试论水元素在建筑设计中的生态化运用问题:建筑水元素
时间：2019-05-16 03:24:10 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：目前，越来越重视生态建筑与可持续发展的设计理念，水资源的利用成为生态建筑的焦点问题。作为自然资源的水元素，其具有重要的生态特性。本文从多方面各个角度论述了水元素在建筑中的生态化运用策略，展示了水在生态建筑中的作用，指出人类只有在不断探索中才能走向人与自然的和谐共生。
关键词：水，自然，生态，技术，和谐
Abstract: at present, pay more and more attention to the sustainable development of ecological architecture and design concept, the use of water resources become the focus of the ecological building. As the element of water natural resources, have the important ecological characteristics. This article from many different perspective, this paper discusses the element of water in construction ecological tactics, show the water in the function of ecological construction, and points out that the human only in constant exploration to to the harmony between human being and nature.
Keywords: water, nature, ecological, technology, harmonious
中图分类号：S891+.5文献标识码：A 文章编号：
当今社会中，生态和经济正在发生巨大变化，特别是对于能源危机、环境污染以及生态破坏等一系列现象使得人类赖以生存的地球出现了深刻危机。人类的发展还能这样不加控制的进行下去吗？在这样的背景下，人们正在思考未来发展趋势：应该如何尽可能的节省自然资源，从而保护人类赖以生存的环境。所以，为了实现向自然的索取和回报之间的平衡，“生态建筑”的概念应运而生，能有妥善处理人、建筑和自然之间的关系。
建筑作为人的居所，直接与自然发生能量交换。那么，人类能不能通过建筑上的尝试，把建筑对于环境的消耗尽可能减低呢？回答是肯定的，建筑是正朝着这个方向努力，要是建筑本身形成一个循环能量的“自然体”，这要求把水、植物、光等自然生态元素合理、高效地运用在建筑中[1]。
这其中，作为世间万物的生存之源、生存之本的水元素来说，水是大自然提供给世间万物的不可缺少的重要自然资源，具有特殊价值。水具有蓄热、降温的功能，巧妙加以利用可以大大减少建筑的能耗，于是，水就成为建筑尝试建筑生态化常利用的重要元素[2]，本文正是基于水的生态特性在建筑中起着关键性作用，从而探讨水元素在建筑环境中生态化运动策略。
1 水元素在中国传统建筑环境中的生态化运用策略
中国自古就把水元素的生态功能运用到建筑中，其实质就是对地质、地文、水文、日照、气候、气象、景观等一系列自然地理环境因素，做出评价和选择，创造出适于居住的生态化建筑环境。
1.1 传统建筑中水元素的运用
水元素在中国传统建筑设计中历来起着重要作用，它深切的融入了中国传统建筑精髓之中，如同柱、梁、枋一样，称为组成建筑的元素。
在我国的园林建筑中，理水是极其重要的环节。水是建筑的载体，它在造园家的手中以各种各样的形式出现，与位于其上的建构，比如厅、堂、楼榭等共同组成的传统园林的生态画卷。
而在民居建筑中，以皖南民居为例，重峦叠瓦间的“四水归堂”，除去招财进宝的寓意，为住宅提供了良好的防火条件，且为居住着提供了与天地相通，融自然之气的生态化场所空间。
1.2 传统村落规划中水元素应用
负阴抱阳，背山面水，这是传统观念中的宅、村、城镇基址选择的基本格局。在这样的基址中，“面水”可以迎接夏日南来凉风，进水可以确定方便的水运交通，还包括灌溉用水，也可以适用于水中养殖；由于水滋养的丰茂植被可以保持水土，调节小气候，这样使得居住环境生机盎然，健康生态，反映了中国传统文化的生态取向。
2 水元素在现代高技术建筑环境中生态化运用
随着现代高技术建筑发展，在建筑中运用水元素有了更多可能性，也能够达到更多特别效果。新一代建筑师正在致力于利用现代工艺技术中的新城局来创造更加理想的人居环境，使得生态环境尽可能得以保护，减少能耗，降低污染，从而走一条可持续发展道路。
2.1 雨水、表积水的运用
洁净的饮用水是我们生活中重要的不可替代物质，但在实际生活中的消耗很大一部分洁净水用来冲洗卫生间。同样的情况，比如，建筑清洗，汽车清洗，花园浇灌等等也消耗着大量的珍贵的饮用水。实际上，大约50%的饮用水可以通过雨水来代替，可以看出节约的潜力。
这种“水系统”往往都是从雨水收集开始的，是通过大自然的水循环来进行建筑内小环境的水循环利用的概念，充分体现生态建筑内小环境和自然的大环境的交流。使用雨水不仅可以作为中水使用，还可以冷却建筑外围结构或者是建筑构成元素。表积水则有利于促进自然通风，利用蒸发效应制冷。
（1）作为中水使用
雨水通过绿化的屋顶收集，经过适当的净化，可以同来灌溉花园，清洗和卫生间冲水等等。德国法兰克福的生态方舟办公楼中运用了雨水收集生态技术。收集来的雨水一方面作为室内外及屋顶植被的浇灌用水，另外一方面改在改善小气候、创造室内外景观方面起到重要作用。这个办公楼和街道之间是一条长长的水面，利用的正是收集来的雨水，水中种植芦苇、莲花等水生植物，与各种鱼类及微生物形成一个生态群落。跨过水面的桥进入室内，可以看到利用高差和绿化形成的丰富变化的室内景观，而收集来的雨水在设定的槽中奔腾流转，让人们在室内能够感受到置身于自然山水之中。
节约用水对于一个居住小区来说也十分重要。小区的污水排放量大，污水积蓄量大，对其综合利用已达到污水雨水再利用，污水零排放量具有很大可观意义。在英国萨顿市的生态住宅小区中，设计了独立完善的污水处理系统和雨水收集系统。生活废水被送到小区的生物污水系统净化处理，部分处理过的中水和收集的雨水一起被存储用于厕所冲洗和灌溉。多余的中水通过水坑深入地下，重新被土壤吸收。
我国在建筑生态化方面，也取得一定成就，为今后发展奠定相关基础。上海生态建筑示范楼中也采用中水回用系统，建筑雨水经过调节池处理然后进入ICAST池子生化处理并经过过滤消毒后的出水可以用于生态建筑楼顶平台浇灌绿化、景观水池用水和清洁道路等等。同济大学文远楼将自然循环中的雨水以天然地形或者是人工方法予以收集，用在植物灌溉、防火与降低城市降雨洪峰负荷量等多种用途中。
（2）雨水冷却建筑外围护结构
建筑周围的蒸发效应可以有效促进自然通风，还能用来冷却建筑的外围护结构。德国莱比锡博览会的玻璃大厅就是采用雨水冷却外面的设计策略。这个硕大全玻璃大厅内，在盛夏季节不靠空调设备制冷的情况下，只靠在玻璃穹顶表面的喷洒蒸发冷却，便能够使得室内温度只比室外高1~1.5℃，以保证室内空间达到舒适程度，这还是一个高正整体统一设计。
2.2 地下蓄水层的循环应用
利用地下蓄水来调节小气候是一项古老技术，在许多传统乡土建筑中都闪烁着它的影子。如今伴随高技术发展，利用这种水的方式，越来越普遍运用到建筑环境中。
典型的实例就是英国著名建筑师福斯特爵士设计的高科技风格的柏林议会大厦，针对柏林夏天很热，冬天很冷的条件，设计充分利用自然界的能源和地下蓄水层存在，把夏天的热能贮存在地下给冬天用，同时又把冬天的冷量贮存在地下给夏天用。国会大厦附近有深浅两层蓄水层，浅层的蓄冷，深层的蓄热。设计中把它们充分利用为大型冷热交换器，形成积极的生态平衡。
2.3 人工“水幕墙”运用
水在建筑中的生态化运用方面，还有一种较为具有特色的运用方法，就是人工“水幕墙”的运用。利用水幕墙除了其降温、蓄热的生态方面的优势外，因为水具有透明感、流动性，所以其还可以造出建筑的特效，这是生态技术与现代机器美学的完美统一。
利用水幕墙的典范之作为1992年的塞维利亚博览会英国馆，设计者是格雷目肖，这座建筑被称为“水教堂”。这座博览馆运用了生态型的水元素，主要是对容易蓄积过多热量的西墙面的处理。立面的大面积玻璃上细水流像瀑布一样流下，产生一种朦胧美。抽水的能耗来自S型屋面板上的太阳能光电板，并不需要其他能源。使其最终结果是能耗仅为一般其他同类建筑的1/4。
3 结语
随着生态建筑与可持续发展的设计理念越来越受到重视，水资源的利用作为生态建筑不可回避的焦点。对于水资源的利用潜力开发的还远远不够，在意识、理念和设计技术方面还存在诸多问题，利用开发水资源的道路不会一帆风顺。我们应该具有信心，做好充足思想准备去探索，从而走向一条人与自然和谐共生的道路。
参考文献：
[1] 梁炯.水元素设计与居住建筑环境中各要素设计的结合[J]. 长沙铁道学院学报（社会科学版）, 2006,7(4).
[2] 宋传君, 胡望社, 江智磊, 等. 自然元素在建筑设计中的创意与表达——水[J].后勤工程学院学报, 2009,25(2).
