基于生态环境保护理念的住宅建筑设计

发表时间:2021/6/10   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:王齐申
[导读] 摘要:住宅建筑在满足人们居住需求的同时也在污染与破坏着生态环境,严重损耗着地球能源资源,据调查统计,在全球总能耗中,建筑能耗就占到35%。
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        摘要:住宅建筑在满足人们居住需求的同时也在污染与破坏着生态环境,严重损耗着地球能源资源,据调查统计,在全球总能耗中,建筑能耗就占到35%。在此背景下,将生态环保理念引进住宅建筑设计,从源头降低建筑污染与能耗具有重要意义。本文运用调查法、文献法对生态环境保护理念下住宅建筑设计原则、设计策略进行探究分析,希望能为相关工作带来些许帮助。
        关键词:生态环境保护;住宅设计;设计策略
        在生态环境持续恶化,能源资源不断枯竭的现代化背景下,全世界都开始探索低碳建筑、绿色建筑。在我国,基于可持续发展理念的绿色建筑也在近几年以较快的速度发展起来,低碳住宅、绿色建筑等开始成为更适应现代环境与人的居住模式。
        1基于生态环境保护理念的住宅建筑设计原则
        1.1环境友好
        在生态环境保护理念下进行住宅建筑设计时要严格遵循环境友好原则。一直以来,住宅虽为人们的生活提供了保障,但是也对生态环境造成了很大损伤。如住宅建设时损坏植被、污染水源、破坏动物栖息地等等。这些问题使住宅建筑与自然环境之间的矛盾日益尖锐。因此在生态环境保护理念下设计住宅,要将保护环境放在首位,设计人员要通过对自然环境的详细考察科学设计住宅建设方案,将住宅建筑对自然环境的损害降到最小,让住宅建筑与自然环境和谐共存【1】。
        1.2低能耗
        建筑属于高能耗物体,建筑在建造、使用等各个阶段都会对自然资源产生很大损耗。如建造阶段需要取材、用料、用水;使用阶段需要用电、用煤等等,建筑的高能耗问题目前已经不容忽视。在生态环境保护理念下进行住宅建筑设计时,设计人员要以降低建筑能耗为原则、为目标,灵活采用多种设计方法将建筑能耗降到最低。如通过改善建筑进深、高度、布局、朝向等优化建筑采光与通风条件,将建筑对人工照明、暖通空调等的依赖降到最低。
        1.3舒适的居住空间
        建筑是为人们服务,进行建筑设计与建造的主要目的是让人们的生活得到保障,生活品质得到提高。因此在生态环境保护理念下,住宅的设计不仅要考虑环保问题,还需要考虑人对建筑的要求,要满足人的需求,要设计出舒适的居住空间。住宅建筑设计中融入生态环境保护理念能让居住环境质量得到优化,让生态环境得到保护。基于生态环境保护理念进行住宅建筑设计时,设计人员要充分考虑场地内自然环境因素,因地制宜合理规划布置建筑物布局,从而使建筑对环境的破坏降到最小【2】。
        2基于生态环境保护理念的住宅建筑设计策略
        2.1朝向设计
        朝向是影响住宅建筑节能环保效果的一大关键要素,因此基于生态环境保护理念设计住宅建筑时,首先要合理选择建筑朝向,以顺利实现生态环保目标。一般来说,所选择的建筑朝向要既有利于冬季光照与保温,又有利于夏季通风与遮阴。因此在确定建筑物朝向时要先对建筑物索取地区地段的气候、地形地势等做详细的调查分析,然后综合考虑该地区地段光照、通风、气候等因素来合理确定建筑朝向,有效提升住宅建筑的生态环保性能。下面从自然通风与日照采光两个方面论述如何科学选择建筑朝向【3】。
        (1)自然通风。研究与实践证明,良好的建筑朝向是能够加快室内外空气流动速度,改善室内外温湿度环境,让住宅内部空间舒适理想。因此在设计建筑朝向时,首先要考虑如何让建筑内部获得最大风压,同时还要考虑室内风速、风量等是否会引起人的不适感觉。基于以上考虑,在设计朝向时(以条式建筑为主)就应当将建筑朝向与夏季主导季风的方向控制在30~60度之间,风向与建筑物墙、窗的开口夹角是在30~120度之间。一般如果能够做好上述关系的控制就能获得一个相对理想的自然通风效果【4】。
        (2)日照与采光。

在设计建筑朝向时,需要对该地区区段的气候、夏季与冬季日照时长等进行调查分析,对居住者的生活习性等进行考察,在此基础上科学设计朝向。如我国南方地区夏季高温炎热,太阳辐射强且高度角大,因而人们需要让建筑内部有一个相对阴凉舒适的环境。在此情况下,进行朝向设计时首先要考虑如何做好夏季的遮阳与隔热,因此应尽可能不使建筑是东西向,在基础上再结合对绿化、阳台等的运用将太阳辐射热降到最低。其次在设计朝向时不能仅为了获得较低的室内温度而使建筑采光不足,若室内采光不足就会使电灯等耗能装置的使用频次增加,因而在设计时可将建筑朝向确定为偏西或偏东小于30度的角度,在建筑的南侧也预留出对建筑尺度许可的室外空间,从而让建筑有较好的采光条件,也让建筑在冬季有充足光照。在设计过程中,可用BIM等技术先模拟出各种方案,借助立体模型分析建筑各方向维护结构在不同季节所受到的太阳辐射量,然后选择最佳的朝向方案【5】。
        2.2建筑体型设计
        建筑物体型系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围提及的比值。建筑体型系数与建筑能耗也有很大关系,当体型系数越大时,单位建筑空间所分分担的热损失也就越大,因而建筑能耗就会越多。因此在进行建筑设计时要能合理设计建筑体形,使住宅建筑有良好的节能性能,根据相关研究计算可知,在几种类型的建筑体形中,圆形平面的外表面最小,然后是正方形平面,在设计过程中要尽可能选择外表面较小的形式。
        另外,经研究可知,建筑能耗也与建筑层数、进深、层高等有关。要想最大程度降低建筑能耗,就需要结合住宅建筑所处区域的气候条件来科学设计建筑的进深、层高以及层数等,从而使建筑在夏季时的得热量最小,在冬季时的失热量最小。
        2.3通风设计
        住宅建筑通风方式一般有热压通风、风压通风这两种,一些建筑为了获得最佳的通风效果会将两种通风方式结合使用。经过深入研究可知,住宅建筑的热压通风效果与其的剖面形式有很大关系。热压通风一般是由建筑内部设备运转、太阳辐射热等造成室内上下空间产生压力差,从而带动室内外气流流动。因此如果建筑采用的是热压通风方式,那么就需在设计时对建筑室内外温差进行计算,在合理的情况下尽可能加大室内外温差,从而使热压通风作用更加明显。除此之外还可提升建筑室内外空间的贯通程度,以此促进室内外气流流动。如果建筑采用风压通风方式,那么就需要优化科学设计建筑平面进深、形体、室内净高等让建筑内部有一个良好的通风效果。
        2.4围护结构设计
        住宅建筑的围护结构主要由墙体、窗户、屋顶等构成,在生态环境保护理念下进行建筑围护结构设计时要科学设计结构形式,合理选择结构材料,以此缓解建筑的污染与损耗问题。具体如在进行墙体设时,就可优先选用新型建筑墙面,新型墙面充分考虑到了建筑的风环境、光环境等,有利于室内温度调节。另外在设计墙体时还应优先选用新型节能环保的墙体材料,使建筑材料能够循环利用。
        3 结语
        实践证明,将生态环境保护理念引进住宅建筑设计是降低建筑能耗,提高建筑环保水平的重要举措。为此,在具体的设计工作中,相关人员要能根据生态环境保护要求,结合生态环境保护理念内容来优化建筑朝向设计、结构设计、通风设计以及采光设计,让住宅内部有一个良好的光照条件、通风条件,从而降低人们对空调、电风扇等的使用频率,将建筑能耗全面降低。
        参考文献
        [1]王志民.住宅建筑设计中生态环境保护理念的运用[J].低碳世界,2020,10(11):101-102.
        [2]李慧宇,董海龙.住宅建筑设计中生态环境保护理念的运用[J].建筑结构,2020,50(13):147.
        [3]朱妙程,王连斌.节能设计在建筑住宅设计的运用分析[J].住宅与房地产,2019(36):65.
        [4]张冰镝.生态建筑理论与建筑住宅设计探究[J].理科爱好者(教育教学),2018(12):173.
        [5]孙亚明.建筑住宅设计中的生态化应用[J].现代装饰(理论),2012(07):52.
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