住宅建筑设计中的生态住宅设计研究

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摘要：住宅建筑工程与人们生活有着密切的联系，其设计效果如何在根本上决定了后期用户生活质量，而在建筑行业快速发展的背景下，以及生态环境持续发展理念下，必须要对住宅建筑进行相应的生态设计，实现生态建筑建设，在保证其结构功能实现的基础上，提高其生态建设效果，为人们营造一个健康舒适的居住环境。本文对生态住宅进行了概述，并就其生态设计进行了分析。

关键词：住宅建筑；生态设计；持续发展

住宅工程施工所需能源众多，传统住宅建筑设计理念与持续发展相悖，面对环境威胁的不断加剧，在就住宅建筑进行设计时，必须要明确生态设计理念的重要性，通过合理的设计来控制能源消耗量。在对住宅建筑进行生态设计时，需要掌握建筑工程设计特点，然后从生态角度出发，选择合适的技术，促进建筑生态的有序平衡，在整体上提高工程建设综合效益。

一、生态住宅概述

生态住宅即将整个住宅建筑看作为一个生态系统，并通过合理的设计对建筑内外空间存在的各种物态因素进行整合，使得所有物质、能源均可以在住宅系统内部进行有效的循环，将整个住宅环境建设成为一个低能耗、高效率、无污染等生态平衡环境。在对生态住宅建筑进行设计时，需要从设计、建设、使用以及废弃整个过程出发，确保工程施工的高效节能，合理选择绿色、低耗建材，并积极将可再生材料应用到工程建设中[1]。同时，在住宅建筑废弃后可以实现对各项材料的回收利用，降低能耗的同时还可以减少对环境的污染。设计时将绿色生态理念贯彻到整个居住环境中，将人、环境与建筑形成一个良性循环系统，根本性的目的就是在整个设计、建设以及使用过程中，实现人与自然之间的和谐发展，真正落实可持续发展观。

二、生态住宅设计现状分析

1.生态设计认识不足

虽然随着生态环境对人们生活造成的威胁逐渐加大，也提出了绿色持续发展理念，但是从建筑工程设计行业来看，普遍存在对生态设计认识不足问题，目前项目开发大部分还处于以获取更多经济效益为主要目的阶段。绿色生态住宅小区的建设发展，前期所需费用比较多，而投资利益回收速度比较慢，最终导致开发商忽视了生态住宅小区建设的必要性。对于生态住宅来说，生态设计理念并不能在短时间内为投资者带来巨大的效益，即便其具有更大的长期效益，被接受的可能性也比较小，最终导致我国整个生态住宅设计行业发展缓慢。

2.政府支持力度小

对我国建筑行业来说，生态住宅还是一个新兴的理念，大部分企业对其认识并接受程度低，想要有效解决此类问题，不仅需要各相关企业认识的提升，更为重要的是获得国家的支持。政府应建立一种全新的价值观与行为观，通过立法、税收等方式来推行合理的设备、材料以及方法等，确保生态设计工作的顺利进行[2]。尤其是在工程设计前期阶段，可以从经济、社会等方面来进行管理，并通过经济方式来补偿开发商在生态住宅设计中产生的额外费用。

3.绿色技术应用少

为更充分的满足城市发展与人们生活需求，在对生态住宅小区进行设计时，需要确保其在实现结构功能基础上，建立完善与环境相互作用、智能化以及可调节的系统，积极应用绿色技术与材料，不断提高工程建设的综合效果。例如绿色施工材料的应用，可以代替不可再生资源的凶耗，作为能量转换界面，通过绿色施工技术来提高其对能源收集以及转换的效率，减少能源的流失[3]。但是从实际情况来看，我国对住宅建筑的生态设计与施工存在明显的不足，无论是绿色施工技术还是绿色施工材料应用率都比较低。

三、生态住宅设计原则分析

1.以人为本原则

住宅与人们生活有着密切的联系，因此在设计时必须要从以人文本原则出发，提高建筑工程基本功能的建设，并在此基础上对人心理与行为需求进行综合分析，形成一个私密性与开放性共存的居住环境，将功能性与趣味性融为一体。设计时，应结合工程所在地理环境来合理确定建筑体型，规划好土地资源应用，确保布局设计的合理性，通过对结构的优化设计来提高建筑适应当地生态环境的变化，创造舒适的室内环境[4]。同时加强对太阳能与自然通风的设计，在满足生活需求的前提下，减少能源的损耗。

2.资源优化原则

对各项资源配置进行优化，利用适宜的技术提高资源的利用效率，降低能源的损耗。提高对本地可再生材料的利用率，在设计阶段就做好资源的回收利用分析，即便是建筑废弃后也可以实现对资源的回收，降低对环境的影响。生态住宅设计应将节约型理念贯彻到底，最大程度的激发资源具有的潜力，并且在利用资源时降低对自然环境的影响，保护相对脆弱的生态环境，避免过多的挖掘，保持当地环境生态性与历史延续性的特点，维持当地环境的生态平衡。

3.绿色技术原则

先进的绿色施工技术是生态住宅设计与建设的前提，设计时应以具体实践为基础，重点提高技术效率。从我国生态住宅设计现状出发，合理选择先进的施工技术，就工程当地经济、技术以及传统习惯等进行综合分析，确定技术应用的方向，不但可以提高工程建设效果，同时也可以进一步推进当地住宅建筑行业的发展。

四、生态住宅设计实例分析

1.工程概述

以某生态小区为例，小区内多为高层住宅建筑与项目公建，总建筑面积为15万m2，小区占地面积为7.5公顷，东西大约为216m，南北大约545m。小区面向城市景观展开面，规划建筑与城市相互衔接，并且小区东南位置临近山体结构，加上内部冲沟改造形成的浅丘地，景观环境逐渐转变为更为生动的自然景观。

2.生态设计

2.1围护结构

项目建筑选择用承重材料与高效保温材料组成复合墙体结构，与单一材料墙体相比保温性能更高，主要分为外保温复合墙体、内保温复合墙体以及夹心保温复合墙体三种。第一，外保温墙。选择用XPS挤塑聚苯板，其导热系数与吸水率均比较小，并具有较高的压缩强度，具有良好的保温性能。第二，屋顶窗户保温。选择用导热系数比较低的将塑钢湖综合铝合金断热型材，其中应将铝合金断热桥长度控制在15mm以上，确保其具有足够大的热绝缘系数。并且对于成品门窗必须要做到真正的断热，平开窗、五金配件以及铝合金断热型材要保证配套，并做好其气密性与隔热性控制。

2.2中水回收

面对水资源紧缺情况，在生态住宅设计时，还需要做好对中水的回收利用。保证中水回收系统可以稳定运行，并合理控制小区中水系统初始投资与运行成本。中水系统利用优质杂排水为基础，对其进行一定处理，来实现中水的回收利用。其中中水处理主要包括物化处理、生物物化综合处理以及MBR膜生物反应器处理，设计时应结合小区实际需求来选择相应的处理措施。

2.3暖通系统

对热原水泵以及换热机组配置进行优化，避免其低负载运行，提高暖通系统运行的实际能效比。加强自然通风的设计，合理组织建筑物室内气流流经，而对于热源系统与通风系统则需要采用数字控制系统来进行实时监测与控制，一旦设备运行出现故障，可以及时发出报警。

结束语：

生态住宅建筑的设计，应明确生态建筑的概念，然后遵循生态设计理念，从多个角度进行分析，选择合理的措施对设计与施工进行综合优化，提高能源的利用效率，减少能源的消耗，降低对环境的影响，实现建筑与生态环境的协调发展，不断提高工程建设综合效率。

参考文献：

[1] 黎玉洁.西南湿热地区山地生态住宅设计研究[D].湖南大学，2010.

[2] 桓小红.浅谈住宅建筑设计中的生态住宅设计[J].职业，2009，09：104-105.

[3] 展滨.生态住宅设计和建设方法研究[D].山东大学，2007.

[4] 罗玉轩.商品住宅建筑设计方案评价研究[D].大连理工大学，2013.