探析生态建筑设计理念在港口建筑设计中的运用

肖蕾+李煜宇

摘要：本文从生态建筑设计理念入手，分析港区的多种可再生能源，并从利用低技术、在建筑中引入环境绿化以及港口建筑的节能措施等方面探析生态建筑设计理念在港口建筑设计中的具体运用。

关键词：生态建筑；设计理念；港口生态建筑设计

前言

在生态环境问题趋于演变为全球性问题的今天，人们迫切需要一个健康舒适的工作和生活环境。生态建筑就是协调好人、建筑和自然生态环境三者之间的关系，使建筑与其所在的自然生态环境和谐共生，在尽可能利用建筑物当地环境特色的同时注重保护环境使之不受破坏，为人们的工作和生活创造健康舒适的温湿度、洁净的空气以及良好的声光热环境。港口是联系内陆和海洋的一个天然界面，港口建筑常常会成为一个港区的标志和精神风貌。本文把生态建筑设计理念引入到现代港口建筑设计中，以供研究探讨。

1生态建筑设计理念

1.1有机性

“有机性”是指自然界的一系列过程是相互联系的。生态建筑是从生态的角度来看待建筑。生态建筑设计应充分考虑其所在地区的气候条件和地理位置，遵循因地制宜的原则，首选当地现有的清洁能源，挖掘利用可再生能源替代不可再生能源，合理选用建筑材料，结合地形条件设计建筑空间，通过各种设计手法使建筑成为生态环境的有机组成部分。

1.2多样性

我国地域广大海陆兼备，气候类型复杂多样，季风气候显著，这些自然条件使得“多样性”成为生态建筑存在与发展的首要前提。地域文化、地形地貌等方面的多样性形成了丰富多样的生态建筑设计风格与设计理念。

1.3共生性

共生是指不同单位之间的相互依存关系，共生性具有复杂性、包容性、可持续发展性等特征。生态建筑的共生性即建筑与当地的生态环境融为一体，与生态环境建立和谐的关系，实现建筑的可持续发展。可持续的技术和方法不仅可以节省能源消耗、有利于城市的环境保护，而且可以提高建筑内的空气质量、保持建筑内良好的声光热环境，从而为人们创建健康舒适的工作与生活环境。

2港口建筑的可再生能源利用

随着世界能源危机日益加剧与全球环境日益恶化，发展绿色港口已成为实现港口可持续发展的新趋势。港口建筑的生态化是绿色港口建设的重要内容之一，如何将生态建筑设计理念运用在港口建筑设计中，这是建筑设计师面临的责任与挑战。港口特定的地理位置注定了它可以利用多种可再生能源，这也为港口生态建筑设计奠定了基础。

2.1风能资源

港区风能资源丰富，可充分利用绿色清洁的自然风能资源，促进港区生态建筑的发展。风能资源利用的主要形式是风力发电，即将风能转化为电能，应用于港口建筑物的照明及港区其它设施的用电：也可从港口建筑设计入手，如设计中注重建筑朝向的选择，通过一系列设计手法把自然风引入室内，不仅可以改善室内空气质量，而且在气候炎热的季节可以通过自然通风迅速降低室温以改善室内的热舒适程度，减少空调的使用时间，以达到建筑节能的目的。

2.2太阳能资源

当前，太阳能已经逐渐被广泛应用于建筑领域，成为建筑节能的发展趋势之一。港口的日照充足，太阳能资源丰富，适宜发展太阳能技术。太阳能技术即将太阳光通过先进技术利用设备转化为热能、电能等其他形式的能源。可充分利用太阳能技术，为港口建筑供电、供暖、提供冷气及生活热水。

2.3海水源热泵及地源热泵

海水源热泵技术是利用海水作为热泵的冷热源进行冷热交换，达到冬季采暖和夏季制冷的目的。地源热泵是利用地球表面浅层地热资源（通常深度小于400米）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。这两种能源是清洁的可再生能源，这两种技术是节约能源、保护环境的绿色环保技术，可用于港口建筑的采暖与制冷，节省大量能源，且减少设备投资。

3生态建筑设计理念在港口建筑设计中的运用

3.1利用低技术建立良好地港口建筑生态环境

低技术主张回归自然和传统，充分利用自然资源为人们创造良好的建筑声光热环境，提高室内环境的舒适度，形成高效率、低能耗、可持续发展的港口建筑生态系统。

在设计之初，综合分析港口特定的地域和自然气候条件，根据当地冬夏季的主导风向、日照时间、建筑间距等因素，选择合理的建筑朝向，在冬季争取较多的日照，在夏季避免过多的日照，并形成良好地自然通风条件。低技术在港口建筑设计中的运用之处如：在港区公共建筑中设置中庭、太阳房、内天井等空间，可间接吸收太阳热能，有利于冬季提高室内温度：在夏季，可采取多种多样的遮阳措施来减少直射入室内的阳光，并可通过港口建筑门窗和室内空间的设计，形成穿堂风，利用室内外的风压热压差等形成有组织的自然通风换气，来降低室内温度，从而达到节能的目的。

3.2环境绿化与港口建筑设计的结合

在建筑中配置植物是将建筑融入到自然生态环境的设计手法之一，包括垂直绿化、空中花园和屋顶绿化等方式。可在港口建筑的外立面设置绿化，像是给建筑穿了一件绿色外衣，冬季保温夏季隔热，有利于维持室温：也可在港口建筑内设计过度空间，配置绿植形成空中花园，不仅提高了建筑的绿化面积，改善了建筑微气候，而且可以使人们在建筑内就能感受到绿色植物的生机盎然，有利于缓解人们工作与生活的压力：将港口建筑的屋面设计为种植屋面，对于建筑的夏季隔热有着显著效果，可节省空调能耗，绿植可吸收太阳辐射，减少屋面对太阳辐射的吸收，还可以降低建筑周围空气的温度且增加空气的湿度，改善建筑的微气候。

3.3港口建筑的其它节能措施

由于港区的基本风压大，港口建筑物的门窗及玻璃幕墙需要满足相应的抗风压性、气密性和水密性的要求，以此来减少围护结构的能耗。断桥铝合金门窗在我国当前建筑行业应用广泛，它具有较强的耐高温、耐火性、抗腐蚀性，有良好的气密性和水密性，是一种新型的节能门窗。中空玻璃的采光性能优良，且隔热、隔音、防霜露。因此在港口建筑门窗的设计中，采用断桥铝合金门窗并选用中空玻璃，可有效的促进建筑节能，提高室内环境的舒适度。

港口建筑的采暖耗能在建筑总能耗中占有相当的比重，利用太阳能来给建筑采暖和集中供应热水的技术近年来在我国发展较为迅速，节能的效果也良好。太阳能供热包括被动太阳辐射供热和主动太阳輻射供热。被动太阳辐射采暖适用于在寒冷季节太阳光照丰富的地区，把集热材料布置在太阳光照充足的一侧，使集热材料充分吸收太阳光，把热量续集起来作为建筑采暖能源，包括采暖房式、集热蓄热墙式、屋顶集热蓄热式等形式。主动太阳辐射供热是利用太阳能集热器收集阳光，然后蓄存热能并使用设备把热能传送至室内用于供热。太阳能热水器是当前把太阳能技术应用于集中热水供应最常见的方式。

通风措施的正确选择是港口建筑节能的重要内容之一。充分利用港区风能资源，利用风压或热压在建筑内形成自然通风，改善室内环境的空气质量。在大型港口公建中，可采用自然通风和机械辅助式自然通风来达到调节室内空气、降低室内温度并改善室内环境。

4结语

进入新世纪以来港口经济飞速发展，生态性和可持续发展性是当前港口建筑的发展趋势。将生态学理论融入港口建筑设计理念，协调人、港口建筑和港区自然生态环境三者之间的关系，这需要建筑设计师不断丰富自身的专业知识，善于运用可持续发展的设计理念，创作出符合时代气息的港口生态建筑。

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现代物业杂志社

2020-02-14