生态建筑设计在城乡规划中的应用分析

2022-07-31韩东辉冯爱杰

建筑与装饰 2022年14期

韩东辉冯爱杰

1.晟远工程设计集团有限公司山东烟台 264000；2.上海同济工程项目管理咨询有限公司上海 201600

1 城乡规划设计概述

城乡规划设计具有明显的全局性、综合性以及战略性，涉及的工作内容较为复杂。在开展城乡规划设计的工作实践中，相关部门需要对现代化建设的基本要求有清晰全面的了解，并根据当地的实际情况，以长远的发展眼光进行统筹规划和综合布局，从而有效平衡短期利益与长期利益、经济发展与生态环境、局部发展与整体发展、农业发展与工业生产之间的关系，为人民群众创造优质的生活环境。目前，城乡规划设计可以对现有的土地资源进行合理分配和科学安排，其实际效能主要表现在以下方面：①城乡规划设计是国家宏观调控的重要手段，是在政府部门的干预下满足城乡基础设施建设的基本要求，从而在确保土地整体利益的前提条件下，进一步优化土地资源开发利用的合理性；②城乡规划设计是相关政策顺利实施的关键途径，工作人员需要全面落实规划设计中的各种计划政策，并协调各个部门完成与城乡建设相关的事宜，同时严格控制城乡建设工作中的私人开发行为；③城乡规划设计是形成城市未来框架的重要基础，因此需要对现有的土地资源进行合理配置，从而形成一个科学合理的空间结构，为城乡建设的进一步发展提供良好的先决条件。与此同时，在城乡规划设计的工作实践中，相关部门还要全面调查规划区域内人民群众的生活习性，并对其给予充分的尊重和保留，从而有效避免城乡规划设计工作对规划区域内人民群众正常生活造成的不良影响[1]。

2 建筑生态设计的原则

第一，节能原则。建筑生态设计，要将能耗作为第一考量要素。如在建筑材料选择上，以可再生、可降解材料为主，减少材料对生态环境的污染和破坏。第二，和谐原则。建筑生态设计，要强调建筑与周围生态环境的和谐。建筑本身要与当地自然生态环境保持协调，特别是建筑与人、建筑与动植物、建筑与环境之间的关系要和谐。建筑生态设计，要尊重生态环境多样化，要确保人与自然共生共荣。第三，人本原则。建筑生态设计，主导者为人，使用者是人，人是生态设计的中心，要贯彻生态观理念，坚持以人为本。对于生态建筑设计，绝非是降低材料质量，将牺牲人的健康和舒适度作为代价，而是要尊重和维护人的生命健康，实现人与环境、人与建筑相谐共处[2]。

3 生态建筑设计在城乡规划中的应用

3.1 太阳能热水

太阳能是一种清洁能源，目前已经在我国得到了大范围的应用，极大程度减少了我国对煤炭以及电能的消耗，对生态环境的可持续发展大有裨益。在开展城乡规划设计的具体实践中，相关部门要根据当地气候的实际情况，切实加强对太阳能的应用研究，从而充分发挥生态建筑设计的实际效能。在此过程中，相关部门要在朝南的屋面上安装适宜的集热板，并根据规划区域所处的经纬度对屋面倾角进行精确计算，从而得到屋面的最佳倾角，切实提高太阳能的实际利用率。除此之外，在应用太阳能热水的具体实践中，相关部门还要切实提高太阳能装置与建筑物结合的科学性和合理性，从而达到相对统一的视觉效果，有效减少太阳能装置对建筑物外观造成的不良影响。相关人员还可以通过对太阳能装置的设计，使太阳能装置成为建筑物上的特殊装饰，从而形成更具特色的建筑风格。

3.2 贯彻落实循环、节能、环保原则

3.2.1 科学选择节能墙体节能墙是绿色生态小区建筑的首要选择。节能墙包含外保温墙体与内保温墙体。考虑到住户装修的风险与内保温法的实际效率，常使用外保温墙体。

3.2.2 隔噪系统的节能设计有效隔绝噪声污染是生态小区建设的重点。在设计之初，可以聘请专业人员对周围噪声进行数据分析。室外声环境系统应符合白天噪声不高于50dB，夜间不高于40dB。住宅建筑应采取人工降噪措施，如使用复合材料制作隔声垫、种植树木等方式减少噪声；外窗设置中空隔声玻璃，使声波传输过程产生折射，降低噪声分贝；公共设备采取减振与隔声手段；室内水管使用隔声棉包裹等。

3.2.3 光环境系统的节能环保原则光环境系统分为人工照明和自然采光系统。在绿色生态小区规划中，应避免产生炫光、影音墙等光污染，减少玻璃幕墙、霓虹灯的使用。同时，公共场合应全部采用节能灯具，利用新能源提供绿色照明，使小区照明节能高效。生态小区内道路识别，宜采用反光指标牌、反光道钉等，以提高安全系数、减少资源浪费。

3.2.4 固体废物回收固体废物在本文指建筑过程中产生的固体、半固体垃圾，如残次品、建筑垃圾。在施工过程中，应遵循节能环保原则，将其回收、循环利用，使固体垃圾创造经济价值，减少环境污染，保障生态小区的建设。通过对小区固体垃圾进行分类，如塑料类、金属类、玻璃类等，通过回收处理，减少填埋固体废物对环境的污染，促进人与自然的和谐共生。

3.3 地下水空调

我国大多数地区都具有十分丰富的地下水资源，地下水温度会保持在相对恒定的状态，其温度上下浮动的区间并不会太大。针对这种情况，相关部门在开展城乡规划设计的具体实践中，如果当地具有较为丰富的地下水资源，那么相关部门就可以切实加强对地下水空调的应用，地下水空调主要是指将地下水作为主要的换热介质，从而使其能够起到与空调相同的作用。这种生态建筑设计在城乡规划中的合理运用，不仅可以切实减少空调使用过程中对电能的浪费，同时还能有效减少空调使用过程中废气以及其他污染物的排放，这在很大程度上降低了夏天降温和冬天制热对生态环境的破坏。目前，地下水空调作为一种新型空调系统，已经开始被应用于我国城乡规划中[3]。地下水空调的制冷工艺和制热工艺流程如图1、2所示。

图1 地下水空调的制冷工艺

图2 地下水空调的制热工艺

3.4 做好热岛效应防治，打造生态绿色建筑环境

从建筑生态设计中，要关注热岛效应的防治，特别是在建筑热环境优化中，通过对建筑周围生态环境的绿化，来改善建筑周边热辐射系统，减少热岛效应。设计师在对建筑结构与建筑布局设计上，要重视建筑群范围内温度高，可能引发热岛效应。在建筑生态设计中，通过融入绿化方法，来合理布局绿化景观，既增加建筑美观，又降低热岛效应。如在墙壁上设置垂直绿化，在屋顶设置顶层绿化，在建筑群之间布置水景观，来调整建筑群整体温度。需要注意的是，在建筑生态设计中，设计师要综合考虑绿化方案，并非单方面增加绿化面积，就能改善热岛效应，而是要通过对建筑群落整体化设计，从林地、绿地、水景、通风等要素进行分层设计，合理配合，如将沿街绿化、楼间绿化、建筑绿化进行综合设计，改善建筑群小气候，来确保建筑生态目标的达成。

3.5 引入新技术落实生态设计理念

随着现代科技的不断更新，技术体系应用也不断深化。因此，在绿色生态小区规划设计中，应注重新技术的应用。一方面，加强生态小区技术管理，落实设计图纸要求。部分项目施工前已设计图纸符合生态小区要求，但在评价图纸中，和原设计图纸不一致，导致施工无法完全落实到位。因此，相关人员应加强对生态小区的技术管理，落实施工规范。另一方面，需重视施工交底。建筑施工是将图纸设计转为实体的过程，因此实际施工需知行合一，对生态小区采用的专项技术进行把控，避免后期出现问题。如在小区建设初期添加墙式通风器，但施工时却将预留通风口误认为空调孔洞，造成技术落实不到位。

3.6 建筑设计

在开展城乡规划具体实践中，相关部门要切实提高建筑布局的科学性与合理性，充分发挥生态建筑设计的实际效能。对于建筑物的北侧而言，为了切实减少冬季寒风造成的不利影响，同时在冬季获取更多的阳光照射，应尽量减少窗户在北侧的开设，并尽量保持南向的开敞；对于建筑物南向的屋面而言，应根据规划区域的实际情况以及相应的公式原理，计算出最适宜的倾斜角度。建筑物北侧的坡顶应尽量设计为弧形，从而有效减少寒风对坡顶造成的压力和由于冬季寒冷天气造成的热损失。与此同时，建筑物的布局应简单紧凑，并且建筑物设计应遵循坐北朝南和背阴向阳的基本原则，从而切实提高对太阳能的利用率，营造更优质的生活环境。

3.7 建筑保温

在开展城乡规划实践中，切实加强对生态建筑设计的应用，能够有效减少建筑保温对现有能源的大量消耗。目前，用于建筑保温的生态建筑设计主要包括隔热门窗、围护结构保温、太阳房和蓄热墙等。对于隔热门窗而言，相关部门要切实提高门窗材料的隔热性能，同时不断优化门窗的密闭性，有效减少房间内的热量损失，从而达到建筑保温的根本目的。在围护结构保温方面，相关部门应根据建筑施工的实际情况，选择适宜的保温围护结构，比如保温砂浆等，从而切实优化建筑围护结构的热工性能，有效减少建筑取暖对能源的消耗。太阳房白天可以吸收太阳的热量，通过蓄热墙达到蓄热的目的，然后在夜晚的时候对蓄积的热量进行释放，从而使室内温度能够保持在相对恒定的状态，有效减少建筑的昼夜温差[4]。