摘要:在建筑领域里,我们呼吁与环境共呼吸的建筑设计观,提倡各种建筑生态技术的应用,发展生态建筑。这不仅有助于推动全球环境品质的改善,而且有助于个人生活品质的提高。对于发展中国家,加大生态建筑的研究,推进建筑的生态化,无论从环境的角度、能源的角度或是建筑设计的角度都将有深远的现实意义。
关键词:生态;住宅建筑;设计;技术
1.生态型住宅建筑的涵义
所谓生态建筑,就是将建筑看成一个生态系统,本质就是能将数量巨大的人口整合居住在一个超级建筑中,通过组织(设计)建筑内外空间中的各种物态因素,使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。现在有一些原生的生态建筑设计,这些建筑基本不采用现代化的技术手段,而是在节约经济的条件下达到原生态的目的,但这类建筑虽然具有生态化的特点,但其达不到节约能源的目的,同时也缺乏可持续性,所以不适宜普遍性,另外,不使用现代化的技术,也不符合可持续的生态观。所以,对于生态建筑的设计,要将现在的生态技术运用到普通建筑设计当中,从而达到普适性,通常称为“适宜技术”。生态建筑需要“适宜技术”的设计手段来实现,适宜即是具有一定适宜性、普遍性,因此我们可以基本的居住环境要求出发,得用适宜技术,再结合当时环境的特点,而设计出具有一定地域特色的生态建筑,从而使生态建设设计达到可持续发展的目的,这也是未来生态建筑发展的趋势。这一目标的实现,需要对传统的技术进行改造或是采用选择的技术来满足适宜技术的需要来实现,或时直接进行实验研究,从而直接为适宜技术服务,达到从“原生的”向“适宜技术”转变的过程。
2.生态住宅建筑设计的重要性
2.1提高居民生活质量的需要
随着我国经济、信息、科技、文化的高速发展,物质和精神生活水平的不断提高,人们对所居住的生活环境在安全、健康、舒适、美观等方面提出了更高的要求。生态住宅能够减轻居住区环境的污染,能使废弃物减少到零排放或零污染,做到再生、循环使用和重复使用,生态住宅可为人们提供最大的自然度和自由度,充分有机地利用自然的原材料,大大减少了有害建筑材料对人体的污染,使人们居住更加舒适。
2.2节约能源和资源的需要
住宅建设每年消耗大量能源和资源,随着社会的进步和人们生活水平的日益提高,合理规划项目用地,以提高土地使用效率,采用科学的建筑体系,以提高建筑的有效使用面积和耐久年限,限期淘汰能耗大的建筑材料,节约不可再生原料和短期资源,多使用自然建材和当地材料。
2.3时代与社会发展的需要
可持续发展是时代的主旋律,是经济社会发展的新战略,而生态环境建设是实施可持续发展的前提和基础,生态环境质量直接影响着可持续发展的潜力。住宅是城市建设的基础,生态城市应该为居民提供良好的居住、生活和工作环境,从而使居民的生活得更美好、更舒适、更和谐。
3.现代生态住宅的建筑建设设计方案
住宅设计生态化主要考虑3个方面的因素:住宅住区规划、建筑单体设计(包括建筑造型、朝向、定位以及细部处理。如维护结构材料选择、保温方式、门窗形式等)、建筑物内的环境控制系统设计。本文将从住区风环境、自然通风绿化、水景设计和防止住区热岛现象、日照遮阳与采光外围护结构布置、噪声和污染的防止和控制等与建筑设计相关的几个方面,分别阐述生态建筑理论在住宅建筑设计中的运用。
3.1住区风环境设计
建筑物布局不合理。会导致住区局部气候恶化。规划师和建筑师已经认识到风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而,可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段。当建筑师们在对建筑住区进行规划时,更为常见的做法是过多地把设计重点集中在建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上,而很少或仅仅凭经验考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上,良好的室外风环境,不仅意味着在冬季风速太大时不会出现人们举步维艰的情况,还应该在炎热夏季保持室内自然通风。从这一点上来说,在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。在实际的规划设计中,要获得良好的住区风环境,了解小区内气流流动情况,是建筑师在设计初期所必须做到的。
3.2自然通风
在住宅建筑中,自然通风是最经济和有效的环境调节手段,而建筑物的平面布局、立面设计与三维空间布置等,都对自然通风的效果有重要的影响。充分考虑这一影响而进行建筑设计能有效地解决住宅中热舒适性和空气质量问题,而且在不增加住户投资的情况下,就能营造一个健康、舒适的居室环境。
3.3绿化、水景设计和防止住区“热岛”现象
住区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关系,同时还和住区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响,住区室外气温有可能出现“热岛”现象。合理的建筑设计和布局,选择高效美观的绿化形式(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)及水景设置,可有效地降低“热岛”效应,获得清新宜人的室内外环境。特别值得指出的是,建设生态住区不等于简单地提高绿化面积,如果住区绿化仅仅使用大规模草地而不考虑与林地、水景设施以及自然通风等手段有效地结合起来,不仅不能充分发挥绿化在改善室内外热环境方面的巨大作用,还会把大量的金钱浪费在草地的浇灌上,可谓得不偿失。在绿化系统设计中如何改善住区室外环境,除了避免以上误区外,还应做好以下2个方面的工作:①合理选择和搭配绿化植物和水景设置,并与整个小区的热环境设计协调起来,除了给人以观赏的美感外,还应充分发挥植物、水在降低“热岛”作用、改善住区微气候方面的作用;②设计中要以人为本,如果绿化设计的最后结果是把人和绿色隔绝开来,仅仅“可以远观而谢绝入内”是不可取的。
3.4日照、遮阳与采光
夏天阳光的直射和热辐射是影响居室热环境的一个重要因素,同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳是指运用建筑的外形设计、悬挑和凸凹变化而形成建筑围护结构,使室内实际接受的阳光直射和辐射热量减少。比较好的方法是根据当地地理与气侯条件,通过精确计算,对住区的建筑布局以及单体住宅的相对关系,进行建筑群日照、遮阳以及自然采光分析,检验是否满足日照和遮阳的要求。
3.5外围护结构布置
这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置,体型系数这一概念并不能充分反映外围护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上,对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗,由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同,外表面的对流换热系数也相差很大,日间接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别,夜间背景辐射状况也不相同。
3.6噪声和污染的防止和控制
住区规划应有效地设计防噪系统,如将住区和主要交通干线相隔绝,防止主要交通干线的噪音传过来。污染控制问题也需重视,建筑物内部空气质量不好,一定是与室外空气污染有关,而通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动,可以改善室内空气品质。在设计初期,技术人员就应该深入现场进行调研和测试,检验当地的噪声或污染是否符合标准,如果不能满足要求,一定要采取相应的补救措施。如果居室噪声超标,可考虑采用错开设计的双层玻璃窗,既能有效降低噪声,又不影响自然通风。
4结语
总之,在建筑领域里,我们呼吁与环境共呼吸的建筑设计观,提倡各种建筑生态技术的应用,发展生态建筑。这不仅有助于推动全球环境品质的改善,而且有助于个人生活品质的提高。对于发展中国家,加大生态建筑的研究,推进建筑的生态化,无论从环境的角度、能源的角度或是建筑设计的角度都将有深远的现实意义。
参考文献:
[1]桓小红浅谈住宅建筑设计中的生态住宅设计职业2009年第09期
[2]苏芳分析生态建筑的设计要点及生态住宅的原则建材与装饰(中旬刊)2008年第06期