生態建筑理論在住宅設計中的應用

文/廣東省重工建筑設計院有限公司 蔣文盈

1 生態建筑理論

生態建筑理論興起于建筑業發展進程中，是現代化建筑理論的創新產物。生態建筑理論將生態學與建筑學相結合，提出在建筑設計與施工過程中，設計師應注重自然能源、資源利用，在全面了解建筑工程所在地區生態環境基礎上，充分考慮當地氣候、資源條件，因地制宜，結合場地特征和建筑功能進行技術及經濟分析，提高資源利用率及建筑性能。工程建筑規劃與設計無法擺脫對自然資源的依托，因此應注重可再生資源的利用，降低不可再生資源消耗，積極選用資源消耗較少的建筑組合設計方式。生態建筑理論強調生態環境保護與建筑目標功能的協調。在實際應用中，設計理論應注重生物學與物理學的結合應用，最大化利用可再生自然資源，如通過優化建筑空間、平面布局等方式改善建筑自然通風、采光條件，在外圍護結構中增設保溫隔熱層等措施，保證整個工程建設符合生態建筑設計標準。

2 生態建筑理論在住宅設計中的應用

2.1 “熱島”現象

“熱島”現象是當前城市建筑環境中的主要城市氣候表征。這緣于人為改變城市地表局部溫濕度、空氣對流等因素影響（如建筑物疏密關系規劃不當），熱氣聚集無法適時擴散，導致局部溫度高于周邊地區，從而出現微環境溫度升高的高溫孤島現象。住宅設計需結合環境分析計算建筑物的合理容積與密度、選用適當建筑工程材料、優化內外布局形式、加大綠化面積與水景設施等，多方面綜合考慮與分析。

將生態建筑理論應用于建筑住宅設計，削弱“混凝土盒子”對自然環境的破壞，加強綠化方式的多樣化組合與大面積應用，強化整體布局，通過合理組織水景、植被等，降低出現熱島現象的概率。

圖1 不同規劃布局住宅應注重風環境設計

2.2 風環境

風環境設計至關重要。室內外空氣有效流動，降低熱氣的過度聚集，有效提升內外部環境溫濕度的穩定性，營造良好的居住環境。

住宅前期規劃設計時應考慮內外部通風的有效性。規劃樓棟朝向時應根據住宅工程實際建設位置，結合當地風向條件進行設計。樓棟規劃布局形式（如點式、板式布局或架空層設置等）不同，其形成的微氣候環境也大有區別，設計人員應在明確風環境與再生風環境基礎上，注重風環境設計（見圖1）。

建筑平面布局也十分重要。住宅套內各功能模塊的組合方式帶來不同的室內風環境體驗。建筑門窗不僅應滿足常規開啟扇面規范要求，還需進行精細化設計，以求達到最佳通風換氣量。設計人員需權衡建筑平面功能、外觀造型及其他因素，重視風環境設計。

2.3 日照、遮陽與采光

生態建筑理論應用于住宅建筑設計旨在降低對空調、照明等電氣設備的應用，達到節約能源的目的。合理設計建筑朝向及日照間距可保證建筑擁有充足日照時間。通過優化建筑外圍護結構構造、增加外遮陽、建筑外表面選用淺色飾面磚等措施降低夏季太陽直射的熱輻射量。夏熱冬冷地區，夏季可通過在外門窗設置平板遮陽或活動遮陽，隔絕過多室內外熱傳遞；冬季可借助外圍護結構的保溫層減少建筑熱傳遞，加之合理朝向帶來的日照熱能補充，減少建筑全年耗冷及采暖量，降低對室內空調等電器設備的使用頻率，達到生態節能效果。

在建筑平面布局上，各功能房間均設置外窗以達到自然采光及通風要求，盡量避免“黑房間”設計。起居室、臥室等重要功能用房的窗地面積比滿足規范要求，大小適中，減少不必要的能量損耗。

3 存在的問題

3.1 國內外應用存在差異

我國住宅設計中應用生態建筑理論起步較晚。當前我國生態建筑理論還處于研究層面，缺乏實際應用。國外對于生態建筑理論應用已有顯著效果。國內外都側重建筑物與周圍自然環境的融合與滲透，注重將自然生態系統引入建筑中。但國內在將生態建筑理論應用于住宅設計中過度強調綠化的重要性而忽略其他，存在片面化認識傾向。

3.2 生態建筑理論認識缺乏系統化

當前，我國生態建筑理論應用過度注重城市領域，忽略了農村生態建筑應用，無法從城市與農村2個層面整體推進生態建筑理論在實際建設項目中的落實。

3.3 理論與實際脫軌

生態建筑理論在住宅設計中的應用已成為當前我國建筑行業創新發展的主要方向。雖然理論研究已取得巨大進步，但實際應用中卻無法將理論完全貫徹，實踐水平較落后，理論與實際脫軌。

4 改進措施分析

4.1 貫徹以人為本原則

將生態建筑理論與建筑住宅設計相結合，需貫徹以人為本原則，要注重從城市規劃、環境規劃、建筑設計等層面分階段、分層次落實。在住宅建筑設計中需明確人們對現代化居住環境的要求，通過調查總結各類人群的居住需求，在以人為本原則基礎上，促使使用者與自然生態和諧相處。

4.2 因地制宜，最大限度發揮環境屬性

將生態建筑理論與住宅建筑設計相結合需因地制宜，最大限度發揮環境屬性。建筑生態設計中需節約土地資源，在有限的土地上合理利用空間。在遵循當前高層低密度的人文生態建設中最大限度地強調建筑與周圍自然環境和諧共處，強化對原生生態環境的保護。規劃及單體設計階段需著重強調陽光、雨水與自然風的合理利用，重點利用可再生能源。

4.3 增加建筑物周圍綠化面積

生態建筑理論強調在住宅設計過程中應增加建筑物周圍綠化面積，且積極將綠色引入室內空間，引入天然氧吧及時對有害氣體進行凈化，營造健康的室內居住環境。在室內外環境綠化中，美觀性的塑造同樣重要。

5 結語

生態建筑理論在住宅建筑設計中應針對存在問題及具體應用進行分析，以使理論與實踐相結合。貫徹以人為本、因地制宜、最大限度發揮環境屬性及增加綠化面積等原則，促進生態建筑理論與住宅建筑設計有效結合，滿足不同人群對居住環境的品質需求。