提高建筑的自然采光、噪聲控制、熱量控制都起到了良好的促進作用。在我國華北地區由于地理位置較高[4]，冬季寒冷，當地建筑作為圍護結構的外墻相對較厚，遵循向陽南面開窗，背陰背面則少開或不開窗的原則。南方的建筑因氣候相對炎熱，通常注重建筑小氣候的調節和自然通風、綠植的遮陽等。

同時，也可采用提高建筑對當地自然環境適應能力的設計方法，從當地地形和地貌等方面出發設計的生態建筑具有更舒適、更健康、更高效的性能。例如，北方窯洞建筑多依當地山勢，根據山體進行深挖建造。在設計中設計師也要重點突顯出建筑的自然景觀，盡可能的保留環境本來原貌，充分利用當地的自然材料。類似通過將室外自然景觀引入到室內形成有機整體的設計手法，使得建筑物可以和諧的融入周邊環境等等。

4.3 高效節能的設計方法

在生態建筑的設計過程中，盡量利用當地的自然材料或者對舊建筑材料進行回收利用，減少能源消耗和在材料上的污染浪費。把握好建筑與自然環境的關系，將周圍環境中土地和植物等天然溫暖調節功能結合到建筑設計中。在室內的采暖制冷上也可以合理利用太陽能、風能等天然能源，達到節能減排的目的。

4.4 靈活多適的設計方法

建筑從開始進行生產活動的時候就避免不了對資源的消耗和環境的破壞，在建成之后還會面臨著更新以及拆除的二次污染破壞。所以，要從生態的理念去看待建筑，在設計的前期就要對建筑在不同階段會產生的負面消耗進行一定的考量。一定程度上減少后期維護所需資源的使用，還需降低建筑使用年限太低或被廢棄的可能性，讓建筑能夠被靈活的再利用。對生態建筑的室內空間設計，進行良好的空間布局，避免有害材料的使用，多用合適的自然陳設裝飾來為人們打造一個良好的環境[5]。

5 結語

生態建筑是符合人類發展的產物，基于自然景觀的生態建筑設計更應該把握“融合”與“共生”兩個核心范疇。不以機械的對自然環境進行改造為目的，致力于讓整個建筑的設計與自然生態融合為一體，符合自然規律。在此基礎上，運用生態建筑設計的方法再結合新技術，設計出具有生態效益的建筑，將對建筑領域的發展和人類賴以生存的自然環境都有重要意義。