劉菀菀
(滁州市建筑勘察設計院 安徽滁州 239000)
住宅建筑設計中的生態住宅設計探究
劉菀菀
(滁州市建筑勘察設計院安徽滁州239000)
住宅建筑建設效果與人們生活有著密切聯系,一直以來都備受人們關注,尤其是生活質量的提升,住宅建筑已經由傳統的基礎功能逐漸發展出多樣化、智能化等功能方向,相應的結構更為復雜,所需建設資源也更多。為提高工程建設綜合效益,必須要結合節能降耗特點,進行生態住宅設計,以新型能源來代替不可再生資源,結合實際情況確定設計要點與內容,遵循設計原則做好各環節設計,本文就此方面內容進行了分析。
住宅建筑;生態設計;節能降耗
建筑工程施工所需資源眾多,就實際施工現狀來看,很多住宅工程在施工過程中均存在不同程度的資源浪費現象。為實現節能降耗目的,就需要在原有基礎上,結合工程結構特點,對其進行生態設計,以可再生能源來代替傳統的不可再生資源,在保證基礎功能實現的基礎上,減少資源的浪費。對住宅建筑工程進行生態設計,應遵循設計原則,確定設計要點,從專業性角度來做好不同環節設計的管理。
生態住宅設計現在已經住宅建筑工程發展的一個新方向,加強了自然環境與建筑工程之間的聯系,以自然環境作為依托來對住宅建筑結構進行規劃,在確保滿足工程基礎功能的同時,降低對環境造成的影響,實現環境與工程的協調發展。與傳統住宅建筑工程相比較而言,生態建筑工程更注重的是節能降耗,靈活應用各項自然資源來替代傳統不可再生能源,減少資源的浪費[1]。
2.1生態化原則
主要是針對傳統住宅建筑工程在建設時所需資源眾多特點,對各項資源進行分析,提高資源應用效率。①盡量選擇用可再生能源,如太陽能、風能以及地熱能等,通過合理的設計來確保能夠滿足日常生活需求,將生態資源與工程建設密切的聯系在一起。同時,還應做好對建設材料的應用管理,對工程結構做科學的規劃布局,提高施工材料應用效率,并對可回收材料進行管理,如混凝土、鋼材等,減少材料的浪費,同時還可以降低成本。②對工程當地地質地形因素進行綜合分析,合理利用地形特點,與綠化植被對住宅建筑周圍生態環境進行調節,通過植被、動物、微生物以及人之間關系的協調控制,做好各元素的合理配置,營造一個狀態良好的生態環境[2]。
2.2以人為本原則
住宅建筑工程與人們生活具有密切的聯系,對其進行生態設計,本質上就是為人們營造一個良好的居住環境,在實現節能降耗目的的同時,不會對人們生活質量造成影響。生態住宅建筑的設計并不是以犧牲生活質量為代價,而是需要從健康、安全與舒適等角度出發,對整個工程進行開放性、靈活性以及自主性的協調分析,對熱環境、聲環境、光環境以及氣環境等方面進行優化設計,完善工程空間環境各項功能,并對社區服務環境進行完善,提高住宅建筑建設的效果[3]。
2.3實際性原則
近年來生態住宅建筑設計已經成為行業發展主流形式,并取得了一定的成果,但是從根本性進行分析可以確定仍存在一定的不足,還需要進行更深入的研究分析。對于生態住宅建筑的設計,并不只是將節能降耗理念與工程建設要求進行連接,更重要的是要全面滿足實際生活需求。因此在進行生態設計時,必須要從實際需求出發,遵循因地制宜原則,針對工程當地不同條件來選擇相應的設計方案,提高對氣候條件、地質地被等因素的利用率,從更全面的角度進行分析,提高工程建設的綜合效果。一般情況下,對住宅建筑工程進行生態設計,應加強外圍護結構保溫隔熱性能完善,并對工程周圍地質地形因素進行綜合分析,提高當地可再生資源的利用效率。
3.1工程概述
以某住宅建筑工程為例,所在地為比較成熟的生活區,配有成型生活設施。此工程為后期改建,并且業主需求較高,除了基本的功能需求外,還需要具有比較高的審美特點。從平面結構規劃布局來看,可以分為使用部分與交通聯系部分兩類,使用部分主要包括使用房間與輔助房間,其中使用房間為臥室、起居室,輔助房間為將廚房、廁所、浴室以及貯藏室等。交通聯系部分則為聯通各個房間、房間內外以及樓層之間面積,如門廳、走廊、樓梯、坡道等。
3.2生態設計
3.2.1外墻
對外墻結構進行生態化設計時,對其采取保溫隔熱處理,可以使結構表面溫度趨近于室內空氣溫度,對室內氣候環境進行改善,尤其是外保溫措施,對整個外墻結構進行連續外包裝處理,避免了外墻結構中混凝土梁、柱以及樓板等熱敏感部位位于室外大氣環境的熱交換,可以消除熱橋,節約室內熱量[4]。另外,對外墻結構進行外保溫處理后,內部基墻熱容量更大,室內空間可以儲藏更多的熱量,降低室外溫度對室內熱量的影響,提高了室內溫度的穩定性,提高居住環境的舒適度。
3.2.2外窗
窗戶為住宅建筑的重要部分,是造成室內熱量損失的主要因素之一,對室內環境熱舒適性影響比較大。在對其進行生態設計時,需要對當地地質地形條件進行綜合分析,選擇合適的窗戶結構與材料,降低工程采暖與制冷負荷。設計時要重點分析外窗透光性,并且其為薄壁輕質構件,能耗損失較大,熱工性能低,與其他建筑構件相比其傳熱系數更大。因此需要就建筑窗墻面積比、氣密性、傳熱系數、遮陽性能等參數做詳細計算,降低建筑能耗。
3.2.3屋面
對屋面結構進行節能設計,可以提高其保溫隔熱性能,減少混凝土結構裂縫的產生。需要選擇合適的防水層材料,控制好結構層溫度應力,通過設計最大程度的降低屋面傳熱性能,減小其對室內溫度的影響,降低空調采暖能耗。設計時必須要將屋面結構層控制在相對穩定的常溫狀態,降低溫差變化造成的影響,延長防水材料服務年限。與墻體結構相比屋面承受太陽輻射量更大,應結合當地光照特點適當增大屋面保溫隔熱性能,并對臥室外露臺進行了綠化設計,對屋面進行了高熱阻設計。
3.3資源設計
3.3.1自然風
對建筑外有利條件進行綜合分析,提高自然風的利用效率,本工程所在地4~6月份主導風向為東南風,9、10月份主導風向為東北風,根據此在對建筑立面進行設計時,需要充分考慮熱壓作用下自然通風的變化,適當增加窗戶數量。同時還在頂部設置了太陽能散熱器,與坡面上太陽能集熱板進行連接,確保過渡季節也可以有充足的太陽能熱水。另外,本工程增加了煙囪,對其頂部空氣進行加熱,可以產生強烈的熱壓作用,提高室內自然通風效果。
3.3.2采光
提高自然采光效率,可以提高建筑室內照明效果,同時也可以降低照明能耗。例如設置玻璃窗,同時為避免光過于直射增加室內溫度,還應做好遮陽設計,尤其要做好玻璃與遮陽材料的選擇。可以在建筑南立面設置可旋轉角度的電動鋁合金遮陽百葉,隨時調節陽光進入量,避免照明亮度過高造成的影響。在北立面則可以安裝內遮陽窗簾,提高室內照明均勻性控制效果,避免計算機屏幕上光線的反射。
對住宅建筑進行生態化設計,必須要遵循設計原則,確定設計要點,從多個角度出發,對工程各結構進行分析,選擇合適的措施對其進行優化,提高各項資源的利用效率,為人們營造一個健康舒適的生活環境。
[1]桓小紅.淺談住宅建筑設計中的生態住宅設計[J].職業,2009(09):104~ 105.
[2]馬紅召.淺談住宅建筑設計中的生態住宅設計[J].門窗,2013(12):221+ 223.
[3]黎玉潔.西南濕熱地區山地生態住宅設計研究[D].湖南大學,2010.
[4]朱明星.住宅建筑中生態與節能技術的選用與分析[D].天津大學,2009.
TU201
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1673-0038(2015)31-0008-02
2015-6-23