生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計的應(yīng)用

時間:2022-07-20 02:43:31

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生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計的應(yīng)用

摘要:文中闡述了生態(tài)建筑的特點及生態(tài)建筑理論住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞:住宅建筑;生態(tài)建筑理論;設(shè)計;應(yīng)用

隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展,生態(tài)建筑理論在眾多主流建筑學理論中脫穎而出,逐漸成為建筑行業(yè)發(fā)展的風向標。住宅建筑設(shè)計與生態(tài)建筑理論的融合,能夠?qū)崿F(xiàn)對自然資源的合理利用,從而達到保護周圍生態(tài)環(huán)境的目的。

1生態(tài)建筑理論特點

1.1設(shè)計理念

傳統(tǒng)建筑設(shè)計側(cè)重對建筑學、環(huán)境學的應(yīng)用與融合,而隨著環(huán)保理念在我國各領(lǐng)域行業(yè)內(nèi)的普及,如何在建筑領(lǐng)域內(nèi)融合生態(tài)學愈發(fā)受到人們的重視。在此背景下,生態(tài)學與建筑學融合的趨勢推動著相關(guān)技術(shù)與理念的不斷革新發(fā)展。進行生態(tài)建筑設(shè)計理念的分析,是指以生態(tài)學理論為基礎(chǔ),采用先進科學手段進行建筑設(shè)計創(chuàng)新,促使建筑設(shè)計朝著生態(tài)化、綠色化的方向不斷發(fā)展。

1.2理論特點

環(huán)境友好型社會建設(shè)以及可持續(xù)發(fā)展理念的提出,促使人們開始正視資源浪費與環(huán)境破壞問題。而作為現(xiàn)代社會發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),建筑行業(yè)在推動我國經(jīng)濟發(fā)展的同時,其高能耗問題愈發(fā)凸顯,再加上部分建筑工程建設(shè)期間存在環(huán)境污染、破壞等問題,亟需借助生態(tài)建筑學理論來轉(zhuǎn)變這一現(xiàn)狀。以生態(tài)建筑學理論為依據(jù)的生態(tài)建筑,可以在為民眾營造舒適、美觀居住環(huán)境的同時,能夠做到對建筑工程能源消耗的合理控制,并通過加強環(huán)境保護來推動建筑行業(yè)的長久發(fā)展??v觀現(xiàn)代住宅建筑設(shè)計,盡管在建筑美觀性、功能性等方面得到提升和優(yōu)化,但是在生態(tài)景觀方面的問題愈發(fā)凸顯,如噪聲污染、空氣污染、水污染等問題嚴重影響到人們的生活質(zhì)量[2]。所以生態(tài)建筑理論在現(xiàn)代住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用至關(guān)重要,需依托于生態(tài)理念的貫徹來創(chuàng)新住宅建筑設(shè)計形式,并最大限度地保護環(huán)境、節(jié)約能源。

2生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用

2.1通風設(shè)計

作為現(xiàn)代生態(tài)建筑設(shè)計中的主要環(huán)節(jié)之一,通風設(shè)計是否合理關(guān)乎到建筑室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)效果,并影響到人們的居住舒適度。倘若建筑通風設(shè)計不合理,在后期運行階段人們會選擇增設(shè)新風機、空調(diào)等設(shè)備來維持室內(nèi)良好的通風效果,導致建筑運行能耗居高不下。所以,設(shè)計師需要以生態(tài)建筑理為依據(jù),進行住宅建筑通風設(shè)計的優(yōu)化。在實際建筑設(shè)計過程中,要求設(shè)計人員依據(jù)對當?shù)貧夂驐l件、風向特點的分析,以滿足居住者通風需求為目的,進行自然通風的最大化利用。例如在設(shè)計時考慮到夏季炎熱、干燥等特點,通過合理設(shè)計來加快空氣流通,提升居住者舒適度,再或者考慮到冬季寒冷特點,保證門窗結(jié)構(gòu)設(shè)計的密閉性,采用科學手段進行室內(nèi)外空氣交換的合理控制,避免室外寒冷空氣對室內(nèi)環(huán)境造成影響[3]。

2.2熱島現(xiàn)象

分析熱島現(xiàn)象的形成,除建筑自身環(huán)境影響之外,還與建筑周圍氣流流動、輻射情況存在莫大關(guān)聯(lián)。為避免住宅建筑在后期運行階段出現(xiàn)熱島現(xiàn)象,該項目要求設(shè)計人員依托于生態(tài)建筑理論的應(yīng)用,進行建筑密度、容積等要素的合理控制,依據(jù)建筑質(zhì)量需求進行建筑材料的合理選擇。同時,依據(jù)當?shù)貧夂蛱攸c的分析,合理設(shè)置建筑內(nèi)外布局,結(jié)合對建筑周圍水景、綠化設(shè)施的設(shè)計來提升建筑整體生態(tài)效果,并有效避免熱島現(xiàn)象。

2.3日照與采光

太陽能資源的合理利用,可以在降低建筑運行能耗的同時,提升建筑整體的生態(tài)環(huán)保效果。所以在生態(tài)建筑理論應(yīng)用的前提下,設(shè)計師需要重視對住宅建筑日照與采光的合理設(shè)計。在具體設(shè)計過程中,要求人員充分利用自然光照來達到能源損耗控制的目的。當然,在采光設(shè)計時設(shè)計師還需考慮到建筑遮陽設(shè)計,避免因長時間日照導致室內(nèi)溫度增高。針對建筑采光設(shè)計,該項目充分借助BIM技術(shù),將建筑參數(shù)納入數(shù)學模型,結(jié)合有限元分析進行自然采光的模擬,通過BIM技術(shù)來實現(xiàn)對建筑采光面積、光照時間等因素的分析,在此基礎(chǔ)上進行建筑結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化。針對建筑遮陽設(shè)計,要求設(shè)計人員依據(jù)對當?shù)刈匀还庹諚l件的分析,合理利用遮陽板、百葉窗等材料來提升建筑遮陽效果。

2.4圍護的設(shè)計

作為住宅建筑設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié),圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理關(guān)乎到建筑整體的生態(tài)綠化效果。對此,相關(guān)設(shè)計人員需要秉持生態(tài)建筑理論,從防水材料選擇、外墻窗體結(jié)構(gòu)設(shè)計以及保溫材料選擇等方面進行圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化,進而在提升建筑防水能力的同時,進一步提升住宅建筑的隔熱性能。建筑圍護結(jié)構(gòu)采用可調(diào)控的智能型結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)對外界氣候變化、室內(nèi)環(huán)境控制需求的有效適應(yīng)。通過對圍護結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計,使其建筑在冬季階段的熱負荷平均值僅有0.7W/m2,進而實現(xiàn)在冬季采暖階段的能源消耗控制。需注意,倘若建筑防水、保溫材料選擇不合理,不僅影響到建筑功能,亦會對居住者生活質(zhì)量產(chǎn)生不同程度的影響。所以需以生態(tài)建筑理論為指導,盡可能選擇環(huán)保性防水與保溫材料,例如環(huán)保性保溫材料可以選擇玻璃棉卷氈、陶瓷保溫等材料。

2.5植物景觀設(shè)計

植物景觀設(shè)計不僅可以起到美化住宅建筑環(huán)境的作用,亦可以通過植物的合理配置來達到優(yōu)化住宅建筑生態(tài)環(huán)境的目的。針對建筑綠化設(shè)計,設(shè)計師除采用常規(guī)設(shè)計形式之外,還可以以生態(tài)建筑學為依據(jù),進行建筑結(jié)構(gòu)與植物景觀的有機融合,進一步凸顯出景觀設(shè)計的美觀價值,并起到環(huán)境微調(diào)節(jié)的作用。對此,設(shè)計師可以依據(jù)住宅建筑綠化需求的分析,合理采用以下幾種景觀設(shè)計形式:(1)在建筑內(nèi)外交互空間處進行微景觀的合理設(shè)置,如合理選擇盆栽植物,并將其設(shè)置于陽臺位置。以此在滿足居住者植物觀賞需求的同時利用植物景觀來調(diào)節(jié)環(huán)境。(2)植物景觀與建筑屋頂相結(jié)合。此種設(shè)計形式體現(xiàn)在將大面積的植物種植在建筑頂面位置,不僅能夠起到美化建筑環(huán)境的作用,亦可以通過植物設(shè)置來提升屋頂對雨水的抵抗能力,降低建筑屋頂發(fā)生雨水滲漏問題的概率。以該項目為例,選擇將細葉榕、羊蹄甲、黃槿等植物種植于建筑屋頂,以起到提升建筑生態(tài)效果的目的。

2.6節(jié)能設(shè)計

為實現(xiàn)對住宅建筑的生態(tài)化、環(huán)?;O(shè)計,設(shè)計師可以借助新能源技術(shù)來強化建筑的節(jié)能效果。例如對地熱、太陽能等技術(shù)的應(yīng)用,已經(jīng)在我國建筑領(lǐng)域得到有效實踐。選擇將光伏玻璃安設(shè)于建筑南側(cè),安設(shè)面積達到30m2,主要用于對遮陽百葉、玻璃幕墻進行供電。并且該工程在屋頂位置設(shè)置太陽能集熱器,以此為建筑室內(nèi)除濕系統(tǒng)等的運行提供動能。除常規(guī)的太陽能熱水器之外,設(shè)計師可以依據(jù)建筑節(jié)能需求的分析,合理引進太陽能發(fā)電以及地熱能技術(shù),通過熱能轉(zhuǎn)化為電能為建筑運行提供動力,在降低建筑運行能耗的同時,實現(xiàn)對周圍生態(tài)環(huán)境的改善。

3結(jié)語

綜上所述,現(xiàn)階段住宅建筑設(shè)計中生態(tài)建筑理論的應(yīng)用,可以在降低建筑運行能耗的同時,避免周圍生態(tài)環(huán)境受到住宅建筑的影響。對此,設(shè)計師需積極轉(zhuǎn)變自身理念,以生態(tài)建筑學理論為基礎(chǔ),結(jié)合對建筑節(jié)能環(huán)保需求的分析,利用以上設(shè)計措施來提高住宅建筑的環(huán)保性,推動我國建筑事業(yè)朝著綠色化、生態(tài)化的方向發(fā)展。

參考文獻

[1]彭瑤.生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用探討[J].江西建材,2020,(8):74-75.

[2]莧牧.生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用探討[J].中國室內(nèi)裝飾裝修天地,2020(1):201.

[3]馮新鑫.生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用探討[J].住宅與房地產(chǎn),2020(9):63.

作者:張旭洲 單位:深圳和華國際工程與設(shè)計有限公司廈門分公司