住宅建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)建筑理論的應(yīng)用分析

孫萍 韓傲

摘 ? ?要：建筑行業(yè)是傳統(tǒng)高污染、高能耗產(chǎn)業(yè)，在可持續(xù)發(fā)展要求下，生態(tài)建筑理論研究及應(yīng)用得到了重視。目前我國(guó)已經(jīng)制定相關(guān)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，成為住宅建筑設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。在繼續(xù)加快相關(guān)研究的同時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑理論在工程實(shí)踐層面的應(yīng)用轉(zhuǎn)化，從而徹底改變傳統(tǒng)的粗放式建筑生產(chǎn)模式，提高工程綜合效益。

關(guān)鍵詞：生態(tài)建筑理論;住宅建筑;建筑設(shè)計(jì)

1 ?引言

近年來(lái)國(guó)家大力推廣生態(tài)環(huán)保理念，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展生態(tài)建筑也隨之誕生，其主要秉持科學(xué)的生態(tài)理念、可持續(xù)發(fā)展理念，促使建筑建設(shè)更能滿(mǎn)足現(xiàn)代城市發(fā)展的需求。當(dāng)前城市發(fā)展對(duì)于住宅建筑設(shè)計(jì)提出了更高的要求，為了提升居民的生活質(zhì)量，就要將生態(tài)建筑理論融入到住宅建筑設(shè)計(jì)中，確保人們生存的環(huán)境更加的健康、舒適。

2 ?生態(tài)建筑理論的概述

生態(tài)建筑理論是建筑行業(yè)進(jìn)步的潮流，其目的是為了滿(mǎn)足人們對(duì)于現(xiàn)代住宅的需要，為人們提供更好的居住環(huán)境。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)建筑的各方面實(shí)施科學(xué)合理的改進(jìn)和優(yōu)化，保障建筑跟自然環(huán)境之間的平衡發(fā)展，便是生態(tài)建筑理論的體現(xiàn)。因此，在設(shè)計(jì)住宅建筑的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要給予生態(tài)建筑理論的運(yùn)用狀況足夠的關(guān)注，最大限度地在建筑物中體現(xiàn)生態(tài)化的特征。在住宅設(shè)計(jì)中使用生態(tài)建筑理論需要注意以下幾點(diǎn)：第一，確保共同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)人和自然以及住宅建筑的和諧平衡。第二，本著以人為本的理念，將設(shè)計(jì)建立在為人們提供健康自由的生活環(huán)境的基礎(chǔ)上。第三，可持續(xù)發(fā)展的理念，建筑物要與自然形成和諧平衡的關(guān)系，應(yīng)具有可持續(xù)利用的特征。

3 ?住宅建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)建筑理論的實(shí)際應(yīng)用

3.1 ?優(yōu)化建筑物布局

住宅建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，應(yīng)注重建筑物之間的布局和設(shè)計(jì)，并且對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，為項(xiàng)目施工建設(shè)中生態(tài)節(jié)能理念的應(yīng)用提供有利條件。同時(shí)，在設(shè)計(jì)工作中，也應(yīng)看到建筑物結(jié)構(gòu)自身綠色施工方案的重要性，利用先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)手段，推動(dòng)生態(tài)建筑理念的實(shí)際應(yīng)用。在建筑結(jié)構(gòu)的布局設(shè)計(jì)中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注建筑物自身高度、密度等物理屬性，同時(shí)更應(yīng)注重對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局和優(yōu)化，促使生態(tài)建筑理念得到有效落實(shí)。此外，還應(yīng)對(duì)建筑物的周邊環(huán)境進(jìn)行考量，關(guān)注生態(tài)設(shè)計(jì)與自然、社會(huì)環(huán)境之間的穩(wěn)定聯(lián)系。建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)看到整體布局的重要意義，對(duì)建筑物的布局應(yīng)考慮盛行風(fēng)的影響，利用盛行風(fēng)進(jìn)行納涼和通風(fēng)設(shè)計(jì)，發(fā)揮生態(tài)建筑理念的應(yīng)用價(jià)值。建筑物布局應(yīng)在完善的調(diào)查數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)利用先進(jìn)的技術(shù)手段和管理措施，加強(qiáng)對(duì)建筑物的監(jiān)測(cè)和觀察，發(fā)現(xiàn)建筑物設(shè)計(jì)中的生態(tài)節(jié)能效益，為生態(tài)建筑理念的實(shí)際應(yīng)用準(zhǔn)備良好基礎(chǔ)。建筑物布局是生態(tài)設(shè)計(jì)理念實(shí)施前提和保障，對(duì)建筑物的設(shè)計(jì)與空間布局上，相關(guān)設(shè)計(jì)人員不僅要考慮經(jīng)濟(jì)性原則，也要對(duì)建筑物布局的節(jié)能環(huán)保效益做出綜合評(píng)價(jià)，并且選擇多樣性的組織設(shè)計(jì)方案，為住宅項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)生態(tài)設(shè)計(jì)目標(biāo)，奠定基礎(chǔ)。具體設(shè)計(jì)中，應(yīng)關(guān)注住宅建筑結(jié)構(gòu)布局對(duì)通風(fēng)的影響，善于利用最新的設(shè)計(jì)原則，并考慮先進(jìn)的施工技術(shù)方法，對(duì)建筑物布局進(jìn)行優(yōu)化。

3.2 ?通風(fēng)設(shè)計(jì)

通風(fēng)設(shè)計(jì)是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)，良好的通風(fēng)條件對(duì)于室內(nèi)溫濕度調(diào)節(jié)有重要幫助。相反，如果不能滿(mǎn)足居住著的基本通風(fēng)需求，則會(huì)增加空調(diào)、新風(fēng)機(jī)等設(shè)備的使用需求，進(jìn)而增加建筑運(yùn)行能耗。在生態(tài)建筑理念的指導(dǎo)下，住宅建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)需要具體分析不同氣候的風(fēng)向特點(diǎn)，根據(jù)居住者的實(shí)際需求，對(duì)自然通風(fēng)進(jìn)行合理利用。比如夏季室內(nèi)環(huán)境潮濕，需要加快空氣流通，滿(mǎn)足居住著的通風(fēng)換氣需求。冬季時(shí)氣候寒冷，則需要控制室內(nèi)外空氣交換，提高門(mén)窗結(jié)構(gòu)的密封性，避免對(duì)室內(nèi)溫度環(huán)境造成影響。在通風(fēng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)綜合這些方面的考慮，合理設(shè)計(jì)門(mén)窗結(jié)構(gòu)、尺寸及打開(kāi)方式。同時(shí)將自然通風(fēng)與設(shè)備通風(fēng)方式結(jié)合起來(lái)，以自然通風(fēng)為主、設(shè)備通風(fēng)為輔，在滿(mǎn)足居住者需求的同時(shí)降低建筑能耗。

3.3 ?采光設(shè)計(jì)

建筑采光設(shè)計(jì)也是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，盡可能利用自然光線，降低建筑照明能耗。同時(shí)也需要兼顧遮陽(yáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，避免因光照過(guò)強(qiáng)，破壞室內(nèi)溫度環(huán)境的舒適性。在建筑采光設(shè)計(jì)方面，可以采用建筑模型分析方法，將建筑BIM模型與有限元分析方法結(jié)合起來(lái)，根據(jù)地區(qū)實(shí)際情況，模擬自然采光條件，判斷是否能夠滿(mǎn)足建筑的采光需求。具體包括采光面積分析、平均光照時(shí)間分析等，然后根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。在建筑遮陽(yáng)設(shè)計(jì)方面，可以采用百葉窗、活動(dòng)遮陽(yáng)板等可變化的遮陽(yáng)方式，根據(jù)自然光照變化及居住者習(xí)慣，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在合理的建筑采光設(shè)計(jì)方案下，可以最大化的降低照明能耗，同時(shí)可以提升居住者舒適度。

3.4 ?住宅建筑設(shè)計(jì)材料中的應(yīng)用

在住宅建筑設(shè)計(jì)中，建筑材料的合理選擇與使用直接關(guān)系到整個(gè)建筑的穩(wěn)定性、耐久性、生態(tài)性等。在眾多建筑材料中，外墻保溫結(jié)構(gòu)的合理選取與運(yùn)用，是當(dāng)前生態(tài)建筑理論背景下的主要節(jié)能技術(shù)，不僅能調(diào)節(jié)建筑物自身的溫度，還能降低電能等資源的使用率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的目的。但據(jù)環(huán)保建筑材料的使用現(xiàn)狀可看出，選擇運(yùn)用外墻保溫結(jié)構(gòu)時(shí)，需要合理選擇其保溫材料，針對(duì)不同建筑類(lèi)型與構(gòu)造形式進(jìn)行劃分，并對(duì)建筑物的使用部位選擇進(jìn)行合理布置。在住宅建筑設(shè)計(jì)中對(duì)于保溫材料的選擇，不僅要求材料自身具有良好的保溫效果，還應(yīng)具備使用壽命長(zhǎng)、耐腐蝕性高、經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)良等特點(diǎn)。通過(guò)外墻保溫結(jié)構(gòu)的合理運(yùn)用，能有效調(diào)節(jié)建筑物內(nèi)部的環(huán)境溫度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。達(dá)到建筑的生態(tài)目的。除此之外，還要提高建筑屋頂?shù)姆浪院捅貙訕?gòu)造穩(wěn)定性，為太陽(yáng)能的應(yīng)用和天然雨水的采集提供便利，最終有效實(shí)現(xiàn)有限資源的節(jié)約與綠色建筑的生態(tài)平衡。

3.5 ?自然資源的合理化運(yùn)用

自然資源是住宅建筑生態(tài)化設(shè)計(jì)中不能缺少的內(nèi)容，自然資源可以減少傳統(tǒng)資源的投入量，現(xiàn)代住宅建筑生態(tài)化設(shè)計(jì)方面非常注重自然資源的合理化運(yùn)用，以此來(lái)改善住宅建筑。例如：某住宅建筑群案例中提出了生態(tài)化的設(shè)計(jì)概念，應(yīng)用了太陽(yáng)能供熱技術(shù)，在住宅建筑屋頂安裝了太陽(yáng)能集熱器，供住宅用戶(hù)使用熱水。太陽(yáng)能供熱技術(shù)取代了傳統(tǒng)的電能供熱，該住宅建筑選用扁平型結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能集熱器，該住宅建筑與同規(guī)格建筑相比，每年的節(jié)電量達(dá)到了30%～40%，節(jié)約了大量的電能成本。目前，住宅建筑生態(tài)化設(shè)計(jì)在自然資源方面，還提出了太陽(yáng)能供電、地源熱泵等技術(shù)，專(zhuān)門(mén)取代傳統(tǒng)的電能，節(jié)約電能成本，并且體現(xiàn)出自然資源合理化運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)。

3.6 ?住宅建筑設(shè)計(jì)綠化中的應(yīng)用

綠化布局設(shè)計(jì)和運(yùn)用，需要與住宅建筑的居住理念相結(jié)合?；诖耍槍?duì)生態(tài)建筑理念在住宅建筑綠化布局設(shè)計(jì)中的運(yùn)用進(jìn)行分析。綠化布局包含建筑構(gòu)成布局和可利用空間布局等內(nèi)容，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮不同季節(jié)變化特征和地域氣候特點(diǎn)及建筑本身具備的特點(diǎn)，運(yùn)用合理布局的方式，體現(xiàn)整個(gè)居住區(qū)的美觀度和舒適度，并運(yùn)用不同層次的景觀植物配置，對(duì)住宅建筑外圍空氣質(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而形成自然的保溫隔熱層，提高住宅區(qū)域的微氣候感觀與居住品質(zhì)。

4 ?結(jié)語(yǔ)

住宅建筑的發(fā)展過(guò)程中生態(tài)設(shè)計(jì)起到關(guān)鍵的作用，住宅設(shè)計(jì)要遵循生態(tài)設(shè)計(jì)的原則，規(guī)范好生態(tài)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，同時(shí)落實(shí)住宅建筑生態(tài)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)，優(yōu)化住宅建筑的生態(tài)化。住宅建筑生態(tài)設(shè)計(jì)改善了人們居住的條件，符合現(xiàn)代建筑以人為本的要求。

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