住宅建筑设计中生态建筑理论的应用分析

2019-01-23侯鑫亮

智能城市 2019年22期

侯鑫亮

（中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北武汉 430010）

生态建筑理论在现代建筑领域中越来越重要。生态建筑理论有利于合理利用自然资源，节约能源资源，也有利于满足现代社会人们对住宅的要求。住宅建筑设计人员应当积极研究与实践将生态建筑理论运用到住宅设计中的可行方法，逐步实现对住宅建筑环境的改善，提高住宅建筑整体效益，满足人们居住需求。

1 生态建筑理论概述

1.1 含义

在长期研究与应用过程中，生态建筑理论得到了进一步完善，其本质是对健康与舒适的追求。有效应用生态建筑理论的基础是应用清洁无污染的建筑材料，这能够保证住宅建筑空间具有较高的空气质量，提高住宅建筑的宜居性，人们生活在清洁环境中其身体健康也会得到改善。

为了设计更加舒适的住宅建筑，设计人员必须重视研究与分析客观条件，从住宅建筑区域自然条件入手合理设计户型，科学布置平面空间，强化住宅建筑的光照条件与通风条件[1]。除此之外，生态建筑理论还有更高的追求，即“天人合一”，达到人与自然的完美契合。基于这一更高的追求，设计人员在设计过程中，应当坚持可持续发展原则，在遵循区域原生态的基础上追求建筑美感，同时坚持以人为本思想，在满足居民应用需求的前提下提高建筑内外和谐度，以使住宅既能满足人们的居住需求，又符合人们的审美需求。

1.2 特点

（1）健康舒适。保证住宅健康舒适是设计住宅建筑的第一目标。舒适主要体现在温度、湿度、布局方面。一般要求平面空间布局合理，具有良好的通风与充足的光照，同时湿度恰当，面积适宜。健康主要体现在空气质量方面。一般要求应用环保材料，要求住宅达具有一定的安全性，以促进居民身心健康。

（2）节能环保。设计住宅建筑期间需要注重节约资源，尽量避免使用不可再生资源，充分利用自然资源。例如，太阳能、风能等，提高对资源的循环利用率，以应用环保型资源为主。

（3）美观。住宅建筑设计需要遵循一定的美学原则，符合人们审美的住宅建筑不仅有助于人们身心健康，还能够提高区域美观性。

2 生态建筑理论在住宅建筑设计中的有效应用

2.1 住宅建筑布局设计

生态建筑理论下，设计人员在设计住宅过程中应当进行建筑布局，要求合理且科学，秉持着舒适性设计原则，注重对区域气候的优化与改良。具体而言，设计前期设计人员需要对住宅区域有全面而充分地了解，掌握住宅建筑群密度、高度等内容[2]。另外，设计人员还应当到住宅区域进行实地勘察，了解气候条件、风环境等，在此基础上提高布局的科学性与合理性，以达到优化局部气候、提高局部环境质量的效果。

2.2 住宅建筑通风设计

风环境对住宅建筑设计具有十分重要的作用，应用生态建筑理论必须重视对风环境的研究与应用。充分利用风环境，使其发挥最大作用，能够最大程度上提高住宅建筑的生态效果。因此，设计住宅建筑期间设计人员应当秉持遵循局部风环境的设计原则，注重考虑建筑群高度、密度，进而正确把握建筑群风环境，掌握气体流动规律，设计与其相契合的住宅建筑，满足人们通风需求。同时，设计人员还应当结合住宅建筑具体位置设计建筑循环通风系统，以保证建筑群自然通风的良性循环。

通风与空气质量密切相关，因此对人们的身体健康有重要影响，进行住宅建筑设计最先应当考虑的就是通风问题。举个例子，安徽地区的住宅建筑在通风方面设计的就十分优良，且特色鲜明，以群落方式为主的高门大院外围极高，类似于电影《乔家大院》的拍摄现场，进入院内后直接映入眼帘的是穿堂风极易通过的没有屋顶的天井，空气质量极高，人们居住体验也较高。在炎热的夏日，儿童老人在院子内部感受到的是风过后的凉爽，在这样的通风下人们身心都能够更加舒适。相比于安徽通风良好的住宅，我国存在较多区域通风系统不良，在夏日只有通过中央空调才能有凉爽的体验，比如说，许多城市住宅区，建筑层数较高，若通风设计不良，不仅降低了人们的居住体验，还不利于节约能源。因此，必须重视对通风系统的设计，最大限度地应用生态建筑理论。

2.3 住宅建筑“光”“声”设计

优化住宅建筑结构设计，重视“光”“声”的作用。总体来讲，设计人员进行设计时应当重视对不同季节的考虑，明确各个季节住宅所需的光照，一般来讲包括采暖和遮阳，特别是夏季光照强度大的时候，人们有更多的遮阳需求。同时设计人员还需要结合住宅建筑地理条件、气候条件，通过精确计算得到最佳的设计方案，以保证住宅建筑在接受光照与辐射方面可以得到良好的控制效果，最大程度上提高建筑使用寿命。另外，设计人员还需要注意科学配置遮阳与光照的比例，结合区域环境特点，进行科学计算，明确具体参数，提高设计方案的实效性。

基于光照、遮阳的设计。应用生态建筑理论，有助于实现减少建筑耗能的目标。具体而言，环保住宅建筑可以优化传统住宅建筑设计理论下的空调与照明系统，继而得到切实有效的节能。从光照与遮阳这一层面来看，在设计过程中，应当注重光照时间充足，同时合理设计建筑外围，增设一些遮阳设备，以达到夏季遮阳的目的[3]。比如说，住宅建筑设计地区气候条件为夏热冬冷，设计人员可以在外门窗位置增设遮阳装置，进而达到遮阳效果。同时利用外围结构设计保温层，降低热传递，提高住宅建筑冬季保暖效果。另外，还可以进行朝向设计，延长光照时间，提高热能，进而降低耗冷、采暖以及暖通空调消耗量。对于采光而言，可以采取设计功能房外窗的方法，提高自然采光量，满足人们光照要求。

基于噪声控制的设计。就我国目前购房整体情况而言，以在城市工作生活的工薪阶层为主，这一群体具有鲜明的特点，希望在工作之余能够在舒适、安静的环境中休息、放松。因此，在设计过程中设计人员应当有意识地控制噪音，对于城市中心区域的住宅合理布置隔音屏障，以提高住宅建筑的宜居性，避免声污染。

2.4 住宅建筑水景、绿化设计

住宅建筑区域热环境与诸多因素相关，例如，空气中气流的流动状态、建筑区域辐射情况、建筑施工材料、水景设计、绿地面积、建筑布局、建筑密度等，上述因素都有可能触发住宅建筑的“热岛效应”。因为与住宅建筑热环境相关的因素众多，设计人员想要彻底避免出现这一问题，就必须着眼于建筑布局设计，增设绿化面积，合理布置水景。例如，对住宅建筑墙壁的设计采取垂直绿化，提高建筑屋顶绿化率，进而有效降低建筑群温度。需要注意的是，在应用生态建筑理论过程中，不能仅仅单纯地增加绿化面积，单一地依赖植种草皮的方式，而是应当与水景设计、通风设计等有效结合，科学防范“热岛”问题，同时还能降低建筑建设成本，通过设计改善住宅建筑内外环境。

在水景、绿化设计过程中应用生态建筑理论集中体现在对绿化、水景以及水循环的利用方面。具体而言，设计住宅建筑人员应当始终坚持生态建筑理论，把该理论贯穿于绿化、水循环设计全过程，以有效防范“热岛效应”。在植被的选择方面以区域现存植被为主，兼顾经济效益与环境效益。设计人员在进行绿化设计期间，为了达到良好的效果，可以采取下述方法，第一，以选择搭配完备的水景设备与绿化植被为主，兼顾住宅建筑群整体区域环境情况进行综合设计，在满足人们审美观的基础上，最大程度上提高水景、绿化对室内条件的改善，降低“热岛效应”的效果，以达到对建筑环境质量的有效提高。第二，应用生态建筑理论必须坚持以人为本的原则，绿化设计的目的并非是让建筑与绿化相分离，而是需要二者相辅相成，通过有机结合提高住宅建筑的宜居性，满足人们的使用需求。在设计水景、水循环系统时，还应当注重考虑下述几点问题，第一，结合区域特点、风土人情，明确居住者对住宅建筑的实际要求，综合调控，合理部署，避免出现形式问题；第二，协调绿化设计与水景设计，重视二者配合后的美观度，应当提高二者与住宅建筑群的整体协调性，在风貌上保持一致，同时进行精确计算，以达到改善环境的效果，给人们更好的体验感受；第三，从结果的角度出发，设计人员应当从住宅能够带给居住者的绿色体验感受出发，提高住宅建筑的生态效益，设计绿色建筑；第四，充分发挥想象力，融入正确价值观，提高住宅建筑趣味性、舒适性，以期设计出备受人们喜爱的建筑。

2.5 住宅建筑节能设计

生态建筑理论在节能设计过程中的应用主要包括两部分，一是建筑材料节能，比如说，设计人员结合住宅建筑建设工程需求，通过降低配筋率、合理使用混凝土添加剂等方法减少材料用量。再比如说，选择节能环保材料，充分利用建筑材料。二是能源节约，可以采取合理应用太阳能、地热能等方法降低对传统煤炭能源的利用率，可以进行地热系统设计，在有条件的地区设计风能系统，在满足人们的居住需要的同时提高住宅建筑生态效益。