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生态建筑理论在建筑住宅设计中的运用思考

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摘要:随着社会经济、人们环保意识的不断发展与增强,生态建筑理论已逐渐在全球建筑行业中得到应用,它也将是建筑住宅设计发展的必然趋势。为紧跟世界建筑发展潮流,保护生态环境,我国的建筑住宅设计也越来越重视生态建筑理论的应用,这也是当前建筑设计亟待解决的一个重要问题。本文从生态建筑理论的概念出发,着重探讨了生态建筑设计中的相关技术,以及生态建筑理论的具体应用。以求为生态建筑设计提供一定的借鉴。

关键字:生态建筑理论 住宅设计 运用

中图分类号:[F287.8] 文献标识码:A 文章编号:

一、生态建筑综述

WHO(世界卫生组织)将“健康”定义为:人的精神和身体等方面都保持在最佳状态。据此可得出“生态住宅”(也称“健康住宅”)是指建筑材料、噪声、生活和生态环境等必须绿色、环保,以人体健康作为建设原则。随着人们思想的不断进步,生态设计也越来越多地应用于建筑工程建设中,它也是人类思想进步的具体表现。随着生态资源的日益短缺,生态设计在建筑中的应用,将有效减少资源的浪费、提高人们的生活环境质量,因此生态建筑理念将会成为未来建筑设计的主流理念。

二、生态建筑的特点

生态建筑,是指在生态学原理的指导下,遵循可持续发展、生态平衡原则,对整体建筑(内外空间)的各种物质因素进行组织和设计,使其在建筑系统内实现有序的循环与转换,以获得一种生态平衡、无废物、无污染、低耗高效的建筑环境。可持续发展是生态建筑的指导思想,生态建筑的最终目的是实现建筑与人、自然的和谐共存,也就是秉承“人本主义”,通过使用人工方式、利用自然环境,来为人类创造出一个健康、舒适的生活环境,同时也要对自然资源使用情况加以控制,尽可能地达到对自然资源的索取与回报二者间的平衡。美观、舒适、高效、健康是生态住宅的主要特征。

(一)健康、舒适是基础

人体舒适感是生态住宅的首位要求,比如温度、湿度的适宜。另外,生态住宅还必须满足“健康”要求,即对人们身体、心理健康有益,例如:为保证空气质量良好,需要建筑的通风良好;为较好地实现室内消毒、杀菌,建筑需日照充足;装饰材料需要无污染、无辐射等。要在心理方面达到健康标准,建筑需要满足人们生活所需的安全性、私密性要求,同时还要满足人与自然交融、邻里交往等要求。建筑、自然二者的和谐状态也是住宅“健康”的一个重要方面,建筑应当尽量降低带给自然环境的不良影响,例如:降低固体垃圾、CO2、有害气体等污染物的排放量。

(二)节能、高效是核心

高效,是指将能源、资源的利用率达到最大化,尤其是不可再生能源、资源的利用。节能,是指降低能源消耗,以达到提高能源利用率的目的,同时还要充分利用如太阳能、生物能、风能、海洋能、水能等可再生资源,以降低对不可再生资源(如煤炭、石油等)的依赖程度。

(三)美观是精神需求

自然与建筑的和谐统一除了体现在物质、能量方面外,也同样体现在精神层面上,它包括了建筑与社会文化、自然景观三者的有机融合。建筑的美观满足的是人们精神层面的需求,同时也是建筑与自然、社会文化和谐统一的完美境界。

三、生态建筑设计

生态建筑设计,不仅包含了建筑的空间结构、总体布局设计,还包括了相关的绿化结构、能源利用等相关配套设计,它是一个系统的整体性设计。其设计目标和立足点都是提高人类的居住环境和生命质量。生态建筑设计是指综合运用生态学、环境学、建筑学等知识,对住宅建筑进行设计,使其成为一个有效的生态系统,保障人们生活环境的舒适性和环保性的一项设计活动。生态住宅设计的技术策略有以下方面:

第一,能源系统、物理环境的设计。物理环境是指热、光、声环境。主要体现在建筑规划、建筑能源系统设计、建筑单体设计等,这些设计与建筑材料的选用、绿化设计紧密相关,它是生态建筑设计应当考虑的一个重要内容,同时也最易被忽略;第二,智能化住宅小区。它包括了物业管理、设备控制、信息管理、通讯、安全防护的自动化和家庭智能化;第三,节约能源与土地资源,做好固体垃圾等废弃物的回收利用、环保处理。

四、生态住宅理论的实际运用

(一)住宅的通风设计

在进行住宅设计时,将南侧建筑的东边、西边设计为空中花园,利用垂直百叶对夏季东风进行引导,使其入室,增强自然通风;将建筑北侧设计为辅助功能空间,如卫生间、交通核体,对冬季北风形成阻挡。对于建筑主体、周边建筑间的距离设计要足够大,对于开窗面积的设计也不宜过小,以利于冬季日照进入室内。开窗面积应设置为外窗面积的30%以上。另外,对于外窗气密性,还要求高于4级(GB7107《建筑外窗气密性分级及检测方法》)。

(二)遮阳设计

热辐射和阳光照射是引发居室热环境的重要原因。遮阳设计,是指将建筑的凹凸变化设计为维护结构,以减少室内日照、降低辐射热量。具体做法是:结合建筑所在地区的气候、地理条件,通过相关计算,深入分析个体建筑与建筑布局间的关系,以及采光、遮阳、日照情况,对建筑的基本遮阳、日照要求进行判定。

(三)建材的节能设计

对于生态建筑的设计,在满足结构要求的前提下,节省建材、发挥建材性能是重要设计原则。比如:结合科学的计算和实际经验,使建筑结构的配筋率达到最低,以节省钢筋用量;通过掺入添加剂,来减少水泥用量。此外,还可以通过设计建筑形体,来提高节能效果,比如体形系数、平面布局、长宽比、朝向、表面积系数等。屋顶、门窗、墙体、有效遮阳、热缓冲区的合理设计,有利于围护结构隔热、保温性能的提高,达到节能目的。

针对北方住宅建筑,保温蓄热是生态住宅建筑的重点内容。在设计中,要改变传统的单纯加厚墙体方法,将其设计为复合保温墙体,使用复合保温材料,降低维护结构的导热系数,从而达到较好的保温效果。另外,为了达到节省能源的目的,墙体的建筑材料还可以使用可循环利用材料,如粉煤灰转、草砖结合生土等。为更好地实现建筑的保温隔热,还应当采用坡屋顶与平屋顶相结合的屋顶设计,在建筑的向阳面设计为坡屋面,以接受阳光辐射,增大阳光收集量。另外还可以在坡屋顶内部吊顶,将保温层铺设在吊顶上,来增强保温隔热效果。

(四)噪声、污染控制

防噪声系统、污染控制是生态住宅设计中不可忽视的部分。合理设置绿化带,保持住区气流的流动性,有利于改善室内空气质量。住宅设计初期,设计者应先勘察施工现场,对环境污染、噪声进行测试,对于不符合要求的地区,要采取相关措施加以改善。若噪声超标严重,要考虑采用双层玻璃,以降低噪声污染,同时满足通风要求。

参考文献:

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