關(guān)于生態(tài)建筑設(shè)計(jì)技術(shù)探討

楊黎虹

摘 要:隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，能源短缺問題越來越嚴(yán)重，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)成為建筑發(fā)展的必由之路。本文論述了生態(tài)建筑設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)原理及目的，分析了生態(tài)建筑的特征及其對(duì)設(shè)計(jì)的基本要求。

關(guān)鍵詞:生態(tài)建筑、建筑設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1、生態(tài)建筑的含義

生態(tài)建筑，是根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境，運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理規(guī)劃、建設(shè)和管理的群體和單體建筑及其周邊的環(huán)境體系。通過設(shè)計(jì)建筑內(nèi)外空間中的各種物態(tài)因素，使物質(zhì)、能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部有秩序地循環(huán)轉(zhuǎn)換，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、自然和人文三大生態(tài)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)健康的凈化、綠化、美化、活化、文化五化需求。獲得一種高效、低耗、無廢、無污、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。

2、生態(tài)建筑設(shè)計(jì)原理及目的

生態(tài)建筑就是將生態(tài)學(xué)的概念和建筑學(xué)進(jìn)行結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)建筑和社會(huì)的和諧發(fā)展。建筑生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的原理:整體、循環(huán)再生、相生相克、反饋平衡、層次升遷和自我調(diào)節(jié)的原理

設(shè)計(jì)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)目的節(jié)能降耗、自潔自凈、舒適實(shí)用、可持續(xù)發(fā)展的性能，在措施上則是利用可再生資源，如太陽能、風(fēng)能、生物能等，選擇具有生態(tài)價(jià)值的可循環(huán)使用的材料，依靠適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段，以達(dá)到生態(tài)建筑。

3、生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)原則

3. 1以人為本的設(shè)計(jì)觀念

人們生活的大部分時(shí)間是在建筑物中度過的，建筑環(huán)境的好壞直接關(guān)系到人類日常生活的舒適程度。在建筑設(shè)計(jì)考慮的到人的因素:舒適性、使用性、方便性、環(huán)保性。在具體設(shè)計(jì)中創(chuàng)造良好的聲環(huán)境氛圍，給使用者提供一個(gè)安靜、和諧、宜人的居住、工作環(huán)境;自然光線充足，人工照明良好，房間大小合適，溫馨舒適;各種無障礙設(shè)施的設(shè)計(jì)，關(guān)愛殘障人士;應(yīng)該有比較強(qiáng)的防災(zāi)抗災(zāi)能力;無線通訊無障礙。

3. 2能源設(shè)計(jì)原則

節(jié)能上的生態(tài)，這是生態(tài)建筑最重要的一個(gè)部分。節(jié)能的技術(shù)原理是通過蓄熱等措施減少能源消耗，提高能源的使用效率，并充分利用可再生的自然資源，包括太陽能、風(fēng)能、水利能、海洋能、生物能等，減少對(duì)于不可再生資源的使用。使建筑本體能夠成為一個(gè)能夠獨(dú)立運(yùn)作的生命體，有著自己的新陳代謝，甚至能給周圍的環(huán)境帶來改善的作用，使得建筑、環(huán)境、人類三者能夠和諧長久的發(fā)展下去。

3. 3人與自然原則

注重人與自然環(huán)境的和諧，互為依存，共生互利。人、建筑是自然的一分子，人的活動(dòng)必須和自然建立起一種協(xié)調(diào)的關(guān)系。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮建筑物的位置它包括建筑物的朝向、定位、布局，對(duì)地形地勢(shì)的利用，場(chǎng)地氣候條件的影響，植被等。所以應(yīng)尊重自然、保護(hù)生態(tài)、與自然協(xié)調(diào)發(fā)展，盡可能減少人工環(huán)境對(duì)自然生態(tài)平衡的負(fù)面影響。

3. 4生態(tài)建筑的地方性原則

任何一個(gè)區(qū)域規(guī)劃、城市建設(shè)或者單體建筑項(xiàng)目，都必須建立在對(duì)特定地方條件的分析和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，其中包括地域氣候特征、地理因素、地方文化與風(fēng)俗、建筑機(jī)理特征、有利于環(huán)境持續(xù)性的各種能源分布，如地方建筑材料的利用強(qiáng)度和持久性，以及當(dāng)?shù)氐母鞣N限制條件等等。

4、建筑生態(tài)設(shè)計(jì)方法

4. 1建筑節(jié)能材料

科學(xué)合理選用建筑節(jié)能材料是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)節(jié)。選擇建筑材料的原則是應(yīng)遵循健康、高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能。生態(tài)建建筑材料可以展現(xiàn)建筑的節(jié)能效果，合理靈活利用建筑材料可進(jìn)一步節(jié)約資源，減少浪費(fèi)，直接或間接的減少對(duì)環(huán)境的污染。可從這幾方面考慮:少材料的使用量、綠色的替代產(chǎn)品、改進(jìn)材料生產(chǎn)技術(shù)、減少生產(chǎn)材料的污染過程、材料的再循環(huán)再利用，以建材為基礎(chǔ)，減少房屋系統(tǒng)的能量消耗。

①持久耐用的材料建筑是人們長期居住的地方，所以建筑材料使用的時(shí)間長。耐久性好的材料減少固體垃圾的生產(chǎn)量，建筑材料可持續(xù)發(fā)展。建筑材料或產(chǎn)品的耐久性可影響室內(nèi)的空氣質(zhì)量。所以說，耐久性越好的材料，導(dǎo)致的室內(nèi)污染越少。

②原生態(tài)的建筑材料在建筑材料制造和加工的過程越復(fù)雜建筑產(chǎn)品和材料就要產(chǎn)生消耗。如油漆、再加工、防水防火處理等。③可循環(huán)使用的建筑材料:再生建材原料制成的建材產(chǎn)品，可以減少固態(tài)垃圾、制造業(yè)里的能量消耗，節(jié)省自然資源。同時(shí)避免使用舊的玻璃或潔具，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)影響能量效率或用水效率。

④新材料:一是熱阻材料組合墻:一種透明的絕熱塑料，可將它與外墻復(fù)合成透明隔熱墻。二是太陽能光電材料在建筑中種用太陽能電池發(fā)電為建筑提供能源，既無污染，又無噪音，并由可再生能源提供燃料。三是材料:吸熱玻璃、熱反射玻璃、底輻射玻璃、電敏感玻璃、調(diào)光玻璃，電磁波屏蔽玻璃等。設(shè)計(jì)是可將它們組合成復(fù)合的構(gòu)造形式，滿足生態(tài)建筑的保溫和采光要求。

4. 2自然采光技術(shù)

自然采光技術(shù)應(yīng)考慮的因素有室內(nèi)要求的照度水平，建筑的朝向，建筑的高度，窗戶的位置及當(dāng)?shù)氐臍夂颍员ＷC最高的照明效能。設(shè)計(jì)應(yīng)注重建筑的朝向，科學(xué)合理的建筑朝向設(shè)計(jì)可以讓建筑物內(nèi)部能有良好采光、良好能量吸收效果的強(qiáng)有力。在群建筑時(shí)，要注重建筑的高度，合理的布局充分利用周圍的資源，減少資源浪費(fèi)，同時(shí)還能改善室內(nèi)的整體環(huán)境。根據(jù)窗的位置、形式的不同，可以將天然采光劃分側(cè)窗采光系統(tǒng)、天窗采光系統(tǒng)、中庭采光系統(tǒng)和新型天然采光系統(tǒng)。

4. 3自然通風(fēng)技術(shù)

創(chuàng)造良好的通風(fēng)對(duì)流環(huán)境，建立自然空氣循環(huán)系統(tǒng)。自然通風(fēng)作為一種傳統(tǒng)的建筑防熱技術(shù)，在建筑中得到廣泛的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)白然通風(fēng)的方法存利用風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)、利用熱壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)、風(fēng)壓和熱壓相結(jié)合實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)、機(jī)械輔助式自然通風(fēng)該自然通風(fēng)系統(tǒng)有一套完整的空氣循環(huán)通道輔，以符合生態(tài)思想的空氣處理手段，并借助一定的機(jī)械方式加速室內(nèi)通風(fēng)。

4. 4環(huán)境的設(shè)計(jì)

增強(qiáng)自然環(huán)境與使用者的聯(lián)系，建筑物作為聯(lián)系使用者與自然環(huán)境的中介，應(yīng)盡可能多地將自然的元素引入使用者身邊，這是生態(tài)設(shè)計(jì)原則的一個(gè)重要體現(xiàn)。建筑物的整體環(huán)境直接影響著建筑物的本身的美觀和價(jià)值，因此對(duì)建筑物周圍的環(huán)境的設(shè)計(jì)業(yè)很重要。一是強(qiáng)調(diào)綠色生態(tài)建筑理論:建造合理的城市布局、地區(qū)劃分、城區(qū)空間原有結(jié)構(gòu)以及資源合理配置，完善現(xiàn)有城市的生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)。二是加強(qiáng)建筑周圍環(huán)境的綠化建設(shè)隨著社會(huì)的發(fā)展，人們?cè)絹碓阶⒅刂車沫h(huán)境建筑，綠色植物給人一種舒適，安逸的生活環(huán)境。改善建筑周圍環(huán)境，提高空氣質(zhì)量。

4.5建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)建筑的生態(tài)、能源和社會(huì)效益具有重大的影響。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅可以改變建筑的形象、降低建筑的建造和使用成本，而且可以大大提高建筑的穩(wěn)定性、延長建筑的生命周期。對(duì)生態(tài)建筑，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是為了獲得一種長壽、松散和高效的結(jié)構(gòu)。第一選擇合適的結(jié)構(gòu)方式，根據(jù)建筑的使用功能、空間需求選擇有效合理的結(jié)方式。第二對(duì)選擇的結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的靈活性和耐久性。第三從節(jié)約能源、資源角度選擇結(jié)構(gòu)，輕質(zhì)低耗能結(jié)構(gòu)輕質(zhì)低耗能結(jié)構(gòu)。材料強(qiáng)度高、用料省，從而節(jié)約資源和能源，較少廢棄物排放，做到“少廢多用”。

4. 6氣候、選址設(shè)計(jì)

氣候設(shè)計(jì)法是指在建筑設(shè)計(jì)中以氣候?yàn)閰⒄瘴铮x擇和創(chuàng)造與場(chǎng)地氣候相適應(yīng)的材料、構(gòu)造、建筑形式和自然能源的利用方式，其設(shè)計(jì)的生態(tài)意義在于影響建筑的舒適度和能源利用方式。氣候是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的原點(diǎn)。建筑適應(yīng)氣候要求的特征，也順應(yīng)和保護(hù)了人類的生存環(huán)境。建筑選址設(shè)計(jì)需要考慮三個(gè)因素日照、遮陽、通風(fēng)。建筑為滿足冬季采光的要求，利用太陽能是最經(jīng)濟(jì)、最合理的有效的方法，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮地區(qū)的氣候條件、日照特點(diǎn)、地形特點(diǎn)、前后建筑的遮擋情況、通風(fēng)要求及節(jié)約用地等因素，正確設(shè)計(jì)建筑體形、窗口位置及大小、遮陽處理等，以滿足日照對(duì)建筑的要求。

5、結(jié)束語

21世紀(jì)的建筑，面臨著資源和環(huán)境的困境，時(shí)代要求美觀而適用、高效且節(jié)能安全又經(jīng)濟(jì)、滿足可持續(xù)發(fā)展要求的生態(tài)建筑。生態(tài)建筑將是致力于人類有限資源的可持續(xù)發(fā)展，把和我們生活密切相關(guān)的居住、生活建筑，有機(jī)地結(jié)合到自然中去，逐步擺脫建筑行業(yè)對(duì)非再生能源和資源的過分依賴，形成合理、高效利用能源和資源的良性局面，保證人類社會(huì)的各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)發(fā)展。

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