何高松
(貴州大學勘察設計研究院,貴州 貴陽 550001)
隨著我國經濟水平的不斷提升,城市化進程加快,城市中投入建設的建筑工程數量不斷增加,在有效地促進了城市發展的同時,也給城市環境造成了一定的影響。社會在進步與發展的過程中,人們對生態環保的認識不斷加強,如何建設生態建筑、加強對環境的保護已經成為備受社會關注的熱點問題。為有效減少自身產業發展對生態環境帶來的不利影響,建筑工程應在設計階段就充分融合生態設計觀點,才能有效保障建筑的環保水平。將生態和自然環保資源相結合,推動建筑行業向綠色環保方向發展,使建筑行業的發展與我國可持續發展國策保持統一。
生態建筑(Eco-build,簡稱ECO),是將建筑看作為一個獨立的生態系統,將數量巨大的人口整合居住在一個超級建筑中,通過科學的設計工作,使建筑內外空間中的各種物質、能源、物態因素等能在該生態系統內有序的循環轉換,使建筑環境達到節能、減排、無廢、無污、生態平衡的效果。同時,還應對建筑所處環境進行全面且詳細的分析,使建筑在完成建設后,能與周圍環境達成和諧共處、共同發展的關系[1]。
1.2.1 人與自然綜合考慮性
若想將生態建筑觀有效地應用在建筑工程的設計當中,首要工作就是充分思考如何能實現人與自然的和諧共處,在滿足建筑內居民對建筑基本使用需求的前提下,能使居民、建筑和自然環境在長遠的發展中和諧共處[2]。通過分析典型案例發現,實現這一設計目標的核心在于創設時將生態性觀點充分融入其中,使這一觀念在建筑設計的每個環節中都能得到充分的體現,才能實現建筑設計循環方面的自產自銷。
1.2.2 人與自然綜合考慮性
其次,還應在設計建筑結構時,積極應用先進的綠色節能環保材料,利用施工材料的綠色節能效果,提高建筑工程的生態性,使建筑工程能與人類、自然達成和諧共處關系,進而實現可持續發展目標。
1.2.3 地域針對性
影響建筑工程生態性的因素較多,若想從根本上提高建筑設計的生態水平和質量,應全面地分析各類因素造成的影響,通過分析發現,地域針對性特征具有最顯著的影響[3]。一方面,設計人員需結合建筑的建設要求對施工現場環境、水文地質條件、人文條件、居民生活方式等進行全面的考察;另一方面,應將考察結果與當地生態建筑觀進行有機融合,才能最大化發揮生態建筑地域針對性的功能,為生態環境的健康發展提供堅實的保障。
在將生態建筑觀在建筑設計中應用時,應秉承以下設計原則:
(1)高效利用自然能源原則。基于生態建筑觀對建筑工程進行設計時,應充分勘察周邊環境的地理情況、氣候特點、空氣干濕度變化情況等,在設計中盡量使建筑能充分利用當地特有的自然溫度、氣候特征、自然光線等,以此減少對人工光線、人工保暖的依賴性,使建筑在使用過程中既能滿足人們的基本居住需求,又能最大化減少對能源的消耗。
(2)效率最優原則。將生態建筑觀應用在建筑工程的設計當中,其本質上是將建筑學和生態學兩種學科原理進行科學的融合,所以在設計過程中應充分強調生態平衡與建筑功能之間的協調性,實現建筑節能設計的效率最優化。
(3)避免破壞生態環境原則。建筑工程通常具有施工面積大、消耗能源多、施工周期長等施工特點,在施工過程中會不可避免地破壞當地生態環境,包括砍伐樹木、民俗民居拆除、減少植被面積等[4]。為改變這種情況,應在設計過程中將當地資源、地貌等情況納入考量因素當中,是建筑能充分融入當地原有環境中,保留地區特色,使建筑工程與當地生態之間和諧共處,減少對原有生態環境的破壞。
2.2.1 生態建筑外部環境設計
在對生態建筑的外部環境進行設計時,設計重點應集中在建筑外部環境中的綠化設計工作,核心內容就是提升綠化設計本身的創造性[5]。應在全面考量外部環境的前提下,將當地的環境特征、民俗文化、周邊資源甚至社會資源進行充分的整合,使最后出具的生態設計方案不僅能最大化減少對周邊環境的破壞和影響,還能在施工過程中充分利用周邊資源,使生態建筑的外部環境資源能得到高效利用。
2.2.2 生態建筑內部環境設計
生態建筑內部環境設計應以最大化利用建筑能源為核心設計重點,尤其是對綠色能源的應用,應作為生態建筑設計的重點內容[6]。詳細來說,可通過以下工作完成生態建筑內部環境的設計:①有針對性對優化現有建筑設計以生態性觀念,使最終出具的建筑設計質量和建設完成的建筑能充分滿足生態環保理念;②全面且詳細地調查施工環境中的可利用能源,結合調查結果在設計方案中科學地融入對相關能源的最佳利用方法,例如,若建筑工程所屬地區海拔較高,常年刮風,或常年溫度較高,光照較好,可在建筑設計中充分利用風能、太陽能、熱能或地熱能等自然資源,該種設計方式能最大化節省能源,減少設計污染度,使建筑工程的生態性得到有效地提升;③積極應用先進的智能化建筑理念,將其與生態建筑觀念進行充分的融合,借助智能化建筑設計,使建筑在使用過程中能針對溫度、濕度、風力大小、高低等進行調控,實現生態智能化的設計目標。
2.2.3 優化建筑外圍護結構隔熱保溫能力
建筑工程的外圍護結構在整個建筑工程中的能源消耗量占比較大,在設計外圍護結構時充分地融入生態建筑觀,能使建筑的節能效果得到進一步提升[7]。我國地域遼闊,不同地區間的氣候都有明顯的地域特征,不同地區的建筑工程對外圍護結構的設計要求也各不相同。如我國北方冬季溫度角度,氣候寒冷,對外圍護結構的保溫性能要求很高,所以在對建筑外圍護結構進行設計時,應優先選用保溫能力強、傳熱系數低的隔熱材料,使建筑外部結構能更好地阻隔外界的冷空氣,減少外部環境對建筑內溫度的影響。目前國內生態建筑設計中,復合墻體是較為常見的外圍護保溫結構,該種結構在設計方案中主要體現方式是,在建筑外墻體的內部添加保溫材料,使墻體和材料構成一個整體,共同構成建筑的外圍護結構,此種設計方式不僅不會影響外墻的承重能力,還能有效提升建筑的保溫隔熱能力。
2.2.4 強化材料利用的合理性
將生態建筑觀應用在建筑工程的設計當中時,還應重點關注利用材料的合理性,主要可從以下幾點把控設計質量:①加強對固有舊材料的回收利用。老舊建筑工程在拆除后會產生大量的建筑垃圾,加強可利用的固有舊材料的利用,能減少建筑施工中對新能源的消耗,提高對廢棄物的處理能力,減少對環境的污染。老舊建筑中拆除的廢舊鋼材、模板、保溫材料、磚石、甚至鐵器等都能通過改造二次利用,此種方式還能有效節省施工成本,使建筑單位獲得更好的經濟效益;②對可再生材料加以設計和利用,建筑工程中使用的可再生材料主要包括廢紙、木材、纖維保溫材料等,通過設計和利用該類材料,能有效減少建筑施工的額外投資,節省施工成本。
綜上所述,在建筑設計中科學地應用生態建筑觀是未來建筑工程設計事業發展的重要方向。對設計工作者來說,首先應充分認識到在設計中應用生態觀對環境、對建筑行業發展的重要性。其次應不斷提升自身設計水平,加強對生態環保材料的研究與了解,在工作中不斷優化和改進建筑工程的設計細節,對建筑的外部、內部、材料、維護結構等各個設計環節的工作中,使生態性觀念都得到充分的體現,才能推動我國建筑行業向生態環保方向不斷發展。