淺析生態(tài)型住宅建筑設(shè)計(jì)

摘要：在建筑領(lǐng)域里，我們呼吁與環(huán)境共呼吸的建筑設(shè)計(jì)觀，提倡各種建筑生態(tài)技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)展生態(tài)建筑。這不僅有助于推動(dòng)全球環(huán)境品質(zhì)的改善，而且有助于個(gè)人生活品質(zhì)的提高。對(duì)于發(fā)展中國(guó)家，加大生態(tài)建筑的研究，推進(jìn)建筑的生態(tài)化，無論從環(huán)境的角度、能源的角度或是建筑設(shè)計(jì)的角度都將有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：生態(tài);住宅建筑;設(shè)計(jì);技術(shù)

1.生態(tài)型住宅建筑的涵義

所謂生態(tài)建筑，就是將建筑看成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，本質(zhì)就是能將數(shù)量巨大的人口整合居住在一個(gè)超級(jí)建筑中，通過組織（設(shè)計(jì)）建筑內(nèi)外空間中的各種物態(tài)因素，使物質(zhì)、能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部有秩序地循環(huán)轉(zhuǎn)換，獲得一種高效、低耗、無廢、無污、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境?，F(xiàn)在有一些原生的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)，這些建筑基本不采用現(xiàn)代化的技術(shù)手段，而是在節(jié)約經(jīng)濟(jì)的條件下達(dá)到原生態(tài)的目的，但這類建筑雖然具有生態(tài)化的特點(diǎn)，但其達(dá)不到節(jié)約能源的目的，同時(shí)也缺乏可持續(xù)性，所以不適宜普遍性，另外，不使用現(xiàn)代化的技術(shù)，也不符合可持續(xù)的生態(tài)觀。所以，對(duì)于生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)，要將現(xiàn)在的生態(tài)技術(shù)運(yùn)用到普通建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，從而達(dá)到普適性，通常稱為“適宜技術(shù)”。生態(tài)建筑需要“適宜技術(shù)”的設(shè)計(jì)手段來實(shí)現(xiàn)，適宜即是具有一定適宜性、普遍性，因此我們可以基本的居住環(huán)境要求出發(fā)，得用適宜技術(shù)，再結(jié)合當(dāng)時(shí)環(huán)境的特點(diǎn)，而設(shè)計(jì)出具有一定地域特色的生態(tài)建筑，從而使生態(tài)建設(shè)設(shè)計(jì)達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的，這也是未來生態(tài)建筑發(fā)展的趨勢(shì)。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要對(duì)傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行改造或是采用選擇的技術(shù)來滿足適宜技術(shù)的需要來實(shí)現(xiàn)，或時(shí)直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，從而直接為適宜技術(shù)服務(wù)，達(dá)到從“原生的”向“適宜技術(shù)”轉(zhuǎn)變的過程。

2.生態(tài)住宅建筑設(shè)計(jì)的重要性

2.1提高居民生活質(zhì)量的需要

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、信息、科技、文化的高速發(fā)展，物質(zhì)和精神生活水平的不斷提高，人們對(duì)所居住的生活環(huán)境在安全、健康、舒適、美觀等方面提出了更高的要求。生態(tài)住宅能夠減輕居住區(qū)環(huán)境的污染，能使廢棄物減少到零排放或零污染，做到再生、循環(huán)使用和重復(fù)使用，生態(tài)住宅可為人們提供最大的自然度和自由度，充分有機(jī)地利用自然的原材料，大大減少了有害建筑材料對(duì)人體的污染，使人們居住更加舒適。

2.2節(jié)約能源和資源的需要

住宅建設(shè)每年消耗大量能源和資源，隨著社會(huì)的進(jìn)步和人們生活水平的日益提高，合理規(guī)劃項(xiàng)目用地，以提高土地使用效率，采用科學(xué)的建筑體系，以提高建筑的有效使用面積和耐久年限，限期淘汰能耗大的建筑材料，節(jié)約不可再生原料和短期資源，多使用自然建材和當(dāng)?shù)夭牧稀?/p>

2.3時(shí)代與社會(huì)發(fā)展的需要

可持續(xù)發(fā)展是時(shí)代的主旋律，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新戰(zhàn)略，而生態(tài)環(huán)境建設(shè)是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量直接影響著可持續(xù)發(fā)展的潛力。住宅是城市建設(shè)的基礎(chǔ)，生態(tài)城市應(yīng)該為居民提供良好的居住、生活和工作環(huán)境，從而使居民的生活得更美好、更舒適、更和諧。

3.現(xiàn)代生態(tài)住宅的建筑建設(shè)設(shè)計(jì)方案

住宅設(shè)計(jì)生態(tài)化主要考慮3個(gè)方面的因素：住宅住區(qū)規(guī)劃、建筑單體設(shè)計(jì)（包括建筑造型、朝向、定位以及細(xì)部處理。如維護(hù)結(jié)構(gòu)材料選擇、保溫方式、門窗形式等）、建筑物內(nèi)的環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文將從住區(qū)風(fēng)環(huán)境、自然通風(fēng)綠化、水景設(shè)計(jì)和防止住區(qū)熱島現(xiàn)象、日照遮陽與采光外圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置、噪聲和污染的防止和控制等與建筑設(shè)計(jì)相關(guān)的幾個(gè)方面，分別闡述生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。

3.1住區(qū)風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)

建筑物布局不合理。會(huì)導(dǎo)致住區(qū)局部氣候惡化。規(guī)劃師和建筑師已經(jīng)認(rèn)識(shí)到風(fēng)環(huán)境和再生風(fēng)環(huán)境問題已不容忽視。然而，可能是對(duì)室外風(fēng)環(huán)境的預(yù)測(cè)不夠重視或缺乏有效的技術(shù)手段。當(dāng)建筑師們?cè)趯?duì)建筑住區(qū)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，更為常見的做法是過多地把設(shè)計(jì)重點(diǎn)集中在建筑平面的功能布置、美觀設(shè)計(jì)及空間利用上，而很少或僅僅憑經(jīng)驗(yàn)考慮高層、高密度建筑群中氣流流動(dòng)情況對(duì)人的影響。事實(shí)上，良好的室外風(fēng)環(huán)境，不僅意味著在冬季風(fēng)速太大時(shí)不會(huì)出現(xiàn)人們舉步維艱的情況，還應(yīng)該在炎熱夏季保持室內(nèi)自然通風(fēng)。從這一點(diǎn)上來說，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中僅僅考慮對(duì)盛行風(fēng)簡(jiǎn)單設(shè)置屏障的做法顯然是不夠的。在實(shí)際的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要獲得良好的住區(qū)風(fēng)環(huán)境，了解小區(qū)內(nèi)氣流流動(dòng)情況，是建筑師在設(shè)計(jì)初期所必須做到的。

3.2自然通風(fēng)

在住宅建筑中，自然通風(fēng)是最經(jīng)濟(jì)和有效的環(huán)境調(diào)節(jié)手段，而建筑物的平面布局、立面設(shè)計(jì)與三維空間布置等，都對(duì)自然通風(fēng)的效果有重要的影響。充分考慮這一影響而進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)能有效地解決住宅中熱舒適性和空氣質(zhì)量問題，而且在不增加住戶投資的情況下，就能營(yíng)造一個(gè)健康、舒適的居室環(huán)境。

3.3綠化、水景設(shè)計(jì)和防止住區(qū)“熱島”現(xiàn)象

住區(qū)周圍建筑的熱環(huán)境不僅和氣流流動(dòng)有關(guān)系，同時(shí)還和住區(qū)建筑周圍的輻射系統(tǒng)有關(guān)。受住宅設(shè)計(jì)中建筑密度、建筑材料、建筑布局、綠地率和水景設(shè)施等因素的影響，住區(qū)室外氣溫有可能出現(xiàn)“熱島”現(xiàn)象。合理的建筑設(shè)計(jì)和布局，選擇高效美觀的綠化形式（包括屋頂綠化和墻壁垂直綠化）及水景設(shè)置，可有效地降低“熱島”效應(yīng)，獲得清新宜人的室內(nèi)外環(huán)境。特別值得指出的是，建設(shè)生態(tài)住區(qū)不等于簡(jiǎn)單地提高綠化面積，如果住區(qū)綠化僅僅使用大規(guī)模草地而不考慮與林地、水景設(shè)施以及自然通風(fēng)等手段有效地結(jié)合起來，不僅不能充分發(fā)揮綠化在改善室內(nèi)外熱環(huán)境方面的巨大作用，還會(huì)把大量的金錢浪費(fèi)在草地的澆灌上，可謂得不償失。在綠化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中如何改善住區(qū)室外環(huán)境，除了避免以上誤區(qū)外，還應(yīng)做好以下2個(gè)方面的工作：①合理選擇和搭配綠化植物和水景設(shè)置，并與整個(gè)小區(qū)的熱環(huán)境設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)起來，除了給人以觀賞的美感外，還應(yīng)充分發(fā)揮植物、水在降低“熱島”作用、改善住區(qū)微氣候方面的作用;②設(shè)計(jì)中要以人為本，如果綠化設(shè)計(jì)的最后結(jié)果是把人和綠色隔絕開來，僅僅“可以遠(yuǎn)觀而謝絕入內(nèi)”是不可取的。

3.4日照、遮陽與采光

夏天陽光的直射和熱輻射是影響居室熱環(huán)境的一個(gè)重要因素，同時(shí)也是影響住戶心理感受的重要因素。遮陽是指運(yùn)用建筑的外形設(shè)計(jì)、懸挑和凸凹變化而形成建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，使室內(nèi)實(shí)際接受的陽光直射和輻射熱量減少。比較好的方法是根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩砼c氣侯條件，通過精確計(jì)算，對(duì)住區(qū)的建筑布局以及單體住宅的相對(duì)關(guān)系，進(jìn)行建筑群日照、遮陽以及自然采光分析，檢驗(yàn)是否滿足日照和遮陽的要求。

3.5外圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置

這里主要是指外墻和外窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的布置，體型系數(shù)這一概念并不能充分反映外圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)建筑物熱環(huán)境的復(fù)雜影響。實(shí)際上，對(duì)于不同朝向角和傾角的外墻和外窗，由于當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向的不同而造成的滲透情況的不同，外表面的對(duì)流換熱系數(shù)也相差很大，日間接受的太陽輻射隨著時(shí)間變化而千差萬別，夜間背景輻射狀況也不相同。

3.6噪聲和污染的防止和控制

住區(qū)規(guī)劃應(yīng)有效地設(shè)計(jì)防噪系統(tǒng)，如將住區(qū)和主要交通干線相隔絕，防止主要交通干線的噪音傳過來。污染控制問題也需重視，建筑物內(nèi)部空氣質(zhì)量不好，一定是與室外空氣污染有關(guān)，而通過有效的綠化、有效的組織建筑周圍氣流流動(dòng)，可以改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。在設(shè)計(jì)初期，技術(shù)人員就應(yīng)該深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研和測(cè)試，檢驗(yàn)當(dāng)?shù)氐脑肼暬蛭廴臼欠穹蠘?biāo)準(zhǔn)，如果不能滿足要求，一定要采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。如果居室噪聲超標(biāo)，可考慮采用錯(cuò)開設(shè)計(jì)的雙層玻璃窗，既能有效降低噪聲，又不影響自然通風(fēng)。

4結(jié)語

總之，在建筑領(lǐng)域里，我們呼吁與環(huán)境共呼吸的建筑設(shè)計(jì)觀，提倡各種建筑生態(tài)技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)展生態(tài)建筑。這不僅有助于推動(dòng)全球環(huán)境品質(zhì)的改善，而且有助于個(gè)人生活品質(zhì)的提高。對(duì)于發(fā)展中國(guó)家，加大生態(tài)建筑的研究，推進(jìn)建筑的生態(tài)化，無論從環(huán)境的角度、能源的角度或是建筑設(shè)計(jì)的角度都將有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

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