生態(tài)建筑設計在房屋建筑設計的應用
時間:2022-05-21 10:39:45
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摘要:以房屋建筑設計工作為背景,闡述了生態(tài)建筑設計理念在屋建筑設計中的作用和主要目標、設計原則,根據(jù)現(xiàn)有狀況探討生態(tài)建筑設計理念在其中的應用要點,提高人們居住的舒適性。
關鍵詞:生態(tài)設計理念;房屋建筑;節(jié)能降耗
生態(tài)發(fā)展理念強調(diào)的是社會經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)發(fā)展兩個層面的需求,其彰顯了可持續(xù)性的特征,具體至房屋建筑工程領域,貫徹生態(tài)建筑設計理念已經(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)建筑設計理念滲透力度不足、實際工作成效欠佳的局面,應當對其加以探討,梳理應用思路,發(fā)揮該理念的引導作用。
1.生態(tài)建筑設計理念對房屋建筑設計的作用
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)建筑設計是一項以建筑為本體、融入生態(tài)學的綜合性工作,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,以期通過先進的技術手段形成相互協(xié)調(diào)的關系,融為有機的整體,服務于用戶的同時順應自然的發(fā)展規(guī)律,減小對生態(tài)環(huán)境的破壞力度。在社會經(jīng)濟快速發(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,但同時也伴有環(huán)境污染和資源緊缺問題,甚至在某些領域出現(xiàn)不可挽回的負面影響。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)危機加劇。資源的開采規(guī)模擴大,有限的資源供應與日益增長的使用需求間產(chǎn)生矛盾。作為在基礎建設領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)建筑設計理念應運而生,以節(jié)能降耗為主要手段的建筑建設方法得以應用,給擺脫發(fā)展困境提供了清晰的方向。
2.生態(tài)建筑設計理念的主要應用目標
(1)實現(xiàn)人與自然的和諧共處。房屋建筑工程的建設易對周邊環(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),但依然無法彌補建設期間所造成的永久性影響,從而降低居住空間的品質(zhì)。對此,在生態(tài)建筑設計工作中應兼顧生態(tài)與人類的關系,從源頭上減少破壞,提高對環(huán)境的保護力度。(2)提高舒適性。生態(tài)建筑設計理念下,建筑應彰顯出人文關懷的特色,通過自然環(huán)境改善人居環(huán)境。溫度、濕度、采光、通風等均為關鍵要素,例如需要加強通風、改善采光效果等,給用戶營造接近于自然般的體驗感。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間,減少電力資源投入。(3)實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。房屋建筑的設計需要在美觀和節(jié)能環(huán)保間尋求均衡點,雍容華麗固然具有審美價值,但存在材料投入量增多的問題,造成不必要的浪費。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,在選材時應優(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。傳統(tǒng)的房屋建筑方法存在粗放化的問題,隨著社會各界對房屋建筑要求的提高,需要在既有建筑方法的基礎上實現(xiàn)創(chuàng)新,融入新的技術手段,發(fā)揮出前沿技術的驅(qū)動作用,引領房屋建筑超朝生態(tài)化的方向發(fā)展。
3.生態(tài)房屋建筑的主要設計原則
在設計生態(tài)房屋建筑時中應遵循整體性、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,同時人在優(yōu)質(zhì)的環(huán)境下將進一步強化生態(tài)意識,采取生態(tài)保護措施,由此形成良性作用機制。在建筑設計中不可出現(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個層面考慮:首先積極應用新材料、新結構、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,例如可結合房屋建筑現(xiàn)場的實際情況,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,盡可能實現(xiàn)建材的無害化,例如板材、管道等材料應具有環(huán)保的特點,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綠色植物,形成綠色屏障,改善城市熱島效應,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值。
3.1陽光的季節(jié)性控制
隨季節(jié)的變化,建筑對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入內(nèi)部,以提高建筑的溫暖舒適感。房屋建筑設計需具有動態(tài)化的特點,分季節(jié)形成針對性的方案。夏季以遮陽方案為宜,充分利用建筑凹凸形態(tài)的特點,削弱陽光的強度,避免大范圍照射至室內(nèi)的情況;冬季則以采暖方案為宜,通過對門窗等結構的優(yōu)化、外構建筑物傾斜度的調(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、風能為代表的能源均是重要的應用對象。在生態(tài)建筑設計理念的推動作用下,以房屋建筑現(xiàn)場的氣候和地理條件為立足點,充分收集自然資源,再用先進的工藝轉(zhuǎn)化為可供用戶使用的能源。太陽能的應用是重要方式,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,因此需要配套儲能裝置,以便在陰雨天氣可向照明系統(tǒng)提供電能,若確實存在供應量不足的情況則接入電網(wǎng),按常規(guī)方式運行。鑒于業(yè)主的室內(nèi)活動較為頻繁且在室內(nèi)停留時間較長的特點,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構體系,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,使其在設計年限內(nèi)可正常使用,減少維護工作量和材料廢棄量。
4.生態(tài)建筑設計理念在房屋建筑設計中的具體應用
4.1提高自然通風水平
通風對調(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措施,提高空氣的流通效率,加強室內(nèi)外空氣的對流,實現(xiàn)對室內(nèi)溫度和濕度等環(huán)境因子的優(yōu)化,而在自然通風條件欠佳的情況下再輔以設備通風手段。廊道是提高建筑通風水平的關鍵,其在加強空氣流動、增加建筑內(nèi)部新鮮空氣注入量方面均具有良好的應用效果。在房屋建筑設計中,需要以現(xiàn)場地形、自然風的方向為主要考慮對象,合理規(guī)劃通風廊道,利用建筑的結構優(yōu)勢塑造空氣循環(huán)系統(tǒng),將其作為主要通風手段。
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)域的氣候特點合理搭配適應于室內(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,給風能的利用創(chuàng)設了良好的契機,通過風能改善室內(nèi)通風條件,減少空調(diào)系統(tǒng)的工作量,以低能耗的方式達到改善建筑內(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??紤]到溫室效應較顯著的情況,需盡可能選擇節(jié)能環(huán)保型材料,以主動的方式減小對建筑環(huán)境品質(zhì)所帶來的不良影響。
4.5通過圍護結構實現(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,為達到此方面的目標,可將圍護結構的優(yōu)化作為立足點,通過復合保溫材料的應用創(chuàng)建建筑保溫隔熱體系,降低圍護結構的導熱系數(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。在應用保溫隔熱材料時應充分考慮圍護結構的密閉性要求,合理處理結構間的接縫,盡可能避免空氣滲透的情況。
5.結語
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)建筑設計理念極具必要性,在此背景下組織設計工作時,需要協(xié)調(diào)好建筑本體、人、環(huán)境三者的關系,因地制宜,采取合適的節(jié)能降耗措施,保證建筑具有安全、實用、舒適、節(jié)能環(huán)保等多重特性。本文對生態(tài)建筑設計理念下的房屋建筑設計工作要點展開探討,希望所提內(nèi)容可為相關設計人員提供參考,以促進生態(tài)房屋建筑事業(yè)的發(fā)展。
作者:韋海璐