浅析生态住宅建筑设计与运用

江富兴

摘要：文中阐述了生态建筑的基本概念，建筑生态化的基本特征，发展生态建筑的社会条件以及目前生态建筑发展的动态，并就发展中国家发展生态建筑提出自己的看法。

关键词：生态建筑建筑生态化可持续发展建筑设计

Abstract: in this paper, the basic concept of ecological construction, the basic characteristics of the ecological building, the development of ecological construction of social conditions and the present ecological architecture development tendency, and China's development of the ecological building development opinions are put forward.

Key words: the ecological building ecological building sustainable building design

中图分类号：TU2 文献标识码：A文章编号：

1 生态技术和生态建筑

人、建筑、环境是建筑发展的永恒主题，随着全球环境的恶化，生态问题日趋严重， 人们越来越关注人类自身的生存方式。特别是1992 年178 个联合国成员国通过了《里约宣言》，为促进地球生态系统的恢复，实现地球的可持续发展起到了导向作用。生态技术在这一背景下，发挥出越来越重要的作用，成为各国实现可持续发展的绿色快车和实现保证。生态技术是利用生态学的原理，从整体出发考虑问题，注意整个系统的优化，综合利用资源和能源，减少浪费和无谓损耗，以较小的消耗获得丰厚的目标，从而获得资源和能源的合理利用，促进生态环境的可持续发展。

在建筑领域内，从德国托马斯《太阳能在建筑与城市规划中的应用》一书出版到近年来美国建筑界的绿色建筑运动，从北京大兴义和庄的“新能源村”建设到国外在生态高技术下建造的各种形式的生态建筑，可以说，生态建筑的发展在理论上、技术上以及建筑设计的实践上都取得可喜的成就。生态建筑有时又被称为“节能建筑”、“绿色建筑”，严格地讲都是不全面的。现代意义上的生态建筑，是指根据当地自然生态环境，运用生态学、建筑技术科学的原理，采用现代科学手段，合理地安排并组织建筑与其它领域相关因素之间的关系，使其与环境之间成为一个有机组合体的构筑物。

2 生态建筑的特点及设计要点

生态建筑的特征及其对设计的基本要求传统建筑是以满足人们对建筑物的使用功能为目标，忽视甚至无视建造和使用建筑物过程中的资源耗费和环境污染。

生态建筑则是把资源耗费和环境污染作考虑的基本因素，在充分满足人们对建筑物的使用功能的同时，尽可能实现对自然生态环境的保护和对使用者身健康的提升。由此，生态建筑就其本质应具有下面两个基本特征：一是建筑物与其所处自然环境的友好与协调；是建筑物应让使用者舒适与健康。对上述基本特征，可理解为生态建筑应包括以下几个方面的内容：

（1）资源方面：a．应考虑包括土地、能源、水源、建材等在内的自然资源的消耗；b．应考虑对包括土地、空气和水源在内的自然环境的污染；c.应考虑对建筑物周围生物物种多样性的破坏。其后两者尤为重要。因为人们往往容易对其忽视。

（2）健康方面：应考虑建筑物周边环境(如空气、水源等)对人们健康的影响以及建筑物室内环境(如建筑材料、室内空气等)对居住者健康危害等因素。

（3）环境方面：应考虑建筑与周围环境，诸如周边建筑群及交通、通讯状况和其他生活设施的协调配置等因素。

特别值得指出的是，生态住宅不等于简单地提高绿化率，如果住宅区绿化仅仅使用大规模绿地而不考虑与林地、水景设施以及自然通风等手段有效地结合起来，不仅不能充分发挥林地在改善室外热环境方面的巨大作用，还会把大量的金钱浪费在绿地浇灌上，可谓得不偿失。在绿化系统设计中如何改善住宅区室外环境，除了避免以上误区外，还应做好两个方面的工作:一是合理选择和搭配绿化植物和水景设置，要与整个小区的热环境设计协调起来，除了给人以视觉上的美感外，还应充分发挥植物、水在改善住宅区微气候方面的作用。二是设计中要以人为本，如果绿化设计的最后结果是把人和绿色隔绝开来，仅仅“可以远观而谢绝入内”是不可取的。

3 生态住宅原则

生态住宅是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则，即综合系统效率最优原则，设计、组织建筑内外空间中的各种物质因素，使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换，获得一种高效、低耗、无废无污染，生态平衡的建筑环境。这里的环境不仅涉及住宅区的自然环境，如空气、水体、土地、绿化、动植物、能源等，也涉及住宅区的人文环境、经济系统和社会环境。培育生态住宅概念主要是在这种观念的影响下，在住宅建设与发展中始终以生态问题为中心，在环保、绿化、安居、道路管网等方面进行系统规划与管理，使住宅区生态环境处于良性循环状态之中。

4 设计理论在建筑设计中的运用

要实现住宅设计生态化，需综合考虑3个方面的因素：住宅住区规划、建筑单体设计（包括建筑造型、朝向、定位以及细部处理。如维护结构材料选择、保温方式、门窗形式等）、建筑物内的环境控制系统设计。本文将从住区风环境、自然通风绿化、水景设计和防止住区热岛现象、日照遮阳与采光外围护结构布置、噪声和污染的防止和控制等与建筑设计相关的几个方面，分别阐述生态建筑理论在住宅建筑設计中的运用。

4.1住区风环境设计

建筑物布局不合理。会导致住区局部气候恶化。规划师和建筑师已经认识到风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而，可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段。当建筑师们在对建筑住区进行规划时，更为常见的做法是过多地把设计重点集中在建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上，而很少或仅仅凭经验考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上，良好的室外风环境，不仅意味着在冬季风速太大时不会出现人们举步维艰的情况，还应该在炎热夏季保持室内自然通风。从这一点上来说，在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。在实际的规划设计中，要获得良好的住区风环境，了解小区内气流流动情况，是建筑师在设计初期所必须做到的。

4.2自然通风

在住宅建筑中，自然通风是最经济和有效的环境调节手段，而建筑物的平面布局、立面设计与三维空间布置等，都对自然通风的效果有重要的影响。充分考虑这一影响而进行建筑设计能有效地解决住宅中热舒适性和空气质量问题，而且在不增加住户投资的情况下，就能营造一个健康、舒适的居室环境。

4.3绿化、水景设计和防止住区“热岛”现象

住区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关系，同时还和住区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响，住区室外气温有可能出现“热岛”现象。合理的建筑设计和布局，选择高效美观的绿化形式（包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化）及水景设置，可有效地降低“热岛”效应，获得清新宜人的室内外环境。特别值得指出的是，建设生态住区不等于简单地提高绿化面积，如果住区绿化仅仅使用大规模草地而不考虑与林地、水景设施以及自然通风等手段有效地结合起来，不仅不能充分发挥绿化在改善室内外热环境方面的巨大作用，还会把大量的金钱浪费在草地的浇灌上，可谓得不偿失。在绿化系统设计中如何改善住区室外环境，除了避免以上误区外，还应做好以下2个方面的工作：①合理选择和搭配绿化植物和水景设置，并与整个小区的热环境设计协调起来，除了给人以观赏的美感外，还应充分发挥植物、水在降低“热岛”作用、改善住区微气候方面的作用；②设计中要以人为本，如果绿化设计的最后结果是把人和绿色隔绝开来，仅仅“可以远观而谢绝入内”是不可取的。

4.4日照、遮阳与采光

夏天阳光的直射和热辐射是影响居室热环境的一个重要因素，同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳是指运用建筑的外形设计、悬挑和凸凹变化而形成建筑围护结构，使室内实际接受的阳光直射和辐射热量减少。比较好的方法是根据当地地理与气侯条件，通过精确计算，对住区的建筑布局以及单体住宅的相对关系，进行建筑群日照、遮阳以及自然采光分析，检验是否满足日照和遮阳的要求。

4.5外围护结构布置

这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置，体型系数这一概念并不能充分反映外围护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上，对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗，由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同，外表面的对流换热系数也相差很大，日间接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别，夜间背景辐射状况也不相同。

4.6噪声和污染的防止和控制

住区规划应有效地设计防噪系统，如将住区和主要交通干线相隔绝，防止主要交通干线的噪音传过来。污染控制问题也需重视，建筑物内部空气质量不好，一定是与室外空气污染有关，而通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动，可以改善室内空气品质。在设计初期，技术人员就应该深入现场进行调研和测试，检验当地的噪声或污染是否符合标准，如果不能满足要求，一定要采取相应的补救措施。如果居室噪声超标，可考虑采用错开设计的双层玻璃窗，既能有效降低噪声，又不影响自然通风。

5 结语

总之，在建筑领域里，我们呼吁与环境共呼吸的建筑设计观，提倡各种建筑生态技术的应用， 发展生态建筑。这不仅有助于推动全球环境品质的改善，而且有助于个人生活品质的提高。对于发展中国家，加大生态建筑的研究，推进建筑的生态化，无论从环境的角度、能源的角度或是建筑设计的角度都将有深远的现实意义。

参考文献：

[1]桓小红 浅谈住宅建筑设计中的生态住宅设计职业2009年 第09期

[2]苏芳分析生态建筑的设计要点及生态住宅的原则建材与装饰(中旬刊)2008年 第06期