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房屋建筑设计中生态建筑设计的应用

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【摘要】随着社会经济的发展,人民生活水平的不断提高,作为一项与社会、经济、自然和人类活动相关联的复杂事物,绿色生态建筑观的形成与发展是建筑业实现可持续发展的关键步骤。本文介绍一些生态建筑的概念及特征,通过具体的案例分析对房屋建筑如何融入生态建设设计的理念进行了探讨,概括了生态建筑在房屋设计中的作用。

【关键词】房屋建筑;设计;生态建筑设计;应用

1前言

经济的迅速发展在提高人们生活水平的同时,也带来了许多的环境问题。于是人们开始进行反思,虽然现在的建筑理论及施工设备、技术等都获得了较大的发展,房屋建筑施工水平有了大幅的提升,但是在促进社会经济的发展的同时,由于房屋建筑施工耗能较高并且在建设过程中消耗大量人力物力,这势必会对生态环境造成一定的影响。所以近年来可持续发展观逐渐得到了社会的广泛认同。房屋建筑作为人们居住生活的基础,随着人口不断的增长对建筑的需求也日益增多,这就使得环境保护与房屋建筑设计的协调得到越来越多的关注。在这种大环境下生态建筑观应运而生。生态建筑观体现的是个性美观、生态节能、健康无害、环保舒适的建筑设计目标,本文将对生态建筑观在房屋建筑设计中的应用进行具体的分析。

2生态建筑设计的概念

生态建筑设计目的是确立环境共生的意识,把人工环境与自然环境有机结合。生态建筑,是指把自然环境作为基础,设计规划、施工以及使用工程,并利用与生态学和建筑学的相关理论相结合的方式进行设计,从而确保人与建筑、建筑与自然环境可以相互适应,并且相互协调发展。在建筑的全寿命周期内,最大程度地节约资源、减少污染和保护环境,给人们提供自然和谐共生的建筑以及适用、健康和高效的使用发展空间。在实现建筑节能降耗的同时,让建筑实现了可持续发展的目标,并给业主提供更加健康、舒适的居住环境。所以,进行生态建筑设计过程时必须立足于最新发展的新技术,然后根据自身的具体条件和设计要求将这些技术完成最好的搭配。在设计时要注重节能、环保和低耗以及建筑形态设计本身,然后重视自然与人的关系,让生态能源与自然物质可以有序的循环利用,使得最终的房屋建筑设计、使用具有能体现建筑、自然生态体系之间实现良好的对话,以及体现内、外空间良好组织、交流的特性。

3生态建筑理念在建筑设计中的应用原则

3.1与周边环境和谐一致原则

建筑物不是孤立的工程,它要求与自然相协调,与周围环境相融合,注重建筑物周围的人文环境和生态环境建设,建筑物与人文环境和周围自然构成一个整体,整体必须坚持可持续发展的理念,建筑设计首先要考虑建筑与周围环境是否和谐一致。

3.2打造健康舒适的居住环境原则

随着人们生活水平的提高,居民对生活居住环境的要求也越来越高。生态建筑设计只考虑室内设计的舒适是远远不够的,还要考虑在建筑外部营造优美自然的外部环境。适宜居住是建筑的最本质追求和目标,生态设计理念在建筑设计中的应用,在于建筑内部设计有生态设计理念支撑,建筑外部设计体现绿色环保,如果没有生态设计理念的指导,建筑居住的舒适度将大打折扣。

3.3对自然环境的保护原则

建筑工程施工必然会对周围环境造成一定影响,在生态建筑设计的指导下,设计师必须充分考虑建筑物周围的自然环境,包括地质、地貌、水文等,对周围植被进行考察,因地制宜综合开发利用当地资源,同时最大限度减少对周围环境造成的不良影响。生态建筑设计中还应考虑建筑垃圾、废气废水等的处理,以免污染周边环境。3.4利用风能、太阳能等能源随着资源日益枯竭,生态建筑中要尽可能多的应用可再生能源。目前的技术已经能够将风能、太阳能等可再生能源收集利用,这些能源在建筑中的利用将大大缓解资源和能源短缺危机。生态建筑设计中要充分考虑当地的气候条件,确保风能被充分利用,生态建筑理念的应用是实现社会经济可持续发展的重要途径。

3.5坚持经济高效原则

生态建筑设计时要考虑成本,尽管运用生态建筑设计是人们追求的潮流趋势,但不能为了设计生态建筑不顾成本,不惜花费高昂的费用和代价去追求生态建筑设计,这违背了生态设计理念应用的初衷和目的。生态建筑的成本和投资要根据工程状况和当地实际情况确定,不能盲目求大求全。

4生态设计在房屋建筑设计中的应用

4.1房屋建筑形态的设计

一般来看,比起建筑物的外在形态来说,人们更加注重建筑物的实用性能,现代性的建筑与地域特性、自然环境相容性较差,事实上,建筑物的外部形态对周边环境具有很大的影响性。因此,在进行生态建筑设计的过程中,必须遵循环境友好的原则,注重建筑物与环境的可持续性发展,强调建筑物与环境的和谐统一。在房屋建筑的形态设计过程中,要因地制宜,按照当地地形、地势、地貌等自然现状,同时,注重人与自然的关系,结合当地地域文化对于建筑外形的影响,对建筑物形态进行合理化设计。人们一般靠视觉去感受整个建筑,若是建筑物能与周围环境相协调,这种和谐美不仅能使人获得视觉上的美感,还能获得心情上的愉悦感觉,获得心灵上的升华。

4.2提高生态建筑的自身节能效果

在建筑物的使用过程中需要大量耗能,因此在生态建筑的房屋设计过程中,要考虑房屋耗能的诸多因素,比如建筑物内部的取暖、降温、通风、采光等,而这些主要因素恰恰也是需要大量的能耗来维持。目前,我国现代的房屋建筑中,外围护结构的热损耗依然巨大,因此面对建筑设计结构中占很大比重的外墙围护结构的保温好坏成了决定生态房屋建筑节能设计的关键,随着生态建筑节能设计的发展,建筑新型材料广泛应用于生态房屋建筑的设计中,例如透明热阻材料(TIM)组合墙、玻璃材料、太阳能光电材料等,这些新型建筑材料的兴起,有助于设计师更好的进行生态建筑设计,因此设计师在进行建筑设计时,应该着重考虑建材的生态性能。

4.3加大采用节能新技术

绿色生态建筑的本质是在其使用周期内减少能源的消耗并增大其使用效率,最终能够建立健康舒适环保的居住环境。因此,在规划设计过程则应综合考虑建筑物的所处的气候环境特点、地理位置及周围环境绿化情况等条件,经过专业人员进行综合考虑提出生态节能初步方案,并且在后期的设计中,规划建筑、给排水以及电气专业的相关特点进行密切合作和有机整合,最终能够形成一套比较完善的节能环保设计体系,并在技术保证下尽量采用新设备、新技术、新材料和新工艺,加大能源的利用率的同时能够保证其效率。

4.4防止噪声、控制污染的设计

在设计生态建筑时,防噪声系统的设计也是非常重要的。同时也应该增加对污染控制的重视程度。合理的分布绿化的区域,保持气流在建筑外界的流动,这就会改善室内的空气质量。在最初进行生态建筑设计的时候,设计工作者必须调查和检测施工的场地,查看当地的环境污染与噪音有没有达到标准要求,若是没有达到标准要求,就要制定有效的措施来改变房屋的外界环境。比如在噪音污染超标情况非常严重的时候,那我们可以采用双层玻璃来减少噪音污染,同时也不会对自然通风产生影响。

4.5太阳能利用

当前,太阳能技术在我国的应用是最广泛和成熟的,太阳能热水技术使其产业化发展速度最快的,就是居民使用的太阳能热水器。此外,也建成了太阳能空调示范工程,而太阳能光辐发电技术还在起步时期。太阳能热水器因其制造成本低,操作简单等优点而得到了广大老百姓的接受使用,建筑师也将太阳能热水系统考虑到了房屋设计中,减少了二次投入与安装的情况。

4.6降低工程造价,优化建筑结构选型

在建筑设计时,不仅要考虑建筑物的实用和美观,还要尽可能地降低建设成本及工程造价。根据节能环保的原则进行结构优化,在保证质量的同时,尽可能减少资源消耗。根据调查,建筑工程中消耗最大的资源是电能资源和热能资源,其次是水资源。在设计建筑结构时,首先要考虑到建筑的类型,如居住型建筑,需要注意节约使用热能和水资源;在商业建筑中,则要注意节约使用电能和热能。另外,在设计建筑结构时,还应根据建筑整体刚度要求、建筑位置等等对建筑结构进行合理布置,对设计进行反复推敲,考虑到生态环保、节能、耐久、实用等多个方面的因素,在此基础上对建筑的稳定性和刚度进行控制。在建筑选型过程中,如在地震频发的地区我们应采用钢结构建筑,因为这种建筑结构具有投入成本较低、自身重量较轻、受力地基较小的特点,具有较强的使用性,因为它自身重量较轻,方便安装和拆卸,可在短时间内建成,具有较强的抗震能力。但如果我们在台风频发地区使用这种建筑结构,它便失去了优势作用。

混凝土结构建筑不能拆卸,自身重量较重,抗震能力较差,成本较高,但抗寒能力比较强,这种建筑在工业化城市中比较常用,并且具有较高的安全性能。但这种建筑的材料大多数不可以重复使用,不利于生态环保。震区中采用钢筋混凝土结构比混凝土结构较好,而在台风区则采用混凝土结构较好。在优化建筑结构设计过程中,可采用绿色综合分析法,在保证建筑质量和安全的前提下,采用最有利于生态环保的建设方案,降低能源消耗,减少成本。在优化建筑结构设计过程中,设计人员要敢于突破传统,要勇于创新,设计出新的作品,在满足质量要求的前提下,尽量提高建筑的保暖和通风效果,减少建筑成本,降低工程造价。

5工程案例

在广州某区打算用10hm2的土地来进行规划建筑。计划开工日期为2014年2月,建成交付使用的日期为2016年10月。主要涵盖了城市规划展示平台、综合政务平台、服务审批平台以及行政监察平台等功能。为了能在达到使用标准的基础上来建设出具有创新性以及符合时代特点的地标式建筑,项目设计准备从生态和人性角度出发,使项目达到模块化和网格化,使其更具时代感更加亲民。生态技术在本项目中的应用主要包括雨水与中水回用技术、地源热泵技术、太阳能光电与光热技术、导热筒、透水地面、绿色照明、绿化屋顶、全热回收、空气质量检测、围护结构保温、灵活隔断、节水器具等。

6结束语

总之,生态建筑设计的理念不仅是局限于一个系统的稳定和平衡,其本质是要回归自然,着眼于大范围的生态系统的稳定和协调。在建筑设计的整个过程中,不同专业的工作人员之间应该进行多方面的沟通和交流,相互配合,充分利用生态学、建筑知识和环境学等方面的科学理论,考虑到环境与经济等多个方面,对生态建筑的内外环境整体的进行评价,这样才能使建筑设计作品达到保护生态、回归自然的目的。

参考文献

[1]梁利双.浅析我国现代生态房屋建筑设计[J].科技资讯,2010(13):66~68.

[2]刘呈韵.现代生态型房屋建筑设计的探索与思考们.广东建材,2011(07):36~37.

[3]邱静.生态建筑设计与建筑设计生态化发展方向[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2012(16):90~92.

作者:林宏邦 单位:广州莫伯治建筑师事务所有限公司

房屋建筑设计中生态建筑设计的应用责任编辑:张雨    阅读:人次