生態建筑理論在住宅建筑設計的應用

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摘要：文中闡述了生態建筑的特點及生態建筑理論在住宅建筑設計中的應用。

關鍵詞：住宅建筑；生態建筑理論；設計；應用

隨著我國建筑業的不斷發展，生態建筑理論在眾多主流建筑學理論中脫穎而出，逐漸成為建筑行業發展的風向標。住宅建筑設計與生態建筑理論的融合，能夠實現對自然資源的合理利用，從而達到保護周圍生態環境的目的。

1生態建筑理論特點

1.1設計理念

傳統建筑設計側重對建筑學、環境學的應用與融合，而隨著環保理念在我國各領域行業內的普及，如何在建筑領域內融合生態學愈發受到人們的重視。在此背景下，生態學與建筑學融合的趨勢推動著相關技術與理念的不斷革新發展。進行生態建筑設計理念的分析，是指以生態學理論為基礎，采用先進科學手段進行建筑設計創新，促使建筑設計朝著生態化、綠色化的方向不斷發展。

1.2理論特點

環境友好型社會建設以及可持續發展理念的提出，促使人們開始正視資源浪費與環境破壞問題。而作為現代社會發展的支柱產業，建筑行業在推動我國經濟發展的同時，其高能耗問題愈發凸顯，再加上部分建筑工程建設期間存在環境污染、破壞等問題，亟需借助生態建筑學理論來轉變這一現狀。以生態建筑學理論為依據的生態建筑，可以在為民眾營造舒適、美觀居住環境的同時，能夠做到對建筑工程能源消耗的合理控制，并通過加強環境保護來推動建筑行業的長久發展。縱觀現代住宅建筑設計，盡管在建筑美觀性、功能性等方面得到提升和優化，但是在生態景觀方面的問題愈發凸顯，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量［2］。所以生態建筑理論在現代住宅建筑設計中的應用至關重要，需依托于生態理念的貫徹來創新住宅建筑設計形式，并最大限度地保護環境、節約能源。

2生態建筑理論在住宅建筑設計中的應用

2.1通風設計

作為現代生態建筑設計中的主要環節之一，通風設計是否合理關乎到建筑室內溫度的調節效果，并影響到人們的居住舒適度。倘若建筑通風設計不合理，在后期運行階段人們會選擇增設新風機、空調等設備來維持室內良好的通風效果，導致建筑運行能耗居高不下。所以，設計師需要以生態建筑理為依據，進行住宅建筑通風設計的優化。在實際建筑設計過程中，要求設計人員依據對當地氣候條件、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。例如在設計時考慮到夏季炎熱、干燥等特點，通過合理設計來加快空氣流通，提升居住者舒適度，再或者考慮到冬季寒冷特點，保證門窗結構設計的密閉性，采用科學手段進行室內外空氣交換的合理控制，避免室外寒冷空氣對室內環境造成影響［3］。

2.2熱島現象

分析熱島現象的形成，除建筑自身環境影響之外，還與建筑周圍氣流流動、輻射情況存在莫大關聯。為避免住宅建筑在后期運行階段出現熱島現象，該項目要求設計人員依托于生態建筑理論的應用，進行建筑密度、容積等要素的合理控制，依據建筑質量需求進行建筑材料的合理選擇。同時，依據當地氣候特點的分析，合理設置建筑內外布局，結合對建筑周圍水景、綠化設施的設計來提升建筑整體生態效果，并有效避免熱島現象。

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環保效果。所以在生態建筑理論應用的前提下，設計師需要重視對住宅建筑日照與采光的合理設計。在具體設計過程中，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，在采光設計時設計師還需考慮到建筑遮陽設計，避免因長時間日照導致室內溫度增高。針對建筑采光設計，該項目充分借助BIM技術，將建筑參數納入數學模型，結合有限元分析進行自然采光的模擬，通過BIM技術來實現對建筑采光面積、光照時間等因素的分析，在此基礎上進行建筑結構的調整與優化。針對建筑遮陽設計，要求設計人員依據對當地自然光照條件的分析，合理利用遮陽板、百葉窗等材料來提升建筑遮陽效果。

2.4圍護的設計

作為住宅建筑設計的關鍵環節，圍護結構設計是否合理關乎到建筑整體的生態綠化效果。對此，相關設計人員需要秉持生態建筑理論，從防水材料選擇、外墻窗體結構設計以及保溫材料選擇等方面進行圍護結構設計的優化，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。建筑圍護結構采用可調控的智能型結構，能夠實現對外界氣候變化、室內環境控制需求的有效適應。通過對圍護結構的合理設計，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量產生不同程度的影響。所以需以生態建筑理論為指導，盡可能選擇環保性防水與保溫材料，例如環保性保溫材料可以選擇玻璃棉卷氈、陶瓷保溫等材料。

2.5植物景觀設計

植物景觀設計不僅可以起到美化住宅建筑環境的作用，亦可以通過植物的合理配置來達到優化住宅建筑生態環境的目的。針對建筑綠化設計，設計師除采用常規設計形式之外，還可以以生態建筑學為依據，進行建筑結構與植物景觀的有機融合，進一步凸顯出景觀設計的美觀價值，并起到環境微調節的作用。對此，設計師可以依據住宅建筑綠化需求的分析，合理采用以下幾種景觀設計形式：（1）在建筑內外交互空間處進行微景觀的合理設置，如合理選擇盆栽植物，并將其設置于陽臺位置。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節環境。（2）植物景觀與建筑屋頂相結合。此種設計形式體現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境的作用，亦可以通過植物設置來提升屋頂對雨水的抵抗能力，降低建筑屋頂發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效果的目的。

2.6節能設計

為實現對住宅建筑的生態化、環保化設計，設計師可以借助新能源技術來強化建筑的節能效果。例如對地熱、太陽能等技術的應用，已經在我國建筑領域得到有效實踐。選擇將光伏玻璃安設于建筑南側，安設面積達到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置太陽能集熱器，以此為建筑室內除濕系統等的運行提供動能。除常規的太陽能熱水器之外，設計師可以依據建筑節能需求的分析，合理引進太陽能發電以及地熱能技術，通過熱能轉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，實現對周圍生態環境的改善。

3結語

綜上所述，現階段住宅建筑設計中生態建筑理論的應用，可以在降低建筑運行能耗的同時，避免周圍生態環境受到住宅建筑的影響。對此，設計師需積極轉變自身理念，以生態建筑學理論為基礎，結合對建筑節能環保需求的分析，利用以上設計措施來提高住宅建筑的環保性，推動我國建筑事業朝著綠色化、生態化的方向發展。

參考文獻

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

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

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

作者：張旭洲 單位：深圳和華國際工程與設計有限公司廈門分公司