摘 要 生态保护与可持续发展的理念已成为当今重要主题之一，各行各业皆致力于此。在建筑领域中，减少因住宅建造使用所带来的二氧化碳的排放，地表环境的破坏，是我们现在要面对的现实问题。通过对建筑形态、空间、结构的设计思考来改变我们原有的建筑模式，将建筑看成一个生态系统，通过组织（设计）建筑内外空间中的各种物态因素，使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换，获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑。这类生态的、可持续的设计理念给新的建筑设计带来了清新又举足轻重的影响。打造一种可移动，可拆卸性的生态建筑：污染小，方便快捷，可以靈活地运用到各种环境，可以适应不同地形，再加上自身所提供的强大功能的建筑，为环境和人们提供便捷舒适的生活。
关键词 西溪湿地;小型建筑;生态建筑;建筑设计
引言
建筑，不仅用来满足个人或家庭的生活需要，而且还要用来满足整个社会的各种需要。由于社会向建筑提出各种不同的功能要求，于是就出现了许多不同的建筑类型。各类建筑由于功能要求的千差万别，反映在形式上也必然是千变万化的。人们盖房子总是有它具体的目的和使用要求的，建筑的式样和类型各不相同，“功能”在其中无疑有着相当重要的地位。目前，生态保护和可持续发展已经作为设计需考虑的重要标准，重要理念。世界上关于生态话题的建筑和其他设计日新月异，总趋势也已正式趋向于“环保”这个主题。比如以西溪湿地为开发地点，保护自然资源及建筑与自然环境紧密融合为最终理念，开展思考如何使人与自然融合。
以自然资源保护为前提，目的是成为自然建筑，与自然环境融合在一起。首先是对环境有绝对的认知，要做到让设计的建筑紧密融入西溪湿地整个大环境中而不显得多余。以不破坏原有的生态环境，不破坏原有的生态结构，在现有的基础上因地制宜，通过以上几个方面来使自然与建筑紧密融合。“溪田之韵”西溪湿地小型生态住宅设计不仅仅是一个建筑设计，更是一个生态计划，为大自然多添一份色彩的同时又为游客们提供了方便。设计出令人舒适的环境，不仅仅要外部美观，内部空间也要利用起来。其次还是以环境因素为出发点，有机增强使用者与环境的沟通，在设计中尽量引入自然的元素。再次因为这是个小型生态住宅，每个住宅面积尽量控制在50～100平方米，所有的材料尽量采用诸如深度炭化木、有机玻璃、太阳能板等此类环保材料。然后是以几何形态为基础元素的变化衍生出各种空间结构，重视其灵活性，以便于拆除和搭建。
1 关于小型建筑的背景和现状调查
所谓“生态建筑”，其实就是将建筑作为一个生态系统，通过组织设计建筑内外空间中的各种物态因素，使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换，获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。这一概念自20世纪60年代诞生以来就一直在发展。其最初的定义是尽可能利用建筑物当地的环境特色与相关的自然因素，比如地势、气候、阳光、空气、水流等，使之适合人类居住，并且降低各种不利于人类身心的环境因素的影响，同时，尽可能不破坏当地生态循环，确保生态与人类社会活动平衡发展。这种建筑形式顺应了当今世界流行的“低碳经济”和“生态城市”的理念，符合可持续发展的要求。小型生态建筑在结构形式、设计风格、使用功能、节约能源、可再生能源利用、生态友好等方面的优势，旨在为全球未来以后的建筑设计工作提供参考。
真正意义的生态住宅，应该是从设计、建设、使用，到废弃整个过程都做到无害化;要实现这个目标，至少要做到4点：一是在建筑工业中实现高效、节能。具体到建材产品，使用再生、不产生副作用的建材产品。二是建材的研发。应更多地致力于可再生的建筑材料，并尽快扩大这种材料的使用范围。三是注重工程建设中的能源节约。尽量使用节能降耗、能够再生的天然材料。四是建材原料从使用到回收是否影响环境的污染，也是衡量是否是生态建筑的重要标准之一。最关键的是，把这种绿色理念贯穿到人们的日常生活、人居环境中，随着科技的发展，使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性的系统，才能真正实现建筑的生态化。
生态建筑不仅巧妙地利用了自然资源，也给人们的居住环境带来了一场新的革命，给我们一个“居住新概念”。
1.1 德国柏林建筑办公室
德国柏林建造了第一座生态办公楼。大楼的正面安装了一个面积为64平方米的太阳能电池板来代替玻璃，其造价不比玻璃贵。屋顶的太阳能电池负责供应热水。大楼的屋顶设储水器，收集和储存雨水。而储存的雨水先用来浇灌屋顶的草地，从草地渗透下去的水又回到储存器，然后流到大楼各个厕所冲洗马桶。楼顶的草地和储水器，能局部改善大楼周围的气候，减少楼内温度的波动。
1.2 林孔住宅
Gristina Paredes Benitez， Alex Sanchez Vidiella（克里斯蒂娜·雷德斯·贝尼特斯，亚历克斯·桑切斯·迪拉）一起合作著作的《小型生态住宅》中描述的各地小型建筑皆以生态保护为目的进行建造。全书以可持续建筑为主体，回归建筑本源为重要理念，从木材小屋到海湾别墅，作者用照片、分析图、平面图、模型等向人们展示说明这些设计的思路和细节。每个实例均以节约用水、环保材料、主动模式、被动模式、预制建筑5个方面来分析其生态特性。皆有各种可持续建筑的案例向人们提供更多的可能性，让人们能从中获得启发。
1.3 Blue Forest：eco-perch树屋
Blue Forest这是一座能快速组装的豪华树屋。它的建筑构件均来自自然材料，在5天内即可建造完毕，对基地环境景观产生的影响也很小。这个小房子的占地面积为6×8m，组合式的厨房、 餐厅和卧室能容纳4人居住。建筑外表面被连续的屋顶平面包裹。
共同特质：占地面积小，就地取材，工期短，易组合，建造成本低，使用环保循环系统，对当地环境破坏小。
2 以西溪湿地小型生态建筑为例
2.1 实地考察
杭州西溪国家湿地公园占地面积约10.08平方公里，目前开放区域3.46平方公里。西溪国家湿地公园位于杭州市区西部，距西湖不到5公里，是罕见的城中次生湿地。这里生态资源丰富、自然景观极其质朴、文化积淀极其深厚，是目前国内第一个也是唯一的城市湿地、农耕湿地、文化湿地于一体的国家湿地公园。同时，也是中国第一个成功成为国家5A级景区的国家湿地公园。西溪国家湿地公园在空间布局上可归纳为“三区、一廊、三带”。整个保护区分成三大区域：东部是2.4平方公里的湿地生态保护培育区，实行完全封闭，主要任务是保育、恢复、培育，营造具有湿地多样性物种的原始湿地沼泽地;西部是1.78平方公里的湿地生态景观封育区，实行一定年限的全封闭保护，营造原始湿生沼泽地;中部是5.9平方公里的湿地生态旅游休闲区。一条50米宽的多层式绿色景观长廊将环绕保护区，犹如一条绿色的绸带，“绸带”自外而内由常绿高乔木、低乔木、灌木、草本植物、水边植物5个层次组成，不仅可观赏，还有着提示漫游线路、限制随意进入等导引功能。“三带”指的是紫金港路“都市林阴风情带”、沿山河“滨水湿地景观带”、五常港“运河田园风光带”。西溪湿地位处亚热带季风气候区北缘，四季分明，光照充足，雨量充沛，动植物资源丰富。总结以上原因，现在的西溪湿地并不适合密集的建筑群。因此，希望西溪湿地小型生态建筑设计方案能在避免因建筑造成的多次生态破坏的基础上，让游人真正体会到西溪湿地的美丽自然风格。
2.2 西溪湿地小型生态建筑设计构思
对于西溪湿地小型生态建筑设计构思过程最初的设想是希望可以运用其灵活方便的特质使其修建模块化，可以在现场直接根据住宅者、使用人的要求进行拼装并给运输与组装带来便利。
首先功能方面，从现有的地形、临时住宅的特性及人们生活所需考虑，以当地条件为基础，且现有的临时性建筑存在的问题：许多野营帐篷无法满足较长时间的居住需要，居住环境闷热，不透气，室内采光有局限性，普遍采光不足，资源过渡浪费——过渡期后有的植被需要恢复。这迫使我们寻找合理的平衡点，做到“好、快、省”并兼顾可持续性，所以建造可拆卸性的，方便快捷，可以灵活地运用到各种野外场地，经过多变的组合形式，可以适应不同地形，为各种需要者提供更大便利的应急性住房。
2.3 西溪湿地小型生态建筑设计的具体方案形态
西溪湿地自然资源丰富，鸟类、植被、水样都是科考研究的對象，保护合理利用湿地是科考工作的重要工作。因此，小型生态建筑的设计提供他们有力的场所。西溪湿地小型生态住宅设计是建造在西溪湿地内部供人们休息度假，科研人员科考研究工作之用。故此，在建筑物的空间造型上有所区块划分。并由于湿地地形植被所限制，整体造型采用“S”型，不仅体现了江南水乡湿地给人的韵律感也符合环境因素的要求。并提取了卫星图上的西溪湿地外轮廓作为建筑基本型，利用简单的几何正方形作为建筑的最终外形，结合出建筑外轮廓的造型并以几何形体的拼合变化衍生出各种不同的空间结构。这样的空间变化利用其结构自由进行折叠式拆装，也遵循了我们设计最初方便运输拆装，容易组合变形的要求。
每单个建筑面积在50～100平面厘米左右，并以几何形体的拼合变化衍生出各种不同的空间结构。依据不同的地形条件进行体量组织，地面抬升合理有效地增加了邻里间的交流。随意中有一定排列，形成一定的规模，形成自然聚落形态。
2.4 方案具体功能与详细结构
此设计以小型生态建筑为主题，旨在表达生态建筑和可移动功能建筑相结合的建筑理念。试验场以杭州西溪湿地为基地。西溪湿地雨量充沛，鸟类物种和植物资源极其丰富，是罕见的城中次生湿地，为国家级湿地公园。杭州湿地风景独特已成为旅游的最佳场所，如何做到自然与设计的和谐共存，是今天我们设计所要思考的重要问题，人们在享受自然的同时又与自然和谐共生，是这个选题试验的来源所在。小型生态建筑功能以建造适合短期休闲旅游度假住宅或湿地科考采样工作场等功能为目的，努力研究和实践小型生态建筑形态美学相结合的选题设想，使建筑、环境、功能和结构相得益彰。
从建筑内部空间到建筑外部形态的设计都是基于上述的理念为依托。充分利用太阳能装置，满足小型建筑在室内的基础生活、工作需要的功能，如为人们提供物品储藏、休息室、卫生间、通信设备、防辐射系统、生活保障系统电力系统、水循环系统、冷却取暖系统，科考工作场所需鸟类、植物样本采集、成分分析、实验、储藏等工作所需设施。提倡可持续发展建筑的设计理念。可持续建筑的一个重要理念就是回归建筑本源，也就是对建筑材料的选择和循环使用。“使用环保、生态材料”是该项目使用材料的一个重要准则。空气净化循环系统、水循环系统、最大限度地节约效能、太阳能装置等设备提供室内供电、调温、网络等功能设施。其次，材料的应用充分发挥它的环保性——可循环使用。建筑材料的可循环性，为小型生态建筑的灵活组建、拆卸提供很好的环保依托。
2.5 方案使用材料
西溪湿地生态住宅将在不进行破坏性开采的前提下，尽量就地取材，使用木材、土坯、竹木等天然材料，及深度炭化木、有机玻璃、太阳能板等环保材料，在建筑的外立面结合中空玻璃来达到室内采光、隔热的效果。窗户采用大面积的采光玻璃，使用眩光保护和遮阳来确保视觉的舒适，减少过度的日光辐射。引用采光技术原理，利用眩光保护系统可以在工作地点独立调节。并且在建筑物的顶部装有遮阳装置，将自然光线引入室内，减少人工照明。室内空间通透，明亮，周边有树木河流，让游客或者研究员可以在工作或游玩活动时看到窗外的绿色风光，放松心情，给人营造一种身临其境的感觉。以建筑的形式体现出西溪湿地原生态的美。并体现以人为本，坚持建筑空间形成适合于功能需求的原则，尽可能满足了使用者工作、学习、休息的需求，给使用者提供一个舒适、悠闲的生存环境。
根据日照的不同时间，建筑物受光面和受热面的表现，当地的自然生态环境，通过组织建筑内外空间中的物态因素，使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换，从而获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。选材都是就地选材，使用的材料都是可二次使用的环保材料，所以便于拆除和搭建。
参考文献
[1] 勒·柯布西耶.走向新建筑[M].陈志华，译.陕西：陕西师范大学出版社，2004.
[2] 弗朗西斯·D·K·钦.建筑：形式·空间和秩序[M].邹德侬，译.北京：中国建工出版社.
[3] 阿兰那·斯唐.克里斯多夫·霍索恩.绿色住宅设计[M].周志敏，陈海明，译.北京：中国电力出版社，2007.
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