水利工程建筑的生态化设计框架构建

发表时间:2020/12/14   来源:《建筑实践》2020年25期   作者:李保军
[导读] 新时期背景下,全球生态环境恶化,资源也愈加紧张,

        李保军
        伊犁建设工程有限责任公司 新疆 奎屯 833200
        摘要:新时期背景下,全球生态环境恶化,资源也愈加紧张,资源环境问题逐渐凸显出来。随着国家建设速度的加快,工业生产环境污染程度愈加严重,而生态环境也遭受破坏,自然灾害与气候变化愈加频繁,对人们生活与社会发展产生了不利影响。所以,应给予生态建设与水利建筑行业必要关注,基于生态文明视域完成水利建筑设计,满足社会发展需求,以不断改善居民生活质量。
        关键词:生态文明视域;水利建筑设计;方案
        近年来,社会经济发展速度明显加快,人们物质生活水平得以改善,其对生活环境提出了更高要求。在国民经济中,水利建筑行业占据重要地位,为更好地适应社会发展需求,有必要给予水利建筑设计优化高度重视。其中,生态文明属于新式理念,在与水利建筑设计有效融合的基础上,可使得水利建筑空间环境与人们生活需要相契合,以免严重破坏周边生态环境,进一步加快水利建筑行业的发展速度。基于此,文章以生态文明视域为切入点,重点阐述水利建筑设计方案的相关内容,希望有所帮助。
1生态文明视域下水利建筑设计的重要作用
        当前,生态环境问题备受关注,环境污染直接影响了人们日常生活。而在城市快速的发展与建设中,人们很多时候没有对自然生态持有高度的重视,因而需高度重视水利建筑设计中环境保护的作用,更好地在生态文明视域下展开水利建筑设计工作。过程中,设计工作人员逐渐开始将水利建筑和周边环境相融合,考虑水利建筑与环境的关系,增强环境保护的意识,与此同时,基于生态文明视域的水利建筑设计节能化特征更明显,可使设计师培养节约资源的修养,加快水利建筑设计行业的发展。因此,水利建筑设计中要高度重视人类生产、生活理念与生态、环境系统的结合,及早找到双方的均衡点。
2水利工程建筑的生态化设计框架构建基本原则
        生态文明建设包括了环境保护、可持续发展以及节能等多方面内容,以生态文明建设为基本理念,水利建筑类型应具备显著的时代特征。为此,在实际水利建筑设计中,应强调以人为本与服务民众的设计理念,综合考虑当地环境状况,严格遵循水利建筑设计基本原则,优化建设中资源成本,达到资源节约的目的。
2.1高效节约原则
        长期以来,水利建筑与设计目的就是将水利建筑形式、美学亦或是某种特性研究作为重要基础。在时代发展背景下,水利建筑物也逐渐发展成经济产品,同时也隶属社会公共物品,为此,设计师应针对除水利建筑以外的其他方面做出充分考虑。所谓高效节约化原则,其含义诸多,集中体现在水利建筑材料、人力资源、能源的节约、用水与土地的节约等方面。
2.2同步化原则
        设计工作人员与水利建筑师应当做出前期分析与策划,科学化地构思方案并加以比对,深化各专业的初步设计,确保各个专业的协调定案。与此同时,水利建筑设计的施工图纸在细节方面要完善,对施工过程调整和控制等做出科学化设计,对水利建筑节能节地以及低碳等方面的要求进行同步化思考。另外,应自宏观至微观、自全局至局部,针对性地提出策略以及解决方式。
3水利工程建筑的生态化设计框架构建
3.1原生自然能源利用技术
        (1)太阳能利用。在水利建筑设计中,可将太阳能应用于其中,以达到采暖、干燥和降温等目的。一般情况下,可利用窗户集热板构建太阳能资源系统,即由玻璃盒子单元集热板、空气导管、风扇以及蓄热装置等构成,确保太阳光能向热能更好地转化。
        (2)地热资源的利用。地热储备量相对丰富,而且污染较小,所以在水利建筑设计中的应用也愈加普及。在东北地区,大部分水利建筑开始引入地热供暖,对传统暖气供暖方式予以取代。
        (3)中水利用。中水处理及雨水回用系统,方案设计中的景观水体,雨水收集系统与小区内景观水体有效结合,优先利用自然生态方式收集、处理、储存、利用。利用雨水收集技术,减少生活用水。结合地块规划完善的地面雨水、水利建筑屋面雨水收集系统,因地制宜合理设计透水铺装地面,采取雨水入渗措施,有效降低市政雨水管网的负荷,提高净化和观赏功能。“海绵城市”在中、小重现期降雨情况下能够发挥渗透、积存、净化、回用雨水的作用。在较大重现期降雨甚至超标准降雨情况下,应当具有应对洪涝压力的压缩、回弹、恢复能力。建设“海绵城市”应先增强其“弹性”。
        (4)水利建筑再利用技术。通过循环利用的方式可更好地实现环保目标,水利建筑再利用技术通过对既有且可利用资源的使用,不仅具有环保效果,而且节省人力物力与财力,成本支出显著降低。
3.2绿色水利建筑技术
        在绿色水利建筑技术中涵括了水利建筑学与相关学科基础性理论内容,在水利建筑设计中应用绿色水利建筑技术的优势集中体现在以下几个方面。(1)水利建筑节能功能明显,选用效率高的用能设备和系统,充分利用太阳能、地热能等可再生能源。外窗节能:通过在设计阶段合理控制窗墙比,并在材料选用阶段控制门窗的气密性达到节能的目的。合理设计外墙保温系统:通过合理的构造措施、完善的节点设计,达到节约冬季采暖的目的,同时避免冷桥的出现。照明与采光:小区道路照明,景观照明,走廊照明均采用节能灯。控制每户窗地比,尽量利用自然光解决照明。其中小区道路照明,景观照明可使用太阳能路灯,白天自动存储太阳能,夜晚照明使用。(2)对新型材料、新技术加以利用。在水利建筑材料技术快速发展的背景下,传统水利建筑材料被强度更高且更轻便墙体结构替代,一定程度上减轻了水利建筑自重,且水利建筑内部空间得以扩大,新型水利建筑材料的使用也明显降低了水利建筑材料的使用,达到节材的目的。
4生态文明视域下的水利建筑设计方案
        以上针对生态文明视域下水利建筑设计重要性、水利建筑设计类型以及水利建筑设计技术等内容展开了深入研究,为水利建筑设计方案的制定提供了必要保障。以下将重点阐述生态文明视域下的水利建筑设计方案,以供参考。
4.1水利建筑设计与生态化设计融合
        在时代变化背景下,人们的意识也随之改变,特别是新时期,环保意识显著增强,人们更期待回归自然,因而强调和谐生态系统的重要性。在生态文明视域下,水利建筑设计工作人员应当有效融合水利建筑与生态循环圈,以整体角度感知资源和能源流动,进而在水利建筑设计、建造以及使用环节的消耗均纳入到生态系统中并展开统筹性考虑,有效转变单向能源与资源流动形式。另外,通过组景、借景、分景以及添景等方式构建生态环境,可使得水利建筑周边景观与自然资源得到充分利用,创设生态文明环境,彰显水利建筑时代价值[6]。
为实现水利建筑生态化设计目标,设计工作人员就必须系统地了解地区地理环境,特别是地理位置、地貌、气候变化和地形等等,同时要切实认知地区物质资源环境以及经济资源环境,特别是水利建筑装饰材料以及物质生产水平等方面。


        在生物圈中含括诸多生态系统,且各自具有动态性特点,在时间推移中各生态系统关系也随之改变,因而在设计方面要确保景观设计植被多样化,对自然水体进行全面保护,尽可能减少对于生态环境的破坏。而人主要的生活空间就是建筑系统。因而,其同样具备动态性特征,在水利建筑系统和地区生态系统相互作用的基础上,水利建筑系统即可构建与生态系统的密切管理,为此,设计工作人员运用生态设计理念,可在水利建筑设计中进行垂直绿化,包括水利建筑物的墙面、围墙、栏杆、立柱和花架等方面的绿化,它与地面绿化相对应,在立体空间进行绿化,不仅可以增加水利建筑物的艺术效果,使环境更加整洁美观、生动活泼,而且具有占地少、见效快、绿化效率高等优点。还可以进行屋顶绿化,以水利建筑物顶部平台作为依托,进行蓄水、覆土并栽种植物的一种绿化形式,与其他绿化形式比较,具有明显的特点,可以延长屋顶寿命,天然保温层冬暖夏凉,增加绿化面积提供更多休闲环境,减少雨水流失,净化空气,保护环境,增加生态价值。亦可于水利建筑和湖泊之间空地位置设计出绿地空间,可为居民提高平休闲以及乘凉的空间,增强了自然景观的利用效果。
4.2水利建筑设计与人性化设计融合
        新时期背景下,人们在艺术生活方面的需求更高,且消费行为也更具个性化。特别是水利建筑消费,大部分人均渴望获得个性水利建筑空间,能够与个人特性吻合。为此,如何在确保水利建筑规整的同时设计个性化且美观的水利建筑设计图纸逐渐成为水利建筑设计工作人员亟待解决的问题。人性化,即在水利建筑设计中充分考虑居民需求,在设计中有效融合人与自然生态环境联系,有效增强水利建筑实用性。水利建筑设计服务人民是此项工作的最终目标,然而受局部
因素影响,水利建筑设计工作人员很容易忽视。为此,水利建筑设计工作人员一定要关注人的主体性作用,使得水利建筑设计与人的心理和生理需求相吻合,并且科学合理地处理人际交往、环境与人等多类型关系。在设计中,将服务人民作为重要基础,与经济效益、美观以及使用功能等多方面要求吻合,进一步了解当地水利建筑文化。众所周知,地区水利建筑文化需要在长期生活和生产中积累形成,所以原发性和持续性特征明显,同样也渗透到当地人们的精神当中。为此,水利建筑设计工作人员一定要将当地水利建筑文化充分发挥出来,进而以生态文明视域为基础实现水利建筑人性化设计目标。
4.3水利建筑设计与一体化设计融合
        在水利建筑一体化设计过程中,应以纵横两种不同角度分析。在横向角度中,要求设计工作人员确保自然与人的一体化设计,即对自然、人以及水利建筑关系进行科学适当处理,创设更为舒适的居住空间,同时能够对周边生态环境加以保护,使可用资源始终存在。而在纵向角度中,设计工作人员则要确保当前与未来的一体化。为此,坚决不允许破坏生态环境,并以此为基础,使水利建筑环境空间在特定时间范围内与人类经济、社会活动中的各方面需求相契合。
另外,在生态文明视域下,水利建筑一体化的设计也存在诸多要求。针对水利建筑材料,应不对人体健康带来危害。而在建筑污染方面,需系统控制有毒气体、辐射以及电磁波等等。在水利建筑通风方面,要采用自然通风方式,对水利建筑环境温湿度加以控制,能够与人体正常状态吻合。在水利建筑采光方面,也应选择直接采光的方式,使人们可获得阳光直接照射。另外,在水利建筑景观方面,要将自然景观融入到设计中,自然过渡室内外空间,使人们更好地观赏水利建筑周边美景。而针对水利建筑历史,则要强调水利建筑文化历史所具有的连续性,尊重各地区建筑文化的差异,促进各区域水利建筑技术、工艺和材料的发展,更好地实现水利建筑一体化的目标。
5水工建筑结构设计施工质量控制
        当今社会在发展过程中,主要是以水利以及电力等各项资源的生产和应用作为基础,而水利工程项目在其中有着非常重要的作用,此项工程项目是一种民生工程,有助于社会和国家的发展。而在水利工程项目建设期间,工程项目建设的范围很多都比较特殊,地势非常高,并且很险峻,生态很多都未被损坏,其是一种原生态的区域,伴随很多植被以及河流。水利工程项目的建设一定会对生态环境造成一定影响,这就要求建设方根据经济效益及环境效益相结合的有关标准,对建设范围的生态环境进行维护,避免使环境受到污染。由此,本文专门从水利工程的建设着手,探究出水利工程建设以及生态环境保护的平衡协调机制,通过从工程项目的设计以及绿色生态建设等各个方面不断引入生态环保,制定出更加适合的维护制度,把控水利工程建设对生态环境所造成的影响,从而可以有效推动我国水利工程的长期稳定发展。以这样的建设环境为基础,探究工程建设对于生态环境的作用,并对其重要的现实意义进行探究。
5.1加强生态保护意识和生态空间管控
        水利工程项目建设过程中,需要在设计阶段考虑到生态环境的保护,始终遵循以生态效益为本的设计原则,建立并且加大生态环境保护意识,正确意识到环境保护的重要意义,把控施工队伍对生态环境所造成的影响和损坏。工程项目建设期间,需要把生态和谐放在第一位,领导人员需要把可持续发展的生态理念归纳到各个施工环节当中,从根源上把控水利工程对生态环境的影响。对于水利规划约束力度不足的情况进行全面考虑,容易使工程项目的入河排污口规划缺少合理性以及生态空间被随意占用等情况。由此需要不断加大贯穿生态文明建设的思想理念,不断将水利规划内容进行优化,有效将水利工程项目的多规合一空间规划作用充分发挥出来,从而将生态环境的保护约束力提高。
5.2加大生态环境评估,强化生态保护监控
        对于已经完工的水利工程项目而言,需要对建成之后的工程项目开展生态水平评估预算,清楚了解已经完成的水利工程项目生态水平以及生态恢复要求的差距性,需要因地制宜,分部开展已经完成水利工程的生态改善。其次,根据生态修复的要求对水利工程的生态系统进行完善,正确规划已经完成的水利工程,不需要进行改造和生态化改造的类型设计,具有针对性的修复方案,对生态受损的系统开展系统化的修复工作,减少缓解已经完成的水利工程对生态系统以及功能损害,需要贴切实际不断加大生态保护的监督把控,把互联网技术以及大数据技术运用到生态保护监督把控当中,有效将此力度提高,进而推动生态水利工程项目建设中的生态修复以及恢复功能。结合生态保护要求以及标准建设水利工程的信息化平台,不断将其监督把控系统进行优化,对水电站的基站开展更加综合的调度工作,加大该项工作的管理力度,从而可以达到生态水利工程的建设和执行。使用这样的方法,可以真正贯穿落实生态经济理念,从这样的生态环境保护方法中,更有利于水利工程跟生态系统和谐共处,降低工程项目当中的生态资源耗损情况,更好推动人和自然的和谐发展。
结束语
        综上所述,在现代水利建筑行业快速发展的背景下,水利建筑设计的重要性逐渐凸显出来。为此,在水利建筑设计的过程中,应合理融入生态文明理念,将人与自然的和谐发展同水利建筑设计理念相结合,即可不断增强水利建筑设计的发展,对人类生活、自然环境之间的关系形成正确认知,更好地促进水利建筑行业的可持续发展。
参考文献
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[3]路征.基于生态文明视域下的生土水利建筑再生设计研究[J].水利建筑工程技术与设计,2019(29):145.
[4]周红芬,许黎.水土保持生态自然修复与生态文明建设[J].水利建筑工程技术与设计,2020(15):2218.
[5]赵凤敏,刘萍,周小平.浅谈基于“两山”着眼长期生态文明环境[J].水利建筑工程技术与设计,2020(21):3596.
作者简介:李保军,1981年11月18日生,男,汉族,研究生,伊犁建设工程有限责任公司618项目部,高级工程师。
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