浅议建筑设计中的生态建筑设计
2021-03-07邹超
邹超
摘要:近些年,人类活动与自然环境的冲突越发严重,这直接造成了自然环境、人居环境的恶化,也迫使人类不得不重新审视人与自然的关系。可持续发展观的提出,在很大程度上缓解了建筑对能源、环境的影响,基于这个背景,本文对建设设计中生态理念的应用进行分析,旨在助力于我国建筑与生态的和谐发展。在未来,中国建筑不能再走高耗能、高污染的道路,建设生态型建筑发展之路势在必行。
关键词:建筑行业;生态建筑;设计
引言
生态建筑在我国研究和发展的时间短,但是,国家政府以及有关部门对其十分重视,因此,在相关研究上也取得了一定成绩。生态建筑主要是利用太阳能、自然通风等有力的自然条件,满足建筑的采光、通风等需求,进而减少大量的能源消耗,从整体升减少建筑耗能与环境污染,最终实现建筑与生态、自然的可持续发展。
一、生态建筑的涵义分析
生态建筑就是用生态学的观念去看待建筑与环境的关系,通过对建筑本身和建筑所在的生态环境相关因素进行分析、组织、设计,达到高效有序循环转化能源、减少污染的目的。生态建筑属于建筑的一个生态系统,大量人口被聚集到一起居住在一个超级建筑之中,通过有效的组织设计[1],建筑内外空间的各种物态因素得到了充分利用,物质、能源在建筑生态系统内部井然有序的转换,整个建筑环境具有高效、低耗、无废、无污等特点。现有的原生态建筑设计,都是在节约经济条件下进行生态设计的,虽然具有生态化特点,但是在能源节约方面效果不明显,并且缺乏可持续性。所以,生态建设设计应该以节约能源为目的,将生态技术运用到一般建筑设计中,进入实现普适性。生态建设设计应该以基本的居住环境要求出发,利用适宜技术,结合实际环境,设计出具有地域特色的生态建筑,使其可以满足可持续发展的要求。
二、基于生态设计理念下的建筑设计策略
结合上文对生态建设相关内涵的研究,下面对其在建设设计中的具体应用进行分析:
1合理利用太阳能
太阳能是一种可再生能源,在生态建中合理利用太阳能,不仅可以节约很多能源,还可以降低大量资金投入,具体如下:
1.1太阳能热水
太阳能热水系统是生态建筑水循环中的重要组成部分,利用太阳能进行冷水加热,可以实现无废无污,这是一种可持续利用的生态方法。太阳能热水系统包括太阳能集热器、水箱、循环管道等几个部分组成。目前比较常见的太阳能集热器有两种,一种是管板式太阳能集热器,一种是真空管式太阳能集热器,其中太阳能集热器比较常见的是管板式太阳能集热器,其效率非常高,应用也十分广泛,具有价格便宜、效果显著等优点;还有一种是真空管式集热器,这种集热器又被成为玻璃金属结构和全玻璃结构集热器,全玻璃结构技术上更为先进,基本可以实现能量的单向流动,也就是吸收太阳能的过程中没有热能的流失,因此,具有效率高、受季节影响小、不易破损、使用时间长等有点。
在生态建筑设计中引入太阳能集热器,可以为人们提供沐浴、洗涤等生活用热水需求,并且水温一般保持在40-80度之间,每天都可以产生热水,这样的供水方式,可以有效节约能源,可以有效满足生态理念的建筑设计需求。
1.2太阳能采暖
在生态建筑设计中还可以利用太阳能进行采暖,生态建筑设计中的太阳能采暖系统包括管道、集热器、散热器、风机以及泵、储热装置等,这种太阳能采暖系统具有强制循环功能,调节方便灵活,能够有效满足人们的生活需求。在过去,依旧有很对地区开始建设太阳房,除了住宅之外,还包括很多公共建筑和生产厂房,经过多年实践,人们开始意识到,太阳房的一次性投资比极高,并且技術复杂、维修管理困难,并且也会消耗一定的常规资源。因此,目前,利用太阳能采暖的方式已经有了很大进步,应用于生态建筑中主要有两种形式,分别是被动式采暖和主动式采暖。被动式采暖就是利用房屋结构本身完成太阳能集热、蓄热和放热;主动式系统则是利用太阳能集热器对太阳能进行收集,之后再利用电泵等耗电装置将热能输送到各家各户。
2合理利用风能
2.1利用风能供热
除了有效利用太阳能之外,在生态建筑设计中还可以利用自然风实现建筑的通风、发电,风力发电系统可以集中布置,也可以进行分散布置。集中布置风力发电系统一般以建筑群或者小区为单位,设计中可以在小区上风处设置风车组,这样既可以丰富小区景观,又可以实现能源供应,通过风尘组风力发电可以为小组住宅提供大部分用电,进而达到节约能源的目的,但是这种风能利用系统是将电力输送到电网,建筑物再从电网中获得电力,在住宅中不需要设置专门的技术系统。在生态建筑不断发展的过程,风能被直接利用到建筑物供能之中,在很大程度上解决了建筑的发电需求[2]。
2.2实现自然通风
利用自然通风可以有效满足人们的通风需求,自然通风的合理实际,可以减少电扇、空调等机械设备的利用,在保障室内空气质量的同时,也大大减少了能源消耗与环境污染。自然通风利用空气对流和循环,使室内温度保持恒定,通过散热换气进行温度调节。因此,设计中,要考虑创造利于热压、风压通风的条件,尽可能避免阻隘通风的障隘因素,甚至可以通过导流板引导自然通风;此外,周围建筑形式、密度等环境条件对建筑外围护结构的风压分布产生影响。
考虑到季节变化的影响,夏季,建筑借助通风散热构造可以避免建筑内墙面、内顶面被太阳光直射,还可以利用风压促进室内空气的不断流动,将热空气带走,帮助室内散热;冬季,则关闭通风孔,利用空气间层作保温层,减少室内外温度的传递。
可为住宅提供大
3利用保温及外墙节能
建筑保温与隔热是生态建设实际的重要方面,长期以来,建筑设计师在设计时要花费大量的精力去解决这方面的问题,因此,多年来,设计师也积累了丰富的经验,比如:争取良好朝向,防夕晒,南面大面积开窗或者遮阳,以实现光照的调节。随着生态建设的发展和普及,设计师已经开始采用充分考量建筑的生态保温与外墙节能,设计中通常会将建筑物设计在避风、向阳的低段,这样可以尽可能多的争取房建日照时间。具体分析如下:
3.1复合节能墙体的利用
目前,设计中会采用符合技能墙体来实现节能保温需求。复合节能墙体是一种比较常见的生态节能设计,这种墙体通常是由绝热材料与传统墙体材料、新型墙体材料复合形成的。如果绝热材料复合在建筑外墙内侧,就可以将其成为内保温复合墙体。
3.2墙体结构层
可以采用缓凝土现浇或者预制品的外墙,内浇外砌或者砖混结构的外砖墙,既可以达到承重的目的,又可以节约成本和能源[3]。
3.3保温隔热层
设计中要设置保温隔热层,这是节能墙体的主要部分,一般在这部分设计中会采用大量的绝热材料,比较常见的绝热材料有有机、无机、金属等三类,处于导热系数、抗压强度、整齐渗透率、燃烧性能等方面的考虑,一般会选择选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。
结束语
随着生态节能建筑的普及,与其相关的设计也逐渐受到更多关注,本文针对建筑设计中的生态建筑设计要点进行讨论,旨在更好的促进我国建筑与生态的和谐发展。
参考文献
[1]谢敬滔.绿色生态校园建筑设计探讨[J].低碳世界,2021,11(11):65-66.
[2]张宁.生态建筑设计在城乡规划中的应用分析[J].城市住宅,2021,28(11):142-143.
[3]蔡俊林.绿色建筑设计与生态小区规划探讨[J].城市住宅,2021,28(11):162-163.
2164501186343