0引言

生態建筑是建筑生態學研究的產物，是將建筑作為生態圈內的一個生命體來考慮其與整個生態圈的關系。對于其定義，從狹義上來說，是一種能夠與自然和諧、節能高效、可循環再生、健康無害的人居空間環境;從廣義上來說，它是以保障生態系統的良性循環為原則、以生態經濟為基礎、以生態社會為內涵、以生態技術為支撐、以生態環境為目標而建立的一種體系［1］。

建筑生態技術策略是為了實現生態建筑的設計目標而采取的各種技術或非技術手段的統稱，它是建筑生態學中的技術應用部分，其內容呈現多樣化特征。采用何種建筑生態技術策略要“因地制宜”，即應根據各地區的環境、氣候、經濟、技術、文化的發展情況選擇“適宜技術”。這里所指的“適宜技術”不是一個絕對概念，它可以是傳統技術策略，可以是高新技術策略，也可以是介于其間的中低技術策略。對于某一地區，或只選其一、或兩者混合使用、或全部采用，只要是適合當地環境的、能最大限度實現生態建筑設計目標的都可稱為“適宜技術”。

建筑生態技術策略只是人類社會生態化進程中眾多學科生態技術策略的一個分支部分，但它與其它學科有著緊密的聯系。建筑生態技術策略不是固定不變的，隨著人類認知程度的提高、其它相關學科的進步和生態建筑的發展，建筑生態技術策略也是動態向前發展變化的。因此，建筑生態技術策略的研究工作要以其所處的時代背景為基礎，任何脫離實際的研究都將無益于建筑的生態化進程。

諾曼•福斯特是當今世界上最富有成就的著名建筑師之一，他是高技派的代表人物。提起他，人們自然而然地就會將其與林立的鋼架及高科技材料構件聯系在一起，但同時他也是生態建筑的領軍人物，他運用生態學的原理，以高信息、低能耗、可循環和自調節性的綠色生態設計觀念去創造一個生態節能的系統，通過“技術性思維”來改變傳統的設計觀念。諾曼•福斯特有許多為人們熟知的作品，如德國法蘭克福商業銀行總部、柏林國會大廈、法國加里藝術中心、日本東京千年塔、英國倫敦市政廳、瑞士再保險大樓、中國香港國際機場、中國首都國際機場擴建工程等。他對新技術的諳熟，尤其是對生態技術的大膽使用，為他的建筑創作增添了極大的魅力。本文將以諾曼•福斯特的作品為出發點，闡述生態技術策略在建筑設計中的應用。

1德國法蘭克福商業銀行總部大樓

德國法蘭克福商業銀行總部大樓位于法蘭克福市中心(見圖1)，建于1997年，高298m，是當時歐洲最高的建筑物，也被譽為“世界上第一座高層生態建筑”，是生態建筑與高新技術相結合———“生態高技建筑”的典范［2］。它將綠色生態體系移植到了建筑內部，既可以借助其自然景觀軟化建筑的硬質，達到與周圍環境和諧共生的目的，同時又能協同機械調控系統，使建筑內部具有良好的室內氣候條件和較強的氣候調節能力，創造出生態宜人的建筑空間環境。

法蘭克福商業銀行總部大樓的平面成三角形，標準層由3個花瓣形的形體圍繞中莖———中庭構成(見圖2和圖3)。在任何一層平面，3片“花瓣”中的其中2片是辦公空間，第3片設計為花園，中庭則為自然通風道。這些花園設計有3層樓高，并環繞中庭盤旋錯落上升，即沿建筑的三邊交錯排列，這一手法使得每一層都能獲得很好的視野。花園根據方位種植各種植物和花草:南面的花園是地中海風情、西面的花園是北美洲風情、東面的花園則是亞洲風情，花園的設計將自然景觀引入到了建筑內部，并與內部環境相融合，整個建筑由此形成了多個朝向不同的空中花園，營造出了令人愉快和舒適的“綠色”辦公環境，避免了大面積連續辦公空間給人的重復單調感。同時，空中花園的設計能夠讓自然光照射到每一翼的辦公室內，可以滿足德國建筑標準“所有的工作人員距離窗口不能超過7.5m”的要求。此外，辦公區各部分既有適宜管理的尺度，又有足夠的進深使周圍的專用辦公室能面對一個隨意的內部空間，提供了一種沒有嚴格等級劃分，能促進相互交流的辦公氛圍。

該建筑另具特色的設計是自然通風外墻。在一棟高層建筑里，完全采用開啟的窗戶進行通風會使機械系統失去平衡，甚至一個微小的開口都能吸入空氣，使表面形成一個大漩渦。為了能夠達到自然通風效果，諾曼•福斯特設計了一個能隨氣候變化調節的雙層玻璃幕墻，它包括固定的外層(高壓吸熱的單層玻璃)、中間通氣層和內層可開啟的雙層玻璃窗。外層玻璃是用來遮風擋雨和抵御氣候變化的屏障;內層可開啟的雙層玻璃窗不僅可以從室外獲得新鮮空氣，起到室內自然通風換氣和排煙的作用，而且可以減少空調系統的投資和能耗。兩層玻璃幕墻之間形成的通氣層能調節夾層內的空氣溫度，并可有效防止熱空氣凝聚。在冬天辦公室供暖時，使用者能夠關閉內層窗來抵御外面的冷空氣，同時空氣夾層通過氣流速度的減小及夾層內空氣溫度的提高來減弱玻璃表面的熱傳遞，以減少建筑物內部的熱損失(見圖4);在夏季，當陽光的輻射熱使空氣夾層內溫度上升并產生向上的氣流時，可通過外層玻璃幕墻窗臺處的進風口讓新鮮空氣自然進入夾層內，并通過外層玻璃幕墻百頁窗外的出風口將熱氣流自然排出，以此進行循環(見圖5)。

據推測，大樓利用建筑巨大中庭的熱壓作用實現了60%的自然通風，并因此聞名于世。自然通風可以在過渡季節提供新鮮空氣并實現降溫，也可以在空調供冷季節利用夜間通風降低圍護結構和家具的蓄熱量，減少第2天空調系統的啟動負荷。試驗結果表明:充分的夜間通風可使白天的室溫降低2～4℃。同時，外層玻璃幕墻中的百葉窗可以控制采光量，使得全年大部分時間都能獲得良好的采光，因此大廈也獲得了“帶有空間花園的能量攪拌器”的美稱［3］。

2英國倫敦市政廳

倫敦市政廳是英國首都最重要的新建筑物之一，它的設計力求能夠表達國家民主制度實施過程的公開性，同時也顯示了作為一座公共建筑，它在整體上的可持續性和保護環境不受污染的潛能。