生态建筑理论在住宅建筑设计中的运用研究

◎陶跃平

伴随着社会经济的不断发展，人们思想认识和价值观念逐渐发生了改变，对居住环境产生了新需求，即健康舒适、节能环保及个性化。这就使得住宅建筑设计逐渐朝着多功能、高质量、生态化的方向迈进。为了能够科学合理地展开住宅建筑设计，满足居住者的需求，需要设计人员能够理解并掌握生态建筑理论，在该理论指导下科学合理地进行建筑各个方面的设计，为打造现代化住宅创造条件。

一、生态建筑理论的概述

“生态建筑”一词逐渐走入人们的生活，越来越多的居民青睐生态建筑。之所以会产生如此效应，主要是生态建筑具有以下特点，即：注重对住宅建筑的健康与舒适予以考量，也就是从为居住者提供舒适、温馨、自然、清新的居住环境的角度出发，合理布局建筑建筑结构、保证建筑采光适宜、保证室内温度和湿度适宜；注重提高提高建筑的生态效益，也就是尽可能地利用可再生资源来进行工程建设，减少不可再生资源的利用。

生态建筑理论是一个持续丰富的理论，能够为住宅建筑建设提供理论指导，使之能够从绿色环保的角度来进行设计与建设。具体分析生态建筑理论内容，可知它对建筑材料进行了详尽阐述，即尽量采用具有生态属性的自然原材料，既能够满足住宅建筑工程建设需求，又能够做到无污染、无辐射；对空间平面方面进行了详尽阐述，即尽量保证所设计建筑空间平面能够做到自然光照、自然通风等，与自然环境保持一致；对居住需求方面进行了详尽阐述，即为了能够满足人们居住需求的同时促进人与自然和谐共处，住宅建筑设计与建设应遵循可持续发展理念，以保护生态环境为前提条件，设计具有生态属性的美感十足的建筑物，满足人们审美需求和居住需求。

二、住宅建筑设计中生态建筑理论的优化运用

从理论层面来讲，在生态建筑理论指导下展开住宅建筑设计是非常必要的，能够保证所建设的住宅建筑满足人们居住需求；能够与我国所提倡的节能环保理念相契合，促进建筑行业更好更快地发展。所以，应当积极切实有效地解决当前生态建筑理论应用问题，优化设计住宅建筑。

（一）生态建筑理论指导下住宅建筑设计的原则

按照生态建筑理论内容来规范化、合理化、有效化地展开住宅建筑设计，需要遵循健康舒适、节能环保、美观实用的原则。

1.遵循健康舒适的原则。因住宅建筑设计的目的是为了给广大居住者提供可居住的建筑物，那么满足居住者的基本需求是非常必要的。对广大居住者的居住需求予以了解，他们最基本的需求就是健康舒适。为此，设计人员在生态建筑理论指导下展开住宅建筑设计，首先就要遵循健康舒适的原则，总结性分析以往住宅建筑建设和使用实际情况，明确存在的问题，按照可持续发展理念来进行住宅结构设计、平面设计等等，解决甲醛超标、光照不合理、通风不畅等问题，为广大居住者提供优质的居住环境。

2.遵循节能环保的原则。基于对生态建筑理论的理解，其理论内涵是打造生态环保型建筑物，那么在该理论指导下展开住宅建筑设计应当注重遵循节能环保原则，各个方面设计都应尽可能地做到节约资源、保护环境，比如选择环保型建材；充分利用可再生能源等等，如此既能够保证后续所建设的住宅建筑既满足人们的居住需求，又能够实现低排放、低消耗、低污染的目的。

3.遵循美观的原则。美观原则要求所设计的住宅建筑内部和外部都能给人以美好的视觉享受。基于此，设计人员在具体进行住宅建筑设计之前需要通过一系列的调查和分析，掌握当前广大居民的审美需求，进而巧妙地设计住宅建筑的各个部分，合理地搭配色彩、合理地选用适合造型的建材等，以便后续住宅建筑建设后能够呈现优美建筑。

（二）生态建筑的设计方法

生态建筑是在更好地满足居民生活需求的基础上，合理利用自然资源，从而实现人与自然的和谐统一。生态建筑理念强调“以人为本”，重视人与自然的共同发展，所以在现代生态建筑的设计建造过程中，需要结合现实情况与地理环境将自然资源因素引入其中。除了对具有地方特色的自然资源进行有效利用之外，还要从文化的角度对生态建筑进行考量。为了能够打造生态化的住宅建筑，需要掌握并且合理地应用生态建筑设计方法。

1.打造个性化建筑。

基于生态建筑理念来进行建筑物设计，需要尽量保证建筑室内能够满足人们的基本居住需求，比如舒适、温馨、自然、便捷；保证建筑外部绿意盎然、生机勃勃。为了能够最大程度地满足不同人群的生活需求，建筑设计始终要遵循以人为本的原则，对不同群体的需求予以了解，尽可能地掌握不同年龄段生活特点及居住需求，以此为切入点来设计建筑物，势必能够保证建筑物自然之感，同时具有个性化特点，能够让居住者居住的更加舒心。设计人员应注意保证建筑设计的协调性，也就是对建筑物的建设地及周边环境予以了解，从使建筑物能够自然融入周边环境，尤其是能够能够与自然环境相融合，进而客观分析实际的居住需求，展开个性化的设计，将建筑物与周边环境进行有机融合，合理设计建筑结构及尺寸；注重充分利用现有的建筑资源和生态资源，通过科学的布局和合理规划，充分利用资源，扩大建筑空间；优化设计建筑内部各个区域，包括卧室、厨房、客厅、书房等，以便满足人群个性化的生活习惯和居住习惯；建筑室内设计则从居住者的工作需求、生活需求、审美需求等方面展开；出行设计则是从方便居住者出行和与生态环境融合的角度出发来规划停车场位置及小区内线路。

2.优化设计建筑管道。

对建筑物的周边环境和施工情况予以调查分析，近些年所落实的高层建筑或者综合性建筑，虽然建筑功能增多，具有现代化特点，但是某些方面的设计缺乏生态化特点，难以使建筑物与生态环境有机融合，为居住者营造良好的室内环境。为了能够真正做到这一点，需要以生态建筑理念为基础，结合以往设计经验，按照相关规范要求，展开住宅建筑各个方面的设计。就以建筑物管道来讲，高层或者超高层建筑物管道线路敷设要求较高、管道数量较多、管道类型较多，比如给水管道、排水管道、热力管道、燃气管道等等，如若管道辐射不合理，那么可能会增加建筑物的危险性、可能会造成资源浪费、可能造成环境污染等情况发生。为了避免此种情况的发生，应当注意对建筑结构予以明确，客观分析建筑物需要安装管道，按照相关规范要求来合理规划设计管道路线，避免管道交叉或者错位的现象发生，保整个建筑的生态学性能。

3.确保建筑节能高效无污染。

伴随着我国建筑行业逐渐向生态化发展，生态建筑逐渐成为建筑工程建设的主流，越来越多的生态型建筑工程项目落地。此种情况下，为了保证所建设的住宅建筑真正具有生态化的特点，在具体进行住宅建筑设计之际应当在生态建筑理论指导下良好地进行各个部分的设计，满足绿色生态要求，即节能、高效、无污染。这就需要设计人员所选用的建筑材料满足节能、消耗少、无污染的要求；选用成熟且适用的施工技术，以便工程施工能够高质高效地展开，促使建筑工程大大标准要求，缩短施工周期、降低工程成本。

（三）生态建筑理论指导下住宅建筑设计

生态建筑理论指导下展开住宅建筑设计应有侧重性地展开，如此才能够有效处理重要部分、合理地设计细节部分等，以便呈现生态化、实用化、合理化的住宅建筑。

1.建筑布局设计。

住宅建筑设计的重点之一是空间布局设计，如若这一方面设计存在缺陷或者不足，那么可能出现“热岛”现象，即局部热量集中，温度过高，其他区域温度偏低，无法为居住者提供温度适宜的居住环境。设计人员在生态建筑理论指导下展开住宅建筑设计，需要综合考虑当地气候条件变化情况、风向变化情况、建筑所在地周边环境、地质条件、观赏性需求等等，进而统筹规划、合理设计建筑的朝向、建筑的整体高度、建筑结构的密度等等，以便营造良好的建筑内部环境。

2.建筑通风设计。

对以往住宅建筑应用实际情况加以分析，某些建筑通风不畅，居住者为了能够满足基本的通风需求，往往会安装空调、新风机等设备，这使得建筑物运行能耗增加。与生态建筑理论相违背。设计人员在生态建筑理论指导下展开住宅建筑设计，应当正确认识到通风设计的重要性，从节能环保的角度出发，分析当地风向变化特点及居住者需求，合理地展开建筑门窗结构、尺寸、打开方式等方面的设计，以便建筑室内通风良好，能够满足人们夏季通风换气的需求；也能够提高门窗结构的密封性，保证冬季室内温度适宜。总体来讲，住宅建筑通风设计应以自然通风为主，设备通风为辅，满足人们通风需求，又能够有效地降低能源消耗，维护我国生态环境。

3.建筑采光设计。

生态建筑理论详细说明了建筑采光应充分利用自然光照，降低光照设备的应用，以此来为居民营造舒适的居住环境，同时切实有效地节约能源。按照生态建筑理论要求，展开住宅建筑采光设计，需要设计人员注意两点，即充分利用自然光源及合理遮阳，营造舒适、温馨、自然的居住环境。为了能够真正做到这一点，设计人员可以将BIM 技术、有限元分析方法应用于建筑设计之中，将当地光照信息、住宅建筑信息及相关规范要求录入到BIM 软件之中，构建住宅建筑模型，具体分析建筑采光面积、建筑光照时间、建筑光照强度等，根据分析结果来具体设计可行性的建筑采光方案，比如设置落地窗及遮阳板，如此建筑内能够充分接受自然光，并且居住者可根据自身状态调整遮光板，以此来满足自身居住需求[4]。在施工过程中要坚持资源节约的理念，自然光源和普通照明灯相比可以节省80%的能源消耗，从而实现建筑物的绿色节能发展。关于局部风环境的设计，设计人员应该在优化建筑物布局的基础上考虑风向和建筑物门窗的位置结构，有效利用自然风进行通风从而减少空调的使用频率，推动生态环保方案在住宅中的充分利用。

4.外围护结构设计。

建筑外围护结构设计，主要是通过保温材料、防水材料的选用以及建筑外墙窗体结构的设计，以此来提高建筑物保温隔热性能，降低渗水等不良现象的发生。这侧面说明了建筑外围护设计是否规范合理，直接关系到住宅建筑能否长期良好使用。为了能够提高外围护结构的合理性及实用性，应当按照生态建筑理论，慎重地选择保温材料和防水材料，尽可能地保证材料使用性能较强，同时具有环保特点，比如陶瓷保温材料、岩棉材料、玻璃棉卷毡等等。又因为当前我国建筑防火要求较高，所以设计人员注意根据相关标准来选择防火等级较高的保温材料和防水材料，提高其实际应用价值。又因为施工作业是否有序且合理地展开还会给建筑外围护结构的使用性能带来一定程度的影响。需要设计人员基于建筑实际情况、外围护结构基本情况及相关施工要求，科学合理地设计施工方案，比如说明防水材料、保温材料铺设施工流程及相关注意事项等。

5.植物景观设计。

在我国大力提倡节能环保理念，意在促进人与自然和谐共处，推动我国可持续发展的情况下，建筑行业应基于国情，调整发展路径，朝着生态化方向迈进。为此，设计人员应当按照行业要求及设计标准，积极地展开住宅建筑植物景观设计。为了避免此方面设计形式化，应当以生态建筑理论为依据，结合住宅建筑的实际情况，除了科学合理地设计小区绿化之外，还要进行微植物景观的设计，也就是根据建筑内部和外局空间布局情况，合理地嵌入盆栽植物，以便其能够与居住环境相融合，增强居住环境的美感和清新感；还要进行屋顶植物景观设计，也就是根据生物学和美学相关内容，结合屋顶实际情况及当地气候条件，选择适宜的植物，栽种在屋顶，呈现具有观赏性的植物景观，如此不仅能够改善空气质量、给人以美的体验，还能够充分吸收或者缓冲雨水，降低屋顶渗漏发生概率；还要进行外墙植物景观设计，也就是从满足居住者审美需求的角度出发，选择能够与建筑外墙相配的攀爬类植物，使之能够覆盖在建筑外墙上，与建筑外墙相配，给人以生机勃勃之感。

6.节能环保设计。

回顾分析我国建筑行业发展历程，一直以来住宅建筑建设具有能源消耗严重、环境污染严重的情况，导致我国生态环境建设不佳。而在当前建筑行业逐渐朝着生态化方向发展的情况下，住宅建筑建设的过程中应当要求设计人员严格依照生态建筑理论来展开节能环保设计。也就是重点关注当前建筑领域应用的新能源技术，基于住宅建筑实际情况，将适合的、可用的新能源技术应用于住宅建筑之中，比如在建筑屋顶安装太阳能热水器，用以采集、存储太阳能，之后将太阳能转化为电能、热能，从而满足建筑供暖或者热水应用需求等；比如将分布式电源技术应用于住宅建筑之中，那么用户的余电可以再次输入电网，以获得用电补偿；比如地热能技术应用于住宅建筑之中，那么可以通过吸收大地浅层的热能，将其作为热源，支持室内供暖。住宅建筑环保设计，则需要设计人员客观地分析以往建筑工程建设过程中存在的环境污染问题，比如噪声污染、非环保型建材的使用等。以此为切入点来展开环保设计，比如尽可能地选择环保且可以回收利用的建材来应用；选用噪音较低的施工机械设备等等。

7.住宅噪音及污染防治。

对城市居民居住实际情况予以了解，噪音污染、废水污染等问题的存在均使他们的生活质量降低。为了能够良好地设计和建设住宅建筑，满足居住者的居住需求，提高他们的生活质量，应当遵循生态建筑理论的基本要求，在设计建筑物的过程中注意加强噪音污染、废水污染等方面的防治。也就是相关设计人员应当多方走访、调查，了解居民生活中常见的污染问题及其产生的原因，以此为切入点，优化设计建筑的过程中注意运用科学的手段来规避污染，比如选用隔音较强的玻璃、室内植物设计等等，降低污染，为居住者营造良好的居住环境。

结束语：

现代化的今天，国民健康意识增强，他们对居住环境提出更高的要求，比如要保证居住环境温馨舒适、清新自然、心旷神怡。这就使得按照以往设计理念来进行住宅建筑设计越来越不可行。需要设计人员能够深入地学习生态建筑理论，更新设计理念，从可持续发展的视角出发，科学合理地设计建筑结构布局、建筑通风、建筑采光、建筑外围护结构等，以便住宅建筑既能够满足居住者的居住需求，还能够节能环保。