【摘要】隨著社會的進步與人們生態意識的提高,人們漸漸開始重視生態問題。而在建筑領域,生態住宅受到推崇,如何做好生態住宅設計成為建筑設計行業需要持續探索和思考的重要問題。對此本文就住宅建筑設計中的生態住宅設計進行初步探討。
【關鍵詞】住宅建筑;生態住宅:住宅設計
近年來,人們的生活水平明顯提高,在購買住宅建筑時,越來越關注生態住宅設計。生態住宅設計是我國建筑行業未來的發展趨勢,通過科學合理的設計方法,使人、住宅建筑和自然環境協調統一,為人們構建一個綠色、生態、舒適的生活環境。
1、生態住宅設計的含義
所謂“生態住宅”,其實就是將住宅建筑視為生態系統,全面考慮建筑相關的各種物質形態,應該從設計開始,到建設、使用甚至到廢棄階段的整個過程都做到無害化處理,使建筑系統內部的物質資源與能源科學、合理、有序循環,達到高效低耗、生態平衡的狀態。因此生態住宅的設計目的在于實現生態住宅內人與自然的和諧發展,需要在住宅設計中處處體現出生態理念,將可持續發展理念落實到實際生活中。
2、生態住宅設計的基本元素
2.1布局
住宅建筑設計中的生態住宅設計要根據當地實際的氣候環境,例如在冬冷夏熱的地區,生態住宅建筑設計的布局形式要重點考慮夏季的自然通風,假設住宅建筑物四周是城市道路,其生態設計主要考慮:其一,西向、東向臨街的住宅建筑物設計不適合采用高層或者條式多層,不僅影響建筑的朝向,還影響夏季自然通風,可以采用條式的底層建設設計或者點式的住宅建筑結構。其二,周邊式的建筑結構不利于冬季吸收輻射熱,可以將南面、西面和東面的住宅建筑底層架空,彌補一下規劃不足。其三,設計北高南低的建筑高度,北面臨街的住宅建筑可以采用高層或者條式多層結構,可以有效地提高建筑占地率,又能確保日照質量。其四,非臨街的住宅建筑物可以采用錯列式的規劃設計,確保通風順暢。
2.2選址
住宅建筑周圍的地理環境對于生態住宅設計也有著重要的影響。我國很多住宅建筑都建立在坡地上,坡地對于住宅建筑的生態影響,主要包括通風和太陽輻射兩方面,坡度大小和坡向對于生態效果有著直接影響。住宅建筑物基地的坡向如果接近南向或者為南向,有利于建筑物接收太陽能輻射熱;如果坡地方向和夏季季風方向一致,有利于住宅建筑物的散熱和自然通風;如果住宅建筑基地的坡向接近北向或者為北向,可以采用點式的施工設計,減少建筑物對太陽光的遮擋。
2.3間距
住宅建筑物之間和距離和住宅建筑物的高度決定著日照間距,從住宅建筑物的規劃設計角度來看,住宅建筑的容積率越小,占地率越小,每戶居民所占的綠化面積越大,綠化率也越大,因此生態住宅建筑在設計時,要充分考慮日照間距、住宅建筑物的容積率和占地率等多種因素。住宅建筑的生態設計,不能為了達到標準的日照間距,忽視日照質量,選擇建筑物不利的朝向,結合不同地區的日照間距,住宅建筑物可以采用北低南高的階梯式坡屋頂形式,按照日照間距來確定住宅建筑物的坡度,例如,北京某住宅建筑進深為14 米,如果按照日照間距為1.38的要求,在7、8層做成北低南高的階梯式坡屋頂,經過計算,會比平屋頂5層多出31.2% 的面積。
3、住宅建筑設計中生態住宅設計措施
3.1平面布局設計
生態住宅建筑的平面布局設計對于減少建筑能耗、提高室內環境舒適性、合理利用室內空間環境有著直接的影響。根據住宅建筑不同房間的使用要求和住戶的活動需求,合理進行平面布局設計。不同季節對于生態住宅建筑室內的熱環境有著不同需求,應結合不同房間的熱環境需求,合理進行分區,將廚房儲藏室、衛生間、走廊等對熱環境要求較低的房間設計為冬季溫度低的區域,減少房間熱環境散熱,減少窗口面積,起居室、臥室等對于熱環境要求較高的房間,應設計在朝向好的區域,盡量多的接收太陽輻射量,使住宅建筑房間保持適宜溫度和良好采光。
3.2 圍護結構設計
建筑選擇用承重材料與高效保溫材料組成復合墻體結構,與單一材料墻體相比保溫性能更高,主要分為外保溫復合墻體、內保溫復合墻體以及夾心保溫復合墻體三種。第一,外保溫墻。選擇用 XPS 擠塑聚苯板,其導熱系數與吸水率均比較小,具有良好的保溫性能。第二,屋頂窗戶保溫。選擇用導熱系數比較低的將塑鋼湖綜合鋁合金斷熱型材,其中應將鋁合金斷熱橋長度控制在15mm 以上,確保其具有足夠大的熱絕緣系數。并且對于成品門窗必須要做到真正的斷熱,做好其氣密性與隔熱性控制。
3.3 窗戶設計
窗戶在生態住宅建筑的優化設計,可有效改善建筑室內通風和采光,為人們提供一個寬敞的視野,然而窗戶面積過大會增加建筑能耗,因此應合理控制窗墻比,適當調整南北向窗墻比,根據當地室內采光設計標準、冬夏季季風、太陽入射角、太陽輻射強度、日照時間等,分析開窗面積和住宅建筑能耗之間的比例關系,確定最佳的窗墻比。同時,減少門窗的熱損失,應盡量采用鋁合金中空玻璃窗戶,加裝密封條,提高窗戶安裝進度,減少建筑室內的冷風滲透耗熱和空氣滲漏,提高住宅建筑的節能效果。
3.4 日照、采光和遮陽設計
冬天室內需要陽光的照射以獲得熱量,而夏天則要盡量的避免太陽直射帶來的熱量,夏天的陽光直射和熱輻射是影響居住環境的一個重要因素,所以說為了避免熱能的污染,要進行遮陽設計,同時又能夠很好的利用陽光發揮其功效。遮陽設計時運用建筑的外形設計、凹凸變化以及懸挑形成建筑的圍護結構,使得室內實際接收到陽光的直射和輻射熱量減少。在進行遮陽設計時,較好的方法是要根據當地的實際情況,通過精確度計算得出數據,并要對居住區的建筑物布局情況以及單體住宅的相對關系了解清楚,進而進行建筑群日照、采光以及遮陽分析,制定設計方案,之后檢驗是否能夠滿足日照采光和遮陽的要求,之后再進行施工建設。
綜上,生態住宅建筑設計是我國現代化住宅建筑發展的趨勢和目標,結合生態住宅建筑設計基本元素,布局、選址、間距,人和大自然的和諧相處,推動生態住宅建筑的快速發展。
參考文獻:
[1]馬紅召.淺談住宅建筑設計中的生態住宅設計[J].門窗,2013,(12).
[2]楊華.關于生態住宅設計要點研究[J].門窗,2014,(01).