生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用
時(shí)間:2022-07-20 02:43:31
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摘要:文中闡述了生態(tài)建筑的特點(diǎn)及生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:住宅建筑;生態(tài)建筑理論;設(shè)計(jì);應(yīng)用
隨著我國(guó)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(xué)理論中脫穎而出,逐漸成為建筑行業(yè)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。住宅建筑設(shè)計(jì)與生態(tài)建筑理論的融合,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自然資源的合理利用,從而達(dá)到保護(hù)周圍生態(tài)環(huán)境的目的。
1生態(tài)建筑理論特點(diǎn)
1.1設(shè)計(jì)理念
傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)側(cè)重對(duì)建筑學(xué)、環(huán)境學(xué)的應(yīng)用與融合,而隨著環(huán)保理念在我國(guó)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(xué)愈發(fā)受到人們的重視。在此背景下,生態(tài)學(xué)與建筑學(xué)融合的趨勢(shì)推動(dòng)著相關(guān)技術(shù)與理念的不斷革新發(fā)展。進(jìn)行生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念的分析,是指以生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ),采用先進(jìn)科學(xué)手段進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)新,促使建筑設(shè)計(jì)朝著生態(tài)化、綠色化的方向不斷發(fā)展。
1.2理論特點(diǎn)
環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)以及可持續(xù)發(fā)展理念的提出,促使人們開(kāi)始正視資源浪費(fèi)與環(huán)境破壞問(wèn)題。而作為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),建筑行業(yè)在推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),其高能耗問(wèn)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(wèn)題,亟需借助生態(tài)建筑學(xué)理論來(lái)轉(zhuǎn)變這一現(xiàn)狀。以生態(tài)建筑學(xué)理論為依據(jù)的生態(tài)建筑,可以在為民眾營(yíng)造舒適、美觀居住環(huán)境的同時(shí),能夠做到對(duì)建筑工程能源消耗的合理控制,并通過(guò)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)來(lái)推動(dòng)建筑行業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展??v觀現(xiàn)代住宅建筑設(shè)計(jì),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(wèn)題愈發(fā)凸顯,如噪聲污染、空氣污染、水污染等問(wèn)題嚴(yán)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(jì)中的應(yīng)用至關(guān)重要,需依托于生態(tài)理念的貫徹來(lái)創(chuàng)新住宅建筑設(shè)計(jì)形式,并最大限度地保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源。
2生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1通風(fēng)設(shè)計(jì)
作為現(xiàn)代生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中的主要環(huán)節(jié)之一,通風(fēng)設(shè)計(jì)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(fēng)設(shè)計(jì)不合理,在后期運(yùn)行階段人們會(huì)選擇增設(shè)新風(fēng)機(jī)、空調(diào)等設(shè)備來(lái)維持室內(nèi)良好的通風(fēng)效果,導(dǎo)致建筑運(yùn)行能耗居高不下。所以,設(shè)計(jì)師需要以生態(tài)建筑理為依據(jù),進(jìn)行住宅建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。在實(shí)際建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,要求設(shè)計(jì)人員依據(jù)對(duì)當(dāng)?shù)貧夂驐l件、風(fēng)向特點(diǎn)的分析,以滿足居住者通風(fēng)需求為目的,進(jìn)行自然通風(fēng)的最大化利用。例如在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到夏季炎熱、干燥等特點(diǎn),通過(guò)合理設(shè)計(jì)來(lái)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(diǎn),保證門窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的密閉性,采用科學(xué)手段進(jìn)行室內(nèi)外空氣交換的合理控制,避免室外寒冷空氣對(duì)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(dòng)、輻射情況存在莫大關(guān)聯(lián)。為避免住宅建筑在后期運(yùn)行階段出現(xiàn)熱島現(xiàn)象,該項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)人員依托于生態(tài)建筑理論的應(yīng)用,進(jìn)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(jìn)行建筑材料的合理選擇。同時(shí),依據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)的分析,合理設(shè)置建筑內(nèi)外布局,結(jié)合對(duì)建筑周圍水景、綠化設(shè)施的設(shè)計(jì)來(lái)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(yáng)能資源的合理利用,可以在降低建筑運(yùn)行能耗的同時(shí),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(jì)師需要重視對(duì)住宅建筑日照與采光的合理設(shè)計(jì)。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中,要求人員充分利用自然光照來(lái)達(dá)到能源損耗控制的目的。當(dāng)然,在采光設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)師還需考慮到建筑遮陽(yáng)設(shè)計(jì),避免因長(zhǎng)時(shí)間日照導(dǎo)致室內(nèi)溫度增高。針對(duì)建筑采光設(shè)計(jì),該項(xiàng)目充分借助BIM技術(shù),將建筑參數(shù)納入數(shù)學(xué)模型,結(jié)合有限元分析進(jìn)行自然采光的模擬,通過(guò)BIM技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑采光面積、光照時(shí)間等因素的分析,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化。針對(duì)建筑遮陽(yáng)設(shè)計(jì),要求設(shè)計(jì)人員依據(jù)對(duì)當(dāng)?shù)刈匀还庹諚l件的分析,合理利用遮陽(yáng)板、百葉窗等材料來(lái)提升建筑遮陽(yáng)效果。
2.4圍護(hù)的設(shè)計(jì)
作為住宅建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理關(guān)乎到建筑整體的生態(tài)綠化效果。對(duì)此,相關(guān)設(shè)計(jì)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(jì)以及保溫材料選擇等方面進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化,進(jìn)而在提升建筑防水能力的同時(shí),進(jìn)一步提升住宅建筑的隔熱性能。建筑圍護(hù)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(duì)外界氣候變化、室內(nèi)環(huán)境控制需求的有效適應(yīng)。通過(guò)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì),使其建筑在冬季階段的熱負(fù)荷平均值僅有0.7W/m2,進(jìn)而實(shí)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(huì)對(duì)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(dǎo),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(jì)
植物景觀設(shè)計(jì)不僅可以起到美化住宅建筑環(huán)境的作用,亦可以通過(guò)植物的合理配置來(lái)達(dá)到優(yōu)化住宅建筑生態(tài)環(huán)境的目的。針對(duì)建筑綠化設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)師除采用常規(guī)設(shè)計(jì)形式之外,還可以以生態(tài)建筑學(xué)為依據(jù),進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)與植物景觀的有機(jī)融合,進(jìn)一步凸顯出景觀設(shè)計(jì)的美觀價(jià)值,并起到環(huán)境微調(diào)節(jié)的作用。對(duì)此,設(shè)計(jì)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(jì)形式:(1)在建筑內(nèi)外交互空間處進(jìn)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(yáng)臺(tái)位置。以此在滿足居住者植物觀賞需求的同時(shí)利用植物景觀來(lái)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(jì)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(guò)植物設(shè)置來(lái)提升屋頂對(duì)雨水的抵抗能力,降低建筑屋頂發(fā)生雨水滲漏問(wèn)題的概率。以該項(xiàng)目為例,選擇將細(xì)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(jì)
為實(shí)現(xiàn)對(duì)住宅建筑的生態(tài)化、環(huán)?;O(shè)計(jì),設(shè)計(jì)師可以借助新能源技術(shù)來(lái)強(qiáng)化建筑的節(jié)能效果。例如對(duì)地?zé)?、太?yáng)能等技術(shù)的應(yīng)用,已經(jīng)在我國(guó)建筑領(lǐng)域得到有效實(shí)踐。選擇將光伏玻璃安設(shè)于建筑南側(cè),安設(shè)面積達(dá)到30m2,主要用于對(duì)遮陽(yáng)百葉、玻璃幕墻進(jìn)行供電。并且該工程在屋頂位置設(shè)置太陽(yáng)能集熱器,以此為建筑室內(nèi)除濕系統(tǒng)等的運(yùn)行提供動(dòng)能。除常規(guī)的太陽(yáng)能熱水器之外,設(shè)計(jì)師可以依據(jù)建筑節(jié)能需求的分析,合理引進(jìn)太陽(yáng)能發(fā)電以及地?zé)崮芗夹g(shù),通過(guò)熱能轉(zhuǎn)化為電能為建筑運(yùn)行提供動(dòng)力,在降低建筑運(yùn)行能耗的同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境的改善。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述,現(xiàn)階段住宅建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)建筑理論的應(yīng)用,可以在降低建筑運(yùn)行能耗的同時(shí),避免周圍生態(tài)環(huán)境受到住宅建筑的影響。對(duì)此,設(shè)計(jì)師需積極轉(zhuǎn)變自身理念,以生態(tài)建筑學(xué)理論為基礎(chǔ),結(jié)合對(duì)建筑節(jié)能環(huán)保需求的分析,利用以上設(shè)計(jì)措施來(lái)提高住宅建筑的環(huán)保性,推動(dòng)我國(guó)建筑事業(yè)朝著綠色化、生態(tài)化的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[3]馮新鑫.生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計(jì)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(guó)際工程與設(shè)計(jì)有限公司廈門分公司