生態(tài)建筑設(shè)計(jì)在房屋建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用

時(shí)間:2022-05-21 10:39:45

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生態(tài)建筑設(shè)計(jì)在房屋建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用

摘要:以房屋建筑設(shè)計(jì)工作為背景,闡述了生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念在屋建筑設(shè)計(jì)中的作用和主要目標(biāo)、設(shè)計(jì)原則,根據(jù)現(xiàn)有狀況探討生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念在其中的應(yīng)用要點(diǎn),提高人們居住的舒適性。

關(guān)鍵詞:生態(tài)設(shè)計(jì)理念;房屋建筑;節(jié)能降耗

生態(tài)發(fā)展理念強(qiáng)調(diào)的是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)發(fā)展兩個(gè)層面的需求,其彰顯了可持續(xù)性的特征,具體至房屋建筑工程領(lǐng)域,貫徹生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念已經(jīng)成為提高建筑綜合品質(zhì)的必要前提。鑒于現(xiàn)階段生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念滲透力度不足、實(shí)際工作成效欠佳的局面,應(yīng)當(dāng)對(duì)其加以探討,梳理應(yīng)用思路,發(fā)揮該理念的引導(dǎo)作用。

1.生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念對(duì)房屋建筑設(shè)計(jì)的作用

生態(tài)建筑是基于傳統(tǒng)建筑而衍生出的新型形式,其具有節(jié)能環(huán)保的特征,在現(xiàn)階段資源日益緊缺的背景下其重要性不言而喻。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)以建筑為本體、融入生態(tài)學(xué)的綜合性工作,其探尋的是人、建筑、環(huán)境三要素如何協(xié)同發(fā)展的問題,以期通過先進(jìn)的技術(shù)手段形成相互協(xié)調(diào)的關(guān)系,融為有機(jī)的整體,服務(wù)于用戶的同時(shí)順應(yīng)自然的發(fā)展規(guī)律,減小對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞力度。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下,人們享受到更加便捷的生產(chǎn)條件與生活條件,但同時(shí)也伴有環(huán)境污染和資源緊缺問題,甚至在某些領(lǐng)域出現(xiàn)不可挽回的負(fù)面影響。城市的居住環(huán)境惡化,河道水質(zhì)每況愈下,城市上空被霧霾籠罩,生態(tài)危機(jī)加劇。資源的開采規(guī)模擴(kuò)大,有限的資源供應(yīng)與日益增長的使用需求間產(chǎn)生矛盾。作為在基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域占比較大的房屋建筑,其自然也面臨種種發(fā)展困境。為突破發(fā)展束縛,生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念應(yīng)運(yùn)而生,以節(jié)能降耗為主要手段的建筑建設(shè)方法得以應(yīng)用,給擺脫發(fā)展困境提供了清晰的方向。

2.生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念的主要應(yīng)用目標(biāo)

(1)實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處。房屋建筑工程的建設(shè)易對(duì)周邊環(huán)境造成較明顯的破壞,雖然在竣工后周邊生態(tài)有所好轉(zhuǎn),但依然無法彌補(bǔ)建設(shè)期間所造成的永久性影響,從而降低居住空間的品質(zhì)。對(duì)此,在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)工作中應(yīng)兼顧生態(tài)與人類的關(guān)系,從源頭上減少破壞,提高對(duì)環(huán)境的保護(hù)力度。(2)提高舒適性。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念下,建筑應(yīng)彰顯出人文關(guān)懷的特色,通過自然環(huán)境改善人居環(huán)境。溫度、濕度、采光、通風(fēng)等均為關(guān)鍵要素,例如需要加強(qiáng)通風(fēng)、改善采光效果等,給用戶營造接近于自然般的體驗(yàn)感。在發(fā)揮出自然環(huán)境的優(yōu)勢后有助于減少能源消耗,例如提高采光效率可縮短燈具的照明時(shí)間,減少電力資源投入。(3)實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。房屋建筑的設(shè)計(jì)需要在美觀和節(jié)能環(huán)保間尋求均衡點(diǎn),雍容華麗固然具有審美價(jià)值,但存在材料投入量增多的問題,造成不必要的浪費(fèi)。因此,需走簡約化路線,以簡單的材料為主,適度搭配其他材料,此舉也有利于提高建筑的美感。此外,在選材時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇環(huán)保型材料,還要求此類材料具有足夠的耐久性,降低維修和更換的頻率。(4)引入新技術(shù)。傳統(tǒng)的房屋建筑方法存在粗放化的問題,隨著社會(huì)各界對(duì)房屋建筑要求的提高,需要在既有建筑方法的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,融入新的技術(shù)手段,發(fā)揮出前沿技術(shù)的驅(qū)動(dòng)作用,引領(lǐng)房屋建筑超朝生態(tài)化的方向發(fā)展。

3.生態(tài)房屋建筑的主要設(shè)計(jì)原則

在設(shè)計(jì)生態(tài)房屋建筑時(shí)中應(yīng)遵循整體性、低污染、耐久性三大原則。(1)整體性原則。現(xiàn)階段,房屋建筑并非完全是“鋼筋水泥”層面的內(nèi)容,其需要與周邊環(huán)境、業(yè)主需求等相結(jié)合,創(chuàng)造包含建筑主體、人、環(huán)境三要素的整體系統(tǒng),通過優(yōu)質(zhì)的建筑與環(huán)境為人服務(wù),同時(shí)人在優(yōu)質(zhì)的環(huán)境下將進(jìn)一步強(qiáng)化生態(tài)意識(shí),采取生態(tài)保護(hù)措施,由此形成良性作用機(jī)制。在建筑設(shè)計(jì)中不可出現(xiàn)過度發(fā)展建筑而迫使周邊環(huán)境受損的情況。(2)低污染原則。從3個(gè)層面考慮:首先積極應(yīng)用新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝,通過多種途徑并行的方式最大限度減少建筑的能耗,例如可結(jié)合房屋建筑現(xiàn)場的實(shí)際情況,發(fā)揮出陽光、雨水等自然資源的優(yōu)勢,將其用于發(fā)電、灌溉等場景中,提高資源的利用水平;其次,盡可能實(shí)現(xiàn)建材的無害化,例如板材、管道等材料應(yīng)具有環(huán)保的特點(diǎn),避免在使用期間大量釋放甲醛等有害物質(zhì);最后,改善環(huán)境品質(zhì),避免氣候溫度過高或過低的情況。例如,可以在建筑物表面鋪設(shè)綠色植物,形成綠色屏障,改善城市熱島效應(yīng),提高室內(nèi)的環(huán)境品質(zhì)。此外,綠色植物的合理配置還有助于提高建筑的審美價(jià)值。

3.1陽光的季節(jié)性控制

隨季節(jié)的變化,建筑對(duì)陽光的要求存在差異,夏季需采取遮陽措施,以降低建筑內(nèi)部的溫度,提高涼爽舒適感;冬季則需保證有充足的陽光進(jìn)入內(nèi)部,以提高建筑的溫暖舒適感。房屋建筑設(shè)計(jì)需具有動(dòng)態(tài)化的特點(diǎn),分季節(jié)形成針對(duì)性的方案。夏季以遮陽方案為宜,充分利用建筑凹凸形態(tài)的特點(diǎn),削弱陽光的強(qiáng)度,避免大范圍照射至室內(nèi)的情況;冬季則以采暖方案為宜,通過對(duì)門窗等結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、外構(gòu)建筑物傾斜度的調(diào)整等手段增加室內(nèi)的陽光照射面積,提高建筑內(nèi)部的溫度,避免陰冷潮濕之感。

3.2應(yīng)用節(jié)能環(huán)保型能源

傳統(tǒng)能源在使用期間伴有效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題,且過度利用傳統(tǒng)能源必然加劇枯竭的局面,因此正確開發(fā)新能源成為重要的發(fā)展途徑,以太陽能、風(fēng)能為代表的能源均是重要的應(yīng)用對(duì)象。在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念的推動(dòng)作用下,以房屋建筑現(xiàn)場的氣候和地理?xiàng)l件為立足點(diǎn),充分收集自然資源,再用先進(jìn)的工藝轉(zhuǎn)化為可供用戶使用的能源。太陽能的應(yīng)用是重要方式,可在太陽能板的作用下轉(zhuǎn)化為電能,以滿足建筑的照明需求。由于太陽能的采集方式簡單,因此可高效生產(chǎn)電能。但太陽能的采集與利用容易受到天氣的影響,因此需要配套儲(chǔ)能裝置,以便在陰雨天氣可向照明系統(tǒng)提供電能,若確實(shí)存在供應(yīng)量不足的情況則接入電網(wǎng),按常規(guī)方式運(yùn)行。鑒于業(yè)主的室內(nèi)活動(dòng)較為頻繁且在室內(nèi)停留時(shí)間較長的特點(diǎn),需深度優(yōu)化室內(nèi)環(huán)境,具體可從戶型布局、門窗搭配等方面切入。(3)耐久性原則。建筑是集鋼筋、水泥等材料于一體的完整結(jié)構(gòu)體系,各部分材料的質(zhì)量均要得到保障,從而提高建筑整體的耐久性,使其在設(shè)計(jì)年限內(nèi)可正常使用,減少維護(hù)工作量和材料廢棄量。

4.生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念在房屋建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

4.1提高自然通風(fēng)水平

通風(fēng)對(duì)調(diào)節(jié)建筑的溫度和濕度具有較突出的作用,基于人為手段所采取的通風(fēng)措施雖然可取得較好效果,但存在能源消耗量偏高的問題。鑒于此,可充分采取自然通風(fēng)措施,提高空氣的流通效率,加強(qiáng)室內(nèi)外空氣的對(duì)流,實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度和濕度等環(huán)境因子的優(yōu)化,而在自然通風(fēng)條件欠佳的情況下再輔以設(shè)備通風(fēng)手段。廊道是提高建筑通風(fēng)水平的關(guān)鍵,其在加強(qiáng)空氣流動(dòng)、增加建筑內(nèi)部新鮮空氣注入量方面均具有良好的應(yīng)用效果。在房屋建筑設(shè)計(jì)中,需要以現(xiàn)場地形、自然風(fēng)的方向?yàn)橹饕紤]對(duì)象,合理規(guī)劃通風(fēng)廊道,利用建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢塑造空氣循環(huán)系統(tǒng),將其作為主要通風(fēng)手段。

4.2通過植物改善小環(huán)境氣候

植物是生態(tài)環(huán)境中不可或缺的部分,其在調(diào)節(jié)小環(huán)境氣候、提高美觀感等方面均具有較顯著的應(yīng)用效果,因此可以將種植綠色植物作為改善建筑環(huán)境的重要途徑。根據(jù)房屋建筑所在區(qū)域的氣候特點(diǎn)合理搭配適應(yīng)于室內(nèi)環(huán)境的植物,隨著植物自然生理現(xiàn)象的發(fā)生,可在房屋建筑逐步具有高層化特征的發(fā)展背景下,給風(fēng)能的利用創(chuàng)設(shè)了良好的契機(jī),通過風(fēng)能改善室內(nèi)通風(fēng)條件,減少空調(diào)系統(tǒng)的工作量,以低能耗的方式達(dá)到改善建筑內(nèi)部生活品質(zhì)的效果。在水資源的利用方面可以創(chuàng)建雨水收集系統(tǒng),經(jīng)過簡單的處理后將其用于小區(qū)植物灌溉等用水場景中,提高水資源的利用率。考慮到溫室效應(yīng)較顯著的情況,需盡可能選擇節(jié)能環(huán)保型材料,以主動(dòng)的方式減小對(duì)建筑環(huán)境品質(zhì)所帶來的不良影響。

4.5通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)保溫隔熱

保溫隔熱是保證建筑室內(nèi)溫度具有合理性的必要功能,為達(dá)到此方面的目標(biāo),可將圍護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化作為立足點(diǎn),通過復(fù)合保溫材料的應(yīng)用創(chuàng)建建筑保溫隔熱體系,降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù),通過該體系維持建筑內(nèi)部溫度的合理性,降低建筑能耗。在應(yīng)用保溫隔熱材料時(shí)應(yīng)充分考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密閉性要求,合理處理結(jié)構(gòu)間的接縫,盡可能避免空氣滲透的情況。

5.結(jié)語

房屋建筑事業(yè)正逐步朝生態(tài)化的方向發(fā)展,貫徹生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念極具必要性,在此背景下組織設(shè)計(jì)工作時(shí),需要協(xié)調(diào)好建筑本體、人、環(huán)境三者的關(guān)系,因地制宜,采取合適的節(jié)能降耗措施,保證建筑具有安全、實(shí)用、舒適、節(jié)能環(huán)保等多重特性。本文對(duì)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念下的房屋建筑設(shè)計(jì)工作要點(diǎn)展開探討,希望所提內(nèi)容可為相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供參考,以促進(jìn)生態(tài)房屋建筑事業(yè)的發(fā)展。

作者:韋海璐