生态建筑理论在住宅建筑设计中的应用

发表时间:2021/4/16   来源:《建筑实践》2021年第2期   作者:崔苗苗
[导读] 生态住宅建筑由能源系统、环境系统、娱乐系统等多种系统构成
        崔苗苗
        天津市天友建筑设计股份有限公司,天津市,300000

        摘要:生态住宅建筑由能源系统、环境系统、娱乐系统等多种系统构成,住宅系统的多样性不仅可以满足人类居住的多种需求,更为人类提供了更加舒适、健康、环保的生活环境。生态住宅建筑设计理念的提出,对于人类与自然和谐相处以及建筑行业的可持续发展都有重要意义。本文对生态建筑理论在住宅建筑设计中的应用进行分析。
        关键词:生态建筑;住宅建筑设计;应用

        1生态建筑设计要点
        ①舒适性,例如在建筑空间布局方面,需要考虑人的空间视觉感以及功能空间设计需求,防止因建筑空间过于压抑、散乱,给人带来负面的身心影响。同时也需要营造良好的温湿度条件,满足人的基本生理需求,从而让居住者产生居住舒适感;②美观性,随着人们对建筑要求的提升,除了基本的居住功能外,建筑设计还要满足人们的观赏性需求,在建筑风格、装饰装修方面,突出自身特点。同时也需要通过营造自然景观、合理设计建筑内外交互空间,满足人们亲近自然的需求;③节能性,在生态建筑设计过程中,应重点控制能源浪费问题,注重对新型清洁能源的使用,这是实现建筑可持续发展目标的根本途径;④环保性,主要通过选择环保、可循环利用的建筑材料,减少建筑垃圾,防止对自然环境造成破坏。同时也需要通过选择无毒害建材,为居住者的身体健康提供保障。
        2生态建筑理论在住宅建筑设计中的应用
        2.1建筑布局
        在住宅建筑空间布局设计方面,不仅要考虑建筑所处自然环境的特点,还要基于观赏性方面需求的考虑,提高居住者满意度。建筑空间布局对建筑局部微气候环境具有直接影响,如果建筑空间布局不合理,可能会出现“热岛”现象,导致建筑局部热量集中,温度过高。因此,在建筑布局设计过程中,需要综合考虑地区气候及常年风向变化特点,对建筑朝向、高度、密度等进行合理设计,营造良好的建筑内部空间环境。为了满足居住者的景观观赏需求,在建筑布局时还需要充分利用周围自然景观,包括山体、水体、植物景观等,使居住者可以足不出户的欣赏自然景观,提高身心舒适度。
        2.2通风设计
        在生态建筑理念的指导下,住宅建筑通风设计需要具体分析不同气候的风向特点,根据居住者的实际需求,对自然通风进行合理利用。比如夏季室内环境潮湿,需要加快空气流通,满足居住者的通风换气需求。冬季时气候寒冷,则需要控制室内外空气交换,提高门窗结构的密封性,避免对室内温度环境造成影响。在通风设计过程中,应综合这些方面的考虑,合理设计门窗结构、尺寸及打开方式。同时将自然通风与设备通风方式结合起来,以自然通风为主、设备通风为辅,在满足居住者需求的同时降低建筑能耗。
        2.3采光设计
        建筑采光设计也是生态建筑设计的重点内容,尽可能利用自然光线,降低建筑照明能耗。同时也需要兼顾遮阳结构的设计,避免因光照过强,破坏室内光环境的舒适性。在建筑采光设计方面,可以采用建筑模型分析方法,将建筑BIM模型与有限元分析方法结合起来,根据地区实际情况,模拟自然采光条件,判断是否能够满足建筑的采光需求。具体包括采光面积分析、平均光照时间分析等,然后根据分析结果,对建筑结构设计进行调整。在建筑遮阳设计方面,可以采用百叶窗、活动遮阳板等可变化的遮阳方式,根据自然光照变化及居住者习惯,随时进行调节。在合理的建筑采光设计方案下,可以最大化的降低照明能耗,同时可以提升居住者舒适度。


        2.4建筑外围护结构的节能设计
        建筑围护结构主要包含墙壁、门窗、屋顶等,具有保温、隔热与节能等效用,其对建筑耗能、室内空气质量、室内采光等存在直接的影响。自然通风建筑物的外围护隔热设计主要目的在于控制表层温度,所以,需确保其外围护结构设计具备一定的衰减度与延迟时间,以避免向室内辐射过多的热量,此时可依据建筑物自身功能、地理位置等情况选用合理的围护结构,以发挥隔热作用,并且还要利用材料的热惰性来增强墙体的蓄热性,从而延长围护结构向室内传热的时间,错开室内表面最高温度出现时间与建筑物使用时间。墙体是建筑物外围结构的主体部分,普通建筑材料现已经无法满足隔热保温要求,所以,在进行绿色建筑设计时,应采用挤塑聚苯板、玻璃棉板、岩棉板、聚氨酯发泡等保温材料,提升外墙结构的隔热性能与保温效果,有效改善室内热循环。或者是在墙体内部设置与室内外相通的通风间层,以风压、热压带走空气层中的部分热量,减少传输至室内的热量。此外,还可以在墙体外热表面采用浅色的饰面材料,以降低建筑物自身对于热量的吸收率。相比于屋面与外墙等围护结构,建筑物窗户的传热系数相对较大,有些住宅热损均是因为门窗与室外热交换作用而导致的,所以,在门窗设计中,应尽量采用真空玻璃、低辐射玻璃等,可降低门窗热损耗。在进行建筑物屋顶设计时,应积极运用水泥聚苯板、浮石砂、水泥珍珠岩等材料,减少屋顶对于太阳热辐射的吸收率。
        2.5空气与噪音污染的预防及控制
        空气与噪音污染对居住者的健康有着重大威胁,在进行生态建筑设计时,要对噪音和空气污染进行有效的控制。一方面,对空气和噪音污染源进行排除,在进行设计之前,设计师要对建筑周围的环境进行深入的调查,例如对空气质量和噪音进行检测,查看周围的是否存在噪音源和空气污染源等,如果空气质量和噪音不符合标准,需要采取有效的措施来解决问题。另一方面需要合理设计来避免噪音污染的危害,如使用隔音效果较好的玻璃来减少噪音强度;在建筑周围植草、植树,在室内栽养绿色植物等方式来减少空气污染。
        2.6绿化设计
        在建筑环境绿化方面融入生态理念,要求建筑设计师在进行设计时要具有创造性思维,要考虑建筑当地的人文、自然环境等,包括气候、温度、地理位置等因素,把这些因素有机结合,充分利用现有资源。设计师要从整体角度来进行设计,利用科学的措施,例如组合、分隔自然景色等,来实现内外环境的和谐统一。另外,还要注重建筑附近环境的绿化。在进行地面的设计时要减少硬质铺地的面积,增加草坪绿化面积,使用乔木与灌木相结合的种植方法,充分利用有限的空间来实现最大化的绿化效果。例如,现在很多小区建筑的活动区域经常会使用水泥铺地,这样会影响小区住宅的绿化效果,住宅小区应该结合实际情况,选用拥有渗透性的生态铺地板,增加小区的绿化效果,改善建筑外部的绿化环境,有益于小区居民的身心健康。
        2.7节能设计
        生态建筑的设计重点在于节能减排,实现建筑的低能耗。住宅建筑的节能设计包括两个方面。一是建筑材料的节能,即使用节能型绿色型建材,如防霉抗菌复合内墙涂料、高科技复合材料保温板等节能材料,同时使用可循环利用的建材,以此减少资源的浪费。二是能源的节能,即提高对太阳能、风能等可再生资源的利用率,以此减少对不可再生资源的损耗。与此同时,应针对水资源利用采取节能手段,如使用节水型的水龙头、安装水循环利用系统,从而真正实现建筑整体的健康环保。
        3结语
        综上所述,生态住宅建筑目的在于实现建筑的节能减排,同时为人们创造健康舒适的居住环境。在实际住宅设计过程中,应当贯彻落实生态建筑理念,利用自然通风、天然采光设计改善室内环境,同时利用绿色性建材,设置节能循环系统,以此提供给人们一个舒适、健康、节能、环保、美观的住宅建筑。
        参考文献
        [1]生态建筑理论在住宅建筑设计中的应用探讨[J].扈小璇.居舍.2020(10)
        [2]住宅建筑设计中生态建筑理论的应用分析[J].彭翠梅.建材与装饰.2020(11)
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