基于生態城市規劃的可持續建筑設計探索

中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A文章編號：2096-6903（2025）03-0105-03

0 引言

可持續建筑設計提倡使用環保材料和節能技術，將生態系統融入建筑設計環節，確保建筑工程能夠與周圍環境相互協調。同時在科學技術不斷進步的背景下，建筑工程設計也逐漸向智能化趨勢發展，這不僅能夠減少能源的不必要消耗，還可以提高建筑工程運行效率。近年來，隨著對生態城市規劃高度重視，一系列規章制度陸續出臺，要求建筑設計必須遵循可持續發展原則。所以在城市未來發展中，可持續建筑設計占據的地位越來越重要。對生態城市規劃背景下的可持續建筑設計展開研究，無論對提高建筑工程生態效益，還是促進城市健康發展來說，都有十分顯著的現實意義。

1可持續建筑設計在生態城市規劃中發揮的作用

1.1有助于節能減排

可持續建筑設計是生態城市規劃中的重要環節，其主要作用是節能減排。設計人員引入現代化設計理念，并使用綠色建筑材料，能在降低建筑工程不必要能源消耗的同時減少二氧化碳排放量，如此可以有效改善城市生態環境，為城市健康發展奠定基礎[1。例如：氣膜建筑屬于典型的可持續建筑，在設計中使用了綠色建材和節能技術，在一定程度上提高了能源利用率，與傳統建筑形式相比，至少能夠減少 50% 的能源消耗。并且設計環節使用的氣膜材料，可以降低建筑工程暖通系統的能源消耗量，真正實現了節能減排目標。

1.2有助于改善環境

改善環境、維持生態平衡是可持續建筑設計的另一個顯著作用。在我國城市化進程持續深入背景下，建筑工程建設規模逐漸擴大，建筑用地逐漸擠占生態用地，導致城市生物多樣性大幅度降低，長此以往必然會導致城市生態系統失衡[2]。而在可持續建筑設計中，設計人員對自然生態系統進行模擬，將垂直花園、綠色屋頂等元素融入可持續建筑設計環節，能夠有效增加城市綠化資源覆蓋率，為更多生物提供生存繁衍空間，從而改善城市生態環境。

1.3有助于資源高效利用

可持續建筑設計在建筑材料應用方面，提倡使用循環利用材料或可再生材料。這些材料不僅天然無污染，還具有取之不盡、用之不竭的特點，能夠有效降低自然資源開采量。在可持續建筑設計中，通過優化空間布局和建筑結構，還能夠有效提高建筑空間利用率。可持續建筑中設置中水回收和雨水回收系統，將水資源進行處理后應用到綠化灌溉、消防用水等方面，有利于提高水資源利用率。

1.4有助于提高居住環境質量

建筑工程是人們生活和工作的主要載體，通過可持續設計，能夠切實提高建筑工程居住環境的質量。例如：在建筑工程室內設計過程中，結合工程所在地的氣候環境、地理條件等情況，對室內通風效果進行合理設計，可以使室內始終保持良好的溫濕度，進而滿足人體舒適性要求[3]。在建筑工程外部環境設計中，通過建立休閑設施、打造綠色景觀等，使建筑工程與周圍環境相互協調、相互融合，可以為居民提供放松身心的良好環境。可持續建筑設計十分關注社區和建筑的互動交流，通過打造共享空間等方式有效提高了居民幸福感。

2基于生態城市規劃的可持續建筑設計方法

2.1 整體性設計

可持續建筑工程的可持續設計要從空間和時間兩個方面來體現。從時間方面分析，可持續建筑設計需要貫穿建筑工程的整個生命周期，并不是孤立存在的。從原材料選擇、運輸，到建筑工程施工、運維，再到最后對這些材料進行循環利用和降解，整個過程都要堅持遵循可持續發展原則。

從空間方面分析，在可持續建筑設計中，不僅要考慮建筑工程本身的能源消耗情況，還要分析其對城市環境甚至全球環境帶來的影響。可持續建筑設計的過程并不是分散的、局部的，而是一個互通互聯的整體[4]。從這一方面進行分析可以發現，可持續建筑設計并不是將綠色建材和節能技術簡單疊加，而是要有效協調不同專業、不同設計成員之間的關系。在傳統建筑工程設計中，由設計團隊不同成員獨立完成設計工作的模式無法滿足可持續建筑發展需求。在生態城市規劃背景下，各種新產品、新材料應運而生，新建筑關系就此形成，這種新型關系無法通過獨立設計完成。

在可持續建筑設計中，設計人員的環保意識和設計理念，會以具體的技術呈現出來，并再設計工作中得到量化。這個設計過程需要充分發揮不同學科的協調作用，設計團隊所有成員要協作配合。可持續建筑設計是多個部門、多個學科、多種因素在優化組合下誕生的，在設計過程中涉及諸多層次，包括建筑設計、節能系統等。在遵循基本原則、明確設計目標的三維復合下，各種新節點、新內容也相繼涌現。想要對這些內容進行優化設計，不能只依靠傳統線性設計思維，而是要反復論證、及時反饋、針對性改進，進而形成良性循環的設計流程。可持續建筑設計中的三維復合圖如圖1所示。

2.2 設計層次及實施策略

2.2.1 環境規劃

在可持續建筑設計中，場地規劃是環境規劃中的重要內容，合理選擇場地能夠有效提高周邊資源利用率。設計人員在場地選擇階段，需要做好實地勘察工作，充分了解場地氣候環境、地質條件、水文特征等情況，并了解當地土地利用模式。在此基礎上，結合地區人文風俗和歷史背景，做好文化資源保護工作，并深入分析可持續建筑對所選場地和周圍環境帶來的影響。在場地選擇中，要遵循保護場地基本特征的原則，通過營造局部小環境，切實改善當地環境質量[5。

除了場地規劃外，設計人員還要做好景觀設計工作。為了達到節能減排、環境保護的效果，需要設計人員在景觀設計中，盡可能避免建設維護費用較高人造景觀，充分利用地區自然資源打造自然景觀。設計人員在考慮可持續發展的基礎上，在自然景觀設計中，要盡可能保留場地原有的特征，優先選擇當地抗逆性較高的綠化資源，以此來提高綠化資源的成活率，減少后期維護管理成本。在必要的情況下，需要對已經被破壞的場地進行修復。在景觀設計過程中，還要重視生物多樣性，爭取為野生動物棲息、繁衍提供良好環境。

2.2.2 建筑設計

在建筑設計中，要做好平面設計工作，以提高建筑工程室內舒適性。受地區氣候環境等因素影響，不同區域的建筑平面呈現出的特征不盡相同。例如：北方地區在建筑工程設計中，為了增加南向光照效果，會適當增加南向窗戶的面積，并將建筑工程整體大多采用坐北朝南形式。而南方在建筑工程設計中，由于氣候環境普遍濕熱，所以更加關注通風量和隔熱效果。在朝向和門窗設置方面，需要按照夏季主導風向進行分析，提高室內通風效果，保證室內溫濕度正常[。建筑平面形狀和能耗之間存在的關系如表1所示。

除了平面設計外，體形設計也是可持續建筑設計中的主要內容。體形變化是除去地面外，建筑單體與室外天氣接觸的外表面積和周圍建筑物體積之間的比例。通常該比值越大，達標建筑工程空間能耗越高。想要降低建筑工程的體形系數，就要通過增加層數和深度、減小寬度、加大長度等方式來實現。但是建筑工程的體型變化要控制在合理范圍內，避免過于繁雜。設計人員在可持續建筑設計中，還要充分考慮柔性結構設計，即建筑工程整個生命周期內可能出現的重組、拓展等需求。

建筑工程在結構設計中，要爭取提升結構的靈活性和可變性。結合設計經驗來看，可持續建筑設計中的柔性結構主要有兩種：一種為圍護結構。在設計中需要滿足建筑工程通風和光照需求，基于此設計人員要根據地區氣候環境進行分析，采取針對性的熱濕保護測試提高圍護結構設計水平。在處理墻體過程中，宜采用復合隔熱墻體、復合保溫墻體等。

另一種是建筑工程的通風采暖。設計人員在設計過程中需要考慮動力系統、通信系統的使用周期，并合理布置基礎設施，避免將固定電纜、管道等敷設在結構中。如果使用周期較短，則考慮更方便日后拆卸的設計方案。

2.2.3 材料選擇

材料是建筑工程設計中必不可缺的物質條件。在可持續建筑設計領域，材料選擇必須要考慮能源消耗、重復利用、廢棄物處理等方面。設計人員在材料和產品選擇過程中，需要充分考慮材料整個生命周期對建筑工程及周圍環境帶來的影響，并結合建筑工程位置、類型等要素，選擇安全性高、天然無污染、循環利用的建筑材料。這一方面可達到節能減排效果，另一方面可減少資源的不必要消耗和浪費[7]。

在材料選擇過程中，還要充分考慮建筑材料的來源、生產、運輸、安裝等情況。盡可能使用當地便于獲得且可再生的安全材料，爭取將材料生產、運輸、安裝等環節的污染程度控制在最低范圍內。例如：在可持續建筑設計中，可以使用舊建筑拆卸下的材料，以此來提高資源利用率，并減少不必要的成本支出。

2.2.4 節能系統設計

2.2.4.1水資源系統設計

不同地區的水資源分配不均，并且人均占有率較低。所以在可持續建筑設計中，做好水資源系統設計工作尤為重要。在建筑設計中，節約水資源的重要性日漸突出，對水資源進行循環利用，對廢水進行科學處理勢在必行。這就需要設計人員在可持續建筑設計中，使用超低流或污水管道設施，不斷提高冷卻塔用水效率，并通過設置雨水回收系統，對雨水進行儲存并處理。如此既能夠節約水資源，也能夠滿足建筑工程用水需求。

2.2.4.2耗能系統設計

在可持續建筑耗能系統設計中，相關政策提出的最大化使用可再生資源，要求設計人員盡可能降低對不可再生資源的使用，如天然氣、煤炭等。可以用清潔型能源代替不可再生能源，以此來提高建筑工程各種系統的運行效率[8]

目前常見的清潔型能源包括風能、光能、熱能等。結合設計經驗來看，充分利用自然光源，能夠有效減少建筑工程燈具的使用量，減少照明系統的能源消耗量。采用綠色保溫材料，能夠減少暖通系統的能源消耗量。結合相關數據統計分析來看，科學合理的可持續建筑設計方法，至少能夠減少 70% 左右的供熱費用和制冷費用。所以，設計人員需要充分挖掘當地可再生、清潔型能源，有效提高耗能系統設計水平。

3結束語

隨著全球氣候變化和環境問題的日益嚴重，生態城市規劃已成為現代城市發展的重要方向。在這一背景下，可持續建筑設計作為生態城市規劃的重要組成部分，其策略與實踐值得深入探討。建筑設計應充分考慮自然環境和生態系統的特點，減少對環境的破壞。通過優化建筑設計、使用可再生能源等手段，實現建筑能耗的降低和排放的減少，進而充分發揮建筑工程的生態效益。

參考文獻

[1]周建軍.可持續建筑設計與綠色建筑評估方法[J].石材，2023（12）：7-9.

[2]馬玉啟.可持續建筑設計與綠色發展研究[].現代工程科技，2023，2（14）：37-39.

[3]邱立崗，祝侃.零碳目標下的可持續建筑設計實例[J].建筑技術，2022，53（3）：290-293.

[4]賈曉琴.可持續建筑設計在城市發展中的作用與挑戰[].中州建設，2024（3）：18-19.

[5]肖毅強.基于建筑氣候空間的可持續建筑設計方法[J].世界建筑，2022（11）：40-41.

[6]高云庭.淺談可持續建筑設計中自然元素的藝術化運用[]四川建筑，2021，41（1）：76-78.

[7]劉長安，宋開鵬，高曉明.基于超級利用理念的可持續建筑設計應用解析[].建筑大學學報，2019，34（2）：10-16，21，

[8]武瑩.對可持續建筑設計工具及其應用思想的探討[].中國住宅設施，2019（4）：51-52