生態建筑理論在住宅建筑設計中的運用研究

◎陶躍平

伴隨著社會經濟的不斷發展，人們思想認識和價值觀念逐漸發生了改變，對居住環境產生了新需求，即健康舒適、節能環保及個性化。這就使得住宅建筑設計逐漸朝著多功能、高質量、生態化的方向邁進。為了能夠科學合理地展開住宅建筑設計，滿足居住者的需求，需要設計人員能夠理解并掌握生態建筑理論，在該理論指導下科學合理地進行建筑各個方面的設計，為打造現代化住宅創造條件。

一、生態建筑理論的概述

“生態建筑”一詞逐漸走入人們的生活，越來越多的居民青睞生態建筑。之所以會產生如此效應，主要是生態建筑具有以下特點，即：注重對住宅建筑的健康與舒適予以考量，也就是從為居住者提供舒適、溫馨、自然、清新的居住環境的角度出發，合理布局建筑建筑結構、保證建筑采光適宜、保證室內溫度和濕度適宜；注重提高提高建筑的生態效益，也就是盡可能地利用可再生資源來進行工程建設，減少不可再生資源的利用。

生態建筑理論是一個持續豐富的理論，能夠為住宅建筑建設提供理論指導，使之能夠從綠色環保的角度來進行設計與建設。具體分析生態建筑理論內容，可知它對建筑材料進行了詳盡闡述，即盡量采用具有生態屬性的自然原材料，既能夠滿足住宅建筑工程建設需求，又能夠做到無污染、無輻射；對空間平面方面進行了詳盡闡述，即盡量保證所設計建筑空間平面能夠做到自然光照、自然通風等，與自然環境保持一致；對居住需求方面進行了詳盡闡述，即為了能夠滿足人們居住需求的同時促進人與自然和諧共處，住宅建筑設計與建設應遵循可持續發展理念，以保護生態環境為前提條件，設計具有生態屬性的美感十足的建筑物，滿足人們審美需求和居住需求。

二、住宅建筑設計中生態建筑理論的優化運用

從理論層面來講，在生態建筑理論指導下展開住宅建筑設計是非常必要的，能夠保證所建設的住宅建筑滿足人們居住需求；能夠與我國所提倡的節能環保理念相契合，促進建筑行業更好更快地發展。所以，應當積極切實有效地解決當前生態建筑理論應用問題，優化設計住宅建筑。

（一）生態建筑理論指導下住宅建筑設計的原則

按照生態建筑理論內容來規范化、合理化、有效化地展開住宅建筑設計，需要遵循健康舒適、節能環保、美觀實用的原則。

1.遵循健康舒適的原則。因住宅建筑設計的目的是為了給廣大居住者提供可居住的建筑物，那么滿足居住者的基本需求是非常必要的。對廣大居住者的居住需求予以了解，他們最基本的需求就是健康舒適。為此，設計人員在生態建筑理論指導下展開住宅建筑設計，首先就要遵循健康舒適的原則，總結性分析以往住宅建筑建設和使用實際情況，明確存在的問題，按照可持續發展理念來進行住宅結構設計、平面設計等等，解決甲醛超標、光照不合理、通風不暢等問題，為廣大居住者提供優質的居住環境。

2.遵循節能環保的原則。基于對生態建筑理論的理解，其理論內涵是打造生態環保型建筑物，那么在該理論指導下展開住宅建筑設計應當注重遵循節能環保原則，各個方面設計都應盡可能地做到節約資源、保護環境，比如選擇環保型建材；充分利用可再生能源等等，如此既能夠保證后續所建設的住宅建筑既滿足人們的居住需求，又能夠實現低排放、低消耗、低污染的目的。

3.遵循美觀的原則。美觀原則要求所設計的住宅建筑內部和外部都能給人以美好的視覺享受。基于此，設計人員在具體進行住宅建筑設計之前需要通過一系列的調查和分析，掌握當前廣大居民的審美需求，進而巧妙地設計住宅建筑的各個部分，合理地搭配色彩、合理地選用適合造型的建材等，以便后續住宅建筑建設后能夠呈現優美建筑。

（二）生態建筑的設計方法

生態建筑是在更好地滿足居民生活需求的基礎上，合理利用自然資源，從而實現人與自然的和諧統一。生態建筑理念強調“以人為本”，重視人與自然的共同發展，所以在現代生態建筑的設計建造過程中，需要結合現實情況與地理環境將自然資源因素引入其中。除了對具有地方特色的自然資源進行有效利用之外，還要從文化的角度對生態建筑進行考量。為了能夠打造生態化的住宅建筑，需要掌握并且合理地應用生態建筑設計方法。

1.打造個性化建筑。

基于生態建筑理念來進行建筑物設計，需要盡量保證建筑室內能夠滿足人們的基本居住需求，比如舒適、溫馨、自然、便捷；保證建筑外部綠意盎然、生機勃勃。為了能夠最大程度地滿足不同人群的生活需求，建筑設計始終要遵循以人為本的原則，對不同群體的需求予以了解，盡可能地掌握不同年齡段生活特點及居住需求，以此為切入點來設計建筑物，勢必能夠保證建筑物自然之感，同時具有個性化特點，能夠讓居住者居住的更加舒心。設計人員應注意保證建筑設計的協調性，也就是對建筑物的建設地及周邊環境予以了解，從使建筑物能夠自然融入周邊環境，尤其是能夠能夠與自然環境相融合，進而客觀分析實際的居住需求，展開個性化的設計，將建筑物與周邊環境進行有機融合，合理設計建筑結構及尺寸；注重充分利用現有的建筑資源和生態資源，通過科學的布局和合理規劃，充分利用資源，擴大建筑空間；優化設計建筑內部各個區域，包括臥室、廚房、客廳、書房等，以便滿足人群個性化的生活習慣和居住習慣；建筑室內設計則從居住者的工作需求、生活需求、審美需求等方面展開；出行設計則是從方便居住者出行和與生態環境融合的角度出發來規劃停車場位置及小區內線路。

2.優化設計建筑管道。

對建筑物的周邊環境和施工情況予以調查分析，近些年所落實的高層建筑或者綜合性建筑，雖然建筑功能增多，具有現代化特點，但是某些方面的設計缺乏生態化特點，難以使建筑物與生態環境有機融合，為居住者營造良好的室內環境。為了能夠真正做到這一點，需要以生態建筑理念為基礎，結合以往設計經驗，按照相關規范要求，展開住宅建筑各個方面的設計。就以建筑物管道來講，高層或者超高層建筑物管道線路敷設要求較高、管道數量較多、管道類型較多，比如給水管道、排水管道、熱力管道、燃氣管道等等，如若管道輻射不合理，那么可能會增加建筑物的危險性、可能會造成資源浪費、可能造成環境污染等情況發生。為了避免此種情況的發生，應當注意對建筑結構予以明確，客觀分析建筑物需要安裝管道，按照相關規范要求來合理規劃設計管道路線，避免管道交叉或者錯位的現象發生，保整個建筑的生態學性能。

3.確保建筑節能高效無污染。

伴隨著我國建筑行業逐漸向生態化發展，生態建筑逐漸成為建筑工程建設的主流，越來越多的生態型建筑工程項目落地。此種情況下，為了保證所建設的住宅建筑真正具有生態化的特點，在具體進行住宅建筑設計之際應當在生態建筑理論指導下良好地進行各個部分的設計，滿足綠色生態要求，即節能、高效、無污染。這就需要設計人員所選用的建筑材料滿足節能、消耗少、無污染的要求；選用成熟且適用的施工技術，以便工程施工能夠高質高效地展開，促使建筑工程大大標準要求，縮短施工周期、降低工程成本。

（三）生態建筑理論指導下住宅建筑設計

生態建筑理論指導下展開住宅建筑設計應有側重性地展開，如此才能夠有效處理重要部分、合理地設計細節部分等，以便呈現生態化、實用化、合理化的住宅建筑。

1.建筑布局設計。

住宅建筑設計的重點之一是空間布局設計，如若這一方面設計存在缺陷或者不足，那么可能出現“熱島”現象，即局部熱量集中，溫度過高，其他區域溫度偏低，無法為居住者提供溫度適宜的居住環境。設計人員在生態建筑理論指導下展開住宅建筑設計，需要綜合考慮當地氣候條件變化情況、風向變化情況、建筑所在地周邊環境、地質條件、觀賞性需求等等，進而統籌規劃、合理設計建筑的朝向、建筑的整體高度、建筑結構的密度等等，以便營造良好的建筑內部環境。

2.建筑通風設計。

對以往住宅建筑應用實際情況加以分析，某些建筑通風不暢，居住者為了能夠滿足基本的通風需求，往往會安裝空調、新風機等設備，這使得建筑物運行能耗增加。與生態建筑理論相違背。設計人員在生態建筑理論指導下展開住宅建筑設計，應當正確認識到通風設計的重要性，從節能環保的角度出發，分析當地風向變化特點及居住者需求，合理地展開建筑門窗結構、尺寸、打開方式等方面的設計，以便建筑室內通風良好，能夠滿足人們夏季通風換氣的需求；也能夠提高門窗結構的密封性，保證冬季室內溫度適宜。總體來講，住宅建筑通風設計應以自然通風為主，設備通風為輔，滿足人們通風需求，又能夠有效地降低能源消耗，維護我國生態環境。

3.建筑采光設計。

生態建筑理論詳細說明了建筑采光應充分利用自然光照，降低光照設備的應用，以此來為居民營造舒適的居住環境，同時切實有效地節約能源。按照生態建筑理論要求，展開住宅建筑采光設計，需要設計人員注意兩點，即充分利用自然光源及合理遮陽，營造舒適、溫馨、自然的居住環境。為了能夠真正做到這一點，設計人員可以將BIM 技術、有限元分析方法應用于建筑設計之中，將當地光照信息、住宅建筑信息及相關規范要求錄入到BIM 軟件之中，構建住宅建筑模型，具體分析建筑采光面積、建筑光照時間、建筑光照強度等，根據分析結果來具體設計可行性的建筑采光方案，比如設置落地窗及遮陽板，如此建筑內能夠充分接受自然光，并且居住者可根據自身狀態調整遮光板，以此來滿足自身居住需求[4]。在施工過程中要堅持資源節約的理念，自然光源和普通照明燈相比可以節省80%的能源消耗，從而實現建筑物的綠色節能發展。關于局部風環境的設計，設計人員應該在優化建筑物布局的基礎上考慮風向和建筑物門窗的位置結構，有效利用自然風進行通風從而減少空調的使用頻率，推動生態環保方案在住宅中的充分利用。

4.外圍護結構設計。

建筑外圍護結構設計，主要是通過保溫材料、防水材料的選用以及建筑外墻窗體結構的設計，以此來提高建筑物保溫隔熱性能，降低滲水等不良現象的發生。這側面說明了建筑外圍護設計是否規范合理，直接關系到住宅建筑能否長期良好使用。為了能夠提高外圍護結構的合理性及實用性，應當按照生態建筑理論，慎重地選擇保溫材料和防水材料，盡可能地保證材料使用性能較強，同時具有環保特點，比如陶瓷保溫材料、巖棉材料、玻璃棉卷氈等等。又因為當前我國建筑防火要求較高，所以設計人員注意根據相關標準來選擇防火等級較高的保溫材料和防水材料，提高其實際應用價值。又因為施工作業是否有序且合理地展開還會給建筑外圍護結構的使用性能帶來一定程度的影響。需要設計人員基于建筑實際情況、外圍護結構基本情況及相關施工要求，科學合理地設計施工方案，比如說明防水材料、保溫材料鋪設施工流程及相關注意事項等。

5.植物景觀設計。

在我國大力提倡節能環保理念，意在促進人與自然和諧共處，推動我國可持續發展的情況下，建筑行業應基于國情，調整發展路徑，朝著生態化方向邁進。為此，設計人員應當按照行業要求及設計標準，積極地展開住宅建筑植物景觀設計。為了避免此方面設計形式化，應當以生態建筑理論為依據，結合住宅建筑的實際情況，除了科學合理地設計小區綠化之外，還要進行微植物景觀的設計，也就是根據建筑內部和外局空間布局情況，合理地嵌入盆栽植物，以便其能夠與居住環境相融合，增強居住環境的美感和清新感；還要進行屋頂植物景觀設計，也就是根據生物學和美學相關內容，結合屋頂實際情況及當地氣候條件，選擇適宜的植物，栽種在屋頂，呈現具有觀賞性的植物景觀，如此不僅能夠改善空氣質量、給人以美的體驗，還能夠充分吸收或者緩沖雨水，降低屋頂滲漏發生概率；還要進行外墻植物景觀設計，也就是從滿足居住者審美需求的角度出發，選擇能夠與建筑外墻相配的攀爬類植物，使之能夠覆蓋在建筑外墻上，與建筑外墻相配，給人以生機勃勃之感。

6.節能環保設計。

回顧分析我國建筑行業發展歷程，一直以來住宅建筑建設具有能源消耗嚴重、環境污染嚴重的情況，導致我國生態環境建設不佳。而在當前建筑行業逐漸朝著生態化方向發展的情況下，住宅建筑建設的過程中應當要求設計人員嚴格依照生態建筑理論來展開節能環保設計。也就是重點關注當前建筑領域應用的新能源技術，基于住宅建筑實際情況，將適合的、可用的新能源技術應用于住宅建筑之中，比如在建筑屋頂安裝太陽能熱水器，用以采集、存儲太陽能，之后將太陽能轉化為電能、熱能，從而滿足建筑供暖或者熱水應用需求等；比如將分布式電源技術應用于住宅建筑之中，那么用戶的余電可以再次輸入電網，以獲得用電補償；比如地熱能技術應用于住宅建筑之中，那么可以通過吸收大地淺層的熱能，將其作為熱源，支持室內供暖。住宅建筑環保設計，則需要設計人員客觀地分析以往建筑工程建設過程中存在的環境污染問題，比如噪聲污染、非環保型建材的使用等。以此為切入點來展開環保設計，比如盡可能地選擇環保且可以回收利用的建材來應用；選用噪音較低的施工機械設備等等。

7.住宅噪音及污染防治。

對城市居民居住實際情況予以了解，噪音污染、廢水污染等問題的存在均使他們的生活質量降低。為了能夠良好地設計和建設住宅建筑，滿足居住者的居住需求，提高他們的生活質量，應當遵循生態建筑理論的基本要求，在設計建筑物的過程中注意加強噪音污染、廢水污染等方面的防治。也就是相關設計人員應當多方走訪、調查，了解居民生活中常見的污染問題及其產生的原因，以此為切入點，優化設計建筑的過程中注意運用科學的手段來規避污染，比如選用隔音較強的玻璃、室內植物設計等等，降低污染，為居住者營造良好的居住環境。

結束語：

現代化的今天，國民健康意識增強，他們對居住環境提出更高的要求，比如要保證居住環境溫馨舒適、清新自然、心曠神怡。這就使得按照以往設計理念來進行住宅建筑設計越來越不可行。需要設計人員能夠深入地學習生態建筑理論，更新設計理念，從可持續發展的視角出發，科學合理地設計建筑結構布局、建筑通風、建筑采光、建筑外圍護結構等，以便住宅建筑既能夠滿足居住者的居住需求，還能夠節能環保。