生态建筑设计原理及设计方法研究

2015-04-18龚静黄明

建材与装饰 2015年5期

关键词：中空玻璃充分利用幕墙

龚静黄明

（1.武汉轻工大学土木工程与建筑学院 430023 2.武昌理工学院城市建设学院 430223）

生态建筑设计原理及设计方法研究

龚静1黄明2

（1.武汉轻工大学土木工程与建筑学院 430023 2.武昌理工学院城市建设学院 430223）

随着经济的不断发展，人们对生态环境的要求也越来越高。而生态建筑已经成为一种时代的选择，代表了新世纪建筑的发展方向。本文将从人与自然和谐相处的角度入手，分析生态建筑设计原理及设计方法，并提出一些合理的解决方案，促进我国生态建筑的进一步发展。

生态建筑；设计原理；设计方法；研究

引言

随着生态环保理念不断融入现代社会的各个行业，建筑行业也在大力发展建筑节能技术，提高建筑住宅的舒适度，降低建筑的投入成本。随着新型环保建筑材料出现，以及节能施工技术的发展，环保技术已经越来越多地被城市的高层建筑所使用。所以本文将对生态建筑设计原理及设计方法进行仔细的研究分析，提出合理的方法，为新技术的发展提供科学的借鉴。

1 进行生态建筑设计原理及设计方法研究的意义

由于近年来，建筑行业的发展速度较快，尤其是房地产开发产业日趋火热。这就是人们对建筑质量的要求越来越高。所以说进行生态建筑设计原理及设计方法研究，提出科学的设计方案，对于建筑行业的发展来说具有重要意义。除此之外，高质量的房屋是每个购房者的需求，人们总是希望买到价格合理且生态环保的房屋。由此可见，生态建筑设计原理及设计方法的研究是非常必要的，可以更好地满足购房者的消费需求。最后进行生态建筑的研究可以提高我国建筑行业的整体发展，促进中国生态建筑的发展。

2 生态建筑的设计原理

2.1 与自然环境和谐相处

通过对历史的考察不难发现，中国古代的建筑一直不断追求人与自然的和谐相处。而生态建筑所体现的根本理念就是人与自然的和谐相处，充分延续着人类最古老的自然情怀。对于建筑工程来说，在建造过程中它对自然环境有着非常大的影响。例如在建造过程中所产生的垃圾、废气、废物等，都会对大气、水源、周边环境造成严重的破坏。所以说在进行房屋建造的时候，一定要遵循人与自然和谐相处的设计原则，减少对照明及制冷设备的使用，尽量减少对生态的破坏，只有这样才可以更好地促进生态建筑的发展。

2.2 降低能源消耗

建筑物的能耗损失一般情况有以下两种：①通过建筑幕墙的墙体结构与外界产生热传递而带来的能耗损失；②由于空气的深入带来的能耗损失。因此为了实现节能施工，一般是通过合理的设计遮阳系统，提高幕墙的气密性能进行节能施工的。所以为了更好地遵循降低能源消耗的设计原则，可以设计合理的遮阳系统、加强建筑幕墙的气密性设计等。例如，玻璃幕墙作为近些年建筑行业使用较多的建筑技术，在当前的高层建筑中有着广泛地运用。通过这一技术不但可以减少建筑的成本，降低建筑的能耗，提升建筑的综合经济价值，同时也能够降低建筑的总重量，增加建筑的现代美感，只有这样才可以更好的促进生态建筑的进一步发展

2.3 为使用者提供健康舒适的环境

建造房屋的目的是为了保证人们可以更好的居住，所以说必须要坚持为使用者提供健康舒适的环境的设计原则，让每个居住者都可以享受到舒适的居住环境。首先建造的生态房屋必须要拥有充足的采光以及良好的通风设计只有这样才可以保证居住者的身体健康，提升住户的满意度和舒适度。

2.4 充分利用新技术、新材料

在进行生态建筑的设计时还要充分利用新技术和新材料，例如对于玻璃幕墙的设计，就可以充分运用新型的玻璃材料。玻璃材料也是进行建筑幕墙的重要材料之一，其热辐射率较高，表面换热性较强，是进行建筑幕墙的优良材料。在太阳光较为强烈的夏季，多余的太阳能会通过玻璃进入到室内，而冬季的时候由于室内温度较高就会和外部空气产生热传递，从而增加空调的负荷，增加室内的能耗。根据国际门窗相关数据表明，单层玻璃的导热系数为5.5，中空玻璃的导热系数为2.75，Low-E中空玻璃的导热系数为1.58，由此可见Low-E中空玻璃的导热系数较小，隔热效果最好，因此在建筑幕墙多采用这一材料。目前采用的Low-E中空玻璃类型分为单银Low-E中空玻璃、双银Low-E中空玻璃和三银Low-E中空玻璃。我们可以看出三种Low-E中空玻璃的透光性能基本类似，但是三银Low-E中空玻璃的遮阳系数Sc以及太阳红外热能总透过率比另外两种玻璃要低很多，也就是说该种类型的玻璃可以最大限度将太阳光吸收掉，从而降低室内与室外的热循环。所以说在建造生态建筑的时候，使用新材料和新技术是非常必要的。

3 生态建筑的设计方法

3.1 实现自然采光

对于目前的普通建筑设计来说，在照明方面都是采用传统的电力照明方式。但是随着生态建筑的发展和节能理念的流行，对生态建筑的设计方法要求越来越高。例如在采光照明方面，可以利用玻璃幕墙或者是反光设计来充分利用太阳光，减少对电力照明设备的使用，这样就可以大大减少能源的消耗，促进生态建筑的发展。

3.2 合理利用降温隔热措施

对于生态建筑的设计方法来说还必须要进行因地制宜，根据每个地区的具体特点进行设计，充分利用自然环境，减少对能源的消耗。例如在气候较为炎热的地区，就必须要考虑对室内的降温隔热设计，挑檐板、窗帘以及水幕等设计来避免过多的阳光射入，这样就可以实现降温隔热的效果，实现生态房屋的设计。

3.3 充分利用太阳能

要知道太阳能是一种充足的自然资源，在进行生态建筑设计的时候，必须要加以充分利用。目前大家所熟知的太阳能的利用方法就是太阳能热水器的利用，除此之外，在进行生态建筑设计的时候，还可以利用太阳能进行冬季取暖。例如在寒冷的北方地区，可以将冬季过多的阳光进行充分利用，转化为热能进行取暖，这样就可以降低对电力的使用，实现对生态建筑的环保设计。所以设计人员必须要掌握这些设计原理和设计方法，促进生态建筑业的进一步发展。

3.4 利用压力以及温差的作用

对于建筑的建筑幕墙来说，由于建筑幕墙与外界环境不是完全隔绝的，会存在一定程度的透气性要求。而由于外界大气压与内部气压产生一个压差，那么就会在压差的作用下使得空气进而到建筑幕墙内部。而建筑幕墙的气密性是降低这一气体流动带来的能耗损失。可以采用优质的硅胶条对于建筑幕墙的框架结构内部框体空腔进行填充，这样就可以降低室内外的压差，减少气体的渗透。在分割的前空气腔内填充发泡材料，并且选用密封胶圈对于结构衔接的部分进行封闭，提高整体建筑的气密性。除此之外，还要注意充分利用季节的温差变化，来保证室内的空气流通，提高室内的环保程度，保证住户的身体健康，促进住户舒适度的提高。