時間:2023-03-17 18:06:02
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在設計的過程中主要遵循以下幾個原則:(1)將高效作為生態住宅的主要內容。高效指的是對能源和資源進行最大限度的使用,尤其是不能再生的能源和資源。(2)生態住宅要求可以達到人體對舒適性的要求,比如濕度和溫度,要可以促進人體的身心健康,例如有良好的通風環境,可以得到品質比較高的新鮮空氣,利用充足的日照來達到消毒殺菌的目的,從心理的方面來說,生態住宅除了要保證自然環境和人可以相互交融,還要保證家庭生活的私密性和安全性。住宅要可以降低對自然環境造成的不利影響,比如降低二氧化碳、有害氣體、固體垃圾物的排放等,降低對生物圈造成的破壞[1]。(3)追求自然環境和住宅的和諧性。生態住宅和大自然的核心除了在物質、能量等方面體現出來以外,還在精神方面進行了體現,包含了自然景觀和生態住宅之間的相互融合以及社會文化的融合,生態住宅要可以將環境保護和能源節約有效的結合起來,除了需要關注可再生能源的利用,還需要對不可再生能源進行節約,對廢棄污染進行循環使用。
2生態建筑住宅的設計理論
當前,各個國家的生態住宅都處于發展初期,站在可持續發展的角度來看,發展生態建筑將是未來建筑行業發展的主要趨勢。建筑行業作為國家的重要產業,住宅建筑得到了快速的發展,如果不能適時引入生態建筑這一概念,對住區環境保護和住宅節能問題進行解決,將會對環境、經濟、社會造成嚴重的影響。生態住宅的設計指的是對建筑技術科學、建筑學、人工環境學、生態學等學科進行綜合利用,將住宅建設成一個可以為居住者提供環保、健康、舒適、高效、美觀的生活生態系統。總得來說,生態住宅的設計理論主要從以下幾個方面體現出來:(1)智能化的居住區,主要包含了通訊自動化、信息管理自動化、設備控制自動化、物業管理自動化、安全防護自動化、家庭智能化。(2)可以更好的節約能源、節省土地,更好的將廢棄物的處理和回收工作做好。(3)在設計住宅區能源系統和物理環境時,需要對建筑能源系統、建筑單體設計、建筑規劃等進行設計,此外,還要和綠化設計有機的聯系起來,在設計生態建筑時,這些問題是很容易被忽略的。(4)采光和日照。在夏季熱輻射和太陽光直射是對局室熱環境造成影響的一個主要因素,同時也是對住戶心理感受造成影響的一個主要因素,遮陽指的是通過對建筑的懸挑外形、凹凸變化進行改變,使建筑接受到的陽光熱輻射和直射量減少的一種措施,在設計時,最好可以根據當地的氣候條件和地理環境進行計算,然后通過準確的計算,了解建筑內部單體住宅和住區建筑布局之間的關系,從而對建筑的遮陽、日照等進行采光分析,查看是否達到了遮陽和日照的要求。(5)污染和噪聲的防治。住宅設計要對噪音的預防系統進行規劃,將主要交通干線和住區格局,避免主要交通的噪音傳遞過來,此外要控制好污染問題,如果建筑內部的空氣質量不好,一般和室外空氣污染情況有直接的聯系,而通過合理有效的調整建筑周圍的氣流流動情況,可以對室內空氣的質量進行改善,在初期設計時。技術人員要進行現場的測試和調研,查看噪音和污染是否在標準范圍以內,在不能達到要求時,要采取必要的補措施。
3在住宅設計中對生態建筑理論的應用
3.1設計住宅區風環境
在對建筑物進行布局的時候,如果建筑物的布局缺乏合理性,會使住宅區部分環境中的氣候惡化,再生風環境問題和風環境問題在設計時是不能忽視的,但是,由于在預測室外風環境時,缺乏合理有效的手段,在規劃建筑區的時候,經常會將設計重心放在建筑的美觀設計、平面功能的布置以及空間的使用方面,很少會對密度比較集中的高層建筑氣流流動對人體造成的影響,即使考慮也只是根據個人的經驗來進行考慮的。而在實際的居住過程中,一個良好的風環境指的是在風速比較大的時候,在不會對人們正常行走造成影響的基礎上,可以使室內保持良好的通風環境,從這個方面來看,在進行規劃設計時,只是簡單的設計風屏障的方法是不可行的,在實際的設計規劃中,還需要可以得到良好的住區風環境,對小區中氣流的流動情況有一個詳細的了解,這是建筑師在設計時必須要做到的。
3.2設計綠化、水景和避免熱島效應出現
住宅區四周的熱環境除了和氣流流動有直接的聯系外,還和住宅區的輻射系統有比較大的聯系,在建筑材料、建筑密度、建筑布局等因素的影響下,住宅區的室外氣溫很容易出現熱島現象,因此對建筑進行合理的設計布局,使用美觀高效的綠化形式,可以對熱島效應進行合理的控制,使人們得到良好的室內外環境。需要注意的時。進行生態住區的建設不是單純的對綠化面積進行提升,如果只是大規模的使用草地,對自然通風、水景設施、林地等不進行考慮,是很難將綠化環境在改善室內和室外熱環境方面的作用發揮出來的,而且會造成資金的浪費,在設計建設綠化系統時,除了需要對以上幾個誤區進行避免外,還需要將下面幾個方面的工作做好:(1)在設計的過程中,要堅持以人為本的設計原則,不能只是為了設計綠色建筑而設計。(2)綠化植物和水景設置時,要進行合理的選擇和搭配,并將小區的熱環境設計有機的協調起來,除了可以讓人進行觀賞外,還需要將水和植物的熱島作用充分的發揮出來,對住區微氣候的作用進行改善。
3.3自然通風
在住宅建筑中,自然通風是效果最好、經濟效益最高的環境調節措施,建筑物的立面設計、平面布局、三維空間的布置等,都會對自然通風的效果造成比較大的影響,考慮到這些因素,在進行建筑設計時,要可以對空氣質量問題和熱舒適性問題進行解決,而且是在不增加居民投資的前提上,為居民營造一個舒適健康的居住生活環境。
3.4采光、遮陽和日照的設計
在炎熱的夏季,太陽光的熱輻射和直射會對居室熱環境造成比較大的影響,同時也會對住戶的心理感受造成比較大的影響,遮陽指的是使用懸挑、建筑外形設計、凹凸變化形成的一種建筑維護結構,使得建筑的輻射熱力和接受陽光直射的時間降低,可以很好的根據具體的氣候條件和地理條件,對單體住宅和建筑布局之間對應的關系、建筑群的遮陽和日照以及自然采光進行分析,檢測遮陽和日照是否達到了設計要求[3]。
3.5布置結構
結構指的是外窗、外墻等結構的布置,由于體型系數的概念無法準確的將結構對建筑結構對外建筑熱環境的復雜影響反映出來,由于外窗和外墻的傾角不同,不同地區的主導風向也不同,進而導致滲漏情況出現,由于外表面對流的換熱系數有比較大的差距,隨著時間的變化,日間太陽輻射的接收也會出現比較大的變化,而夜間背景輻射狀態的差異性也很大。
3.6污染和噪音的控制與防治
住宅區需要對防噪系統進行合理的規劃和設計,比如,為了避免交通干線的噪音傳過來,需要將主要交通干線和住區干線隔離開來。此外,還要提高對污染控制的重視度,如果建筑物中內部的空氣質量比較差,那么和室外空氣的污染就有比較大的聯系,通過對建筑周圍的空氣流動情況進行組織,進行合理地綠化,來對室內空氣的品質進行改善[4]。在初期設計時,技術人員要到施工現場進行測試和調研,對當地的污染情況和噪音情況進行檢查,對于不能達到要求的地區,要采取必要的補救措施,對于房屋噪音超標的情況,可以使用錯開設計雙層玻璃窗的方法進行預防,不僅可以有效的降低噪音,而且不會對自然通風造成比較大的影響。
4結語
生態建筑學是把生態學和建筑學有機結合的一門綜合性學科,它能夠找出傳統自然植物、生態和建筑之間的微妙關系,尋找之間的同存點,形成相互合作、相互融合的關系。隨著城市建設步伐的加快,生態學迅速滲入到建筑學中,給人們帶來了生理上的舒適和精神上的愉悅。建筑是一個生命有機體,也是一個人、自然、建筑三者之間相互平衡的生態系統。生態建筑觀能夠使建筑在設計的過程中合理組織建筑內外中的物質恩能源,獲得一種平衡的生態建筑環境。
2生態建筑觀在建筑設計中的表現形態
2.1節約資源
生態觀建筑設計能夠在提高建筑質量的同時,對自然條件和各類資源進行充分利用,保證資源的合理利用,降低了能源消耗。比如保溫隔熱系統能夠節省資源,在建造過程中使用可再生建筑材料等。
2.2健康無害
生態設計必須是健康無害的,給人們以清潔、舒適的居住環境,比如選擇較好的朝向,合理布局室內空間以及健康無害的裝飾材料等。
2.3充分利用自然資源和可再生資源
生態建筑觀能夠充分利用自然環境,盡可能保證當地生態和氣候的平衡。適當改善周圍綠地景觀。生態建筑設計減少了對不可再生資源的依賴,如石油、煤炭等,反而,大量開發和使用可再生資源,如太陽能、風能、生物能等。建筑設計可以結合不同的光照設計建筑朝向,還可以利用太陽光和通風來達到節省耗能的措施。比如利用太陽能進行冬季取暖、夏季降溫等。
2.4與環境相協調
生態建筑需尊重自然、尊重生態。在設計過程中要充分考慮好建筑、環境、經濟、人四者之間的關系。重視選址,處理好與新、舊建筑之間的矛盾。設計過程中從實際出發,因地制宜,突出生態環境和自然風光的優美性。
3生態建筑設計的原則
3.1效率最優原則
生態建筑就是要結合生態學原理和建筑學原理,在遵循生態平衡的原則上滿足人們對建筑功能的需要。在設計的過程中要對室內外空間要素進行組合,對物質和能源進行合理配置,對能量進行有序循環和轉換,然后實現低能高效,保證建筑的生態型。
3.2健康和諧原則
健康主要是指生態建筑對于居住者的身心健康。生態建筑除了在溫度、濕度、日照、通風條件上滿足人們的基本生理需求,還需要從健康性出發,減少有害物質對人身體健康的傷害。在心理方面,保證居住者心情愉悅、開朗,盡可能保證居民的安全性和隱私性,形成開放和隱秘相結合的和諧環境。健康還指對建筑和自然之間的正確處理。建筑建設需要保證整個生態環境的健康,減少對自然生態環境的破壞,減少廢棄物的污染,減少對氣候的改變,形成一個健康的大環境。
4生態建筑觀在建筑設計中的應用
4.1建筑環境的規劃
生態建筑需要注重當地自然環境和人為環境,建筑環境受到自然環境、社會環境、政治環境等因素的影響。建筑環境的規劃需要和這些環境相適應,使建筑和周圍環境能夠融為一體。建筑環境進行規劃需要建立在生態學的基礎之上,調節生態系統之間的關系,保護自然資源和生態環境不受到破壞,使人和自然能夠平衡、和諧發展。還要保證當地自然環境和人文相融相合,形成一個統一有機整體。
4.2生態建筑方案設計
生態建筑方案設計時首先遵循可持續發展原則,尊重自然和保護自然的多樣性。生態建筑和普通建設方案設計方式有很大區別。很多生態建筑采用概念性設計,能夠憑借建筑設計師的理論知識和實踐經驗處理好建筑、環境、經濟效益之間的關系,保證建筑方案具有創新性。生態建筑方案設計首先要遵循從實際出發的原則,把握與新、舊建筑之間的關系,突出自然風光。建筑的發展使得建筑不可避免的受到時尚審美趣味的影響,而影響最為深刻的則是建筑形態。生態建筑方案設計中的形態設計就是建筑的藝術造型。很多生態建筑注重視覺效果,注重外部形態,能夠讓人們感受到建筑帶來的愉悅感和美感。但是注重形態設計并不是說外部形態設計感要超越使用性,建筑形態不管怎樣創新都不能影響其居住功能,不能影響其內部空間的實用性。建筑外部形態還要與自然環境相融合,否則會造成不良的第一印象。如果融合恰當,則會讓起到內涵深蘊、賞心悅目的效果。作為生態建筑設計師,一定要研究建筑形態和自然形態之間的關系,使兩者形成一個整體。
4.3建筑技術節能化
節能化是指生態建筑能夠降低空間布置和物質能源使用上的消耗,保持建筑物結構簡單、建設和使用能耗低、維護費用低等。節能化具體表現是減少對不可再生資源的使用,增加對可再生資源的利用?,F代科技發展,各種新技術、新材料層出不窮,很大程度上保證了建筑設計的生態性充分使用太陽能可再生資源,使用太陽能熱水器為生態建筑提供熱能,使用太陽能電池為居住用戶提供無污染、無噪音、干凈、健康的電能,使用太陽能集熱器收集熱量,轉化成儲存能量;利用風能、誰能等天然清潔的能源實現供冷。除了利用可再生資源來節能,還可以采用節能型材料進行節能。比如使用吸熱玻璃、熱反射玻璃等,組成復合構造形式,滿足生態建筑的保溫和采光要求;采用擠塑板、聚苯板或涂刷保溫材料等給建筑外墻進行保溫;使用復合墻體或者加厚廢渣做成的輕質砌塊等建設內墻,增加保溫功能,加長建筑壽命;使用綠色植物作為阻擋視線的屏障,形成綠色環保空間分隔;使用綠色墻或者樹木代替墻壁、梁柱,使建筑和景觀融為一體。
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1.1農村的生態建筑缺乏系統的研究
生態建筑雖然在環保問題比較嚴峻的今天受到了重視.但研究范圍的重點多數還是城市之中.對農村環境的研究是比較少的。而且在研究過程中.不同的學科都秉持著自己的專業角度.各個學科之間缺乏溝通與合作.研究工作進行的不到位。
1.2缺乏生態建筑的廣泛實踐
在我國的建筑行業之中.生態建筑的研究取得了一定的成果.整個建筑行業的生態發展也得到廠巨大的推動.但是目前所有的研究還是比較局限于理論方面.缺乏在實際工程中的實踐過程生態建筑能夠對環境起到很好的保護作用.讓社會達到可持續發展的目的.讓整個建筑行業的發展更加綠色在當前的建筑領域.探索城市的生態發展是非常重要的任務.人們今后的生活也需要生態建筑進行指引。
2.我國生態建筑設計的發展思路與對策
生態建筑是建筑與環保的結合形式.是對可持續發展理念的體現生態建筑的設計是對生態倫理觀與生態美學觀進行的完美結合
2.1生態建筑設計的發展思路
2.1.1貫徹以人為本的人文原則
城市與建筑的建設應該滿足人類基本的生存和發展需求.這是人類社會不斷進步的推動力量.也是建筑行業發展的終極目標在以后的建筑工程中。人的主體地位要時刻被重視和肯定.建筑行業在發展時也要充分實現自然與人的互動.在城市的建設中充分體現以人為本的思想.讓廣大市民的多元化需求盡可能的得到滿足
2.1.2因地制宜尊重環境屬性
在生態建筑的過程中不可避免對資源的利用.土地問題是所有資源利用中最重要的問題.如今城市化的腳步越來越快.有限的土地一定要進行充分的利用才能滿足人民的生活需求對于土地的利用一定要充分發揮生態技術的優勢.讓土地的空間效益最大程度的發揮出來.進行建筑建設時要對土地原有的地貌和環境特點以及周圍的氣候相適應.只有在建筑建設時因地制宦.建筑才能與環境達到最佳的契合狀態。
2.1.3增強使用者與自然環境的結合
和協調建筑物是聯系使用者和自然環境的有效橋梁.人是自然環境的重要分子.只有在生態化的基礎上與環境建立起一種新的結合和協凋關系能實現可持續發展的戰略目的在建筑的建造使用和報廢的過程中.生態建筑的設計中做到對環境的破壞影響最小
2.1.4增加屋面綠化面積
生態建筑的外部能夠與自然相呼應.而內部空間的設計上也應通過室內設計將室外的綠色引入到室內環境中來.而生態建筑的發展為綠化環境開辟了更為廣闊的天地在建筑設計中可以運用綠化和水面來進行空間的劃分.可在在建筑物的大廳及內庭院加可調節的開啟式屋頂.這樣就能由根據時間季節的變化來達到室內溫濕度的調節.可使室內外的空間達成有機的聯系。由此可見.建筑師在建筑設計時應充分運用屋面綠化的因素.來達到美化環境的作用.使得生態建筑在提高人居的自然度方面發揮更大的作用
2.2我國生態建筑設計的對策
生態建筑設計能夠把建筑物與環保緊密結合起來.能夠在滿足各種使用功能的基礎上創造出更加符合環境保護的工作及生活空間結構.故此在建筑的設計中就應充分的利用生態因子來為居民創造出高質量的生活環境
2.2.1堅持生態原則進行城市規劃的設計
城市規劃設計在宏觀環境方面要根據生態原則來了解城市的發展過程.在土地的利用和開發建設中也要堅持生態原則.協調好城市內部結構與外部環境的相互關系.做好空間的利用方式和結構功能配置與自然生態系統的適應。在具體的區域規劃中要與城市的整體環境所設立的系統相銜接.解決城市改造和更新過程中的復合生態問題。
2.2.2做好建筑設計微觀環境的建設
由于生存環境的惡化人們開始重新審視自己的生存空間.如何處理好自然環境和人工環境的相互協調關系使各種環境設計更有利于當代人的身心健康就成為亟待解決的重要問題。在單體建筑設計和園林景觀設計等微觀環境方面,還需要處理好整體與局部以及建筑與自然因素的相互關系。城市景觀環境要按照人們的行為習慣和人們的需求方式,根據一定的功能關系進行組織,要做到空間布局的合理和統一協調,就要多角度和多方位的來進行建筑設計城市是由各種環境設施所構成的.這些設施也是城市景觀環境系統的組成部分.所以在設計和施工維護方面要做到使各種環境更適合當代人的生理和心理需求。
2.2.3完善生態建筑設計的法律和規范
生態建筑設計的法律規范是完成建筑設計的基本依據.法律規范的完善與否直接影響著生態建筑設計的實施情況好壞目前.在生態建設方面雖然已頒布了一些法律法規.起到了一定的節約建筑能耗和保護環境的目的,也對住宅產業的現代化起到了積極的推動作用.但是相關的法律規范還不是很健全政府只有通過立法的形式來對建材的選擇及能耗標準進行硬性規定.才能有效的實現生態技術和可再生能源的開發利用強度。所以要想在建筑設計中采用生態策略就必須在法律方面建立健全相關制度.這樣才能有效的限制不利于生態環境和人體健康的建設行為.不斷推動生態建筑的發展和小康社會的全面建設
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生態校園建筑是綠色建筑理念建筑的重要組成部分。在建筑設計時,首先應該堅持以人為本、人景共生。生態校園建筑環境設計應該滿足學生陶冶情操、凈化心靈的需求,同時還要滿足師生對自然景觀的生理和審美需求。其次,生態校園建筑還應該具備技術先進、環保低碳的特征。在進行生態校園建筑設計時,教室和宿舍可以設計為利用太陽能等可再生清潔能源來進行能源供給。建筑設計應該注重自然通風、自然采光和遮陰,以節約能源的利用。建筑設計可以采取多種綠化方式并舉的方式,這樣有助于改善小氣候。另外,在進行設計時,還要注意水的循環利用、垃圾分類回收和處理等問題的解決。生態校園建筑設計的第三個特征是合理規劃、和諧統一。生態校園建筑設計應該充分吸收我國古典園林的意境美和西方園林的簡潔美,從而形成多元化的文化組合空間,構建形式多樣的園林化校園生態環境。
2綠色建筑理念下的不同生態校園的分區設計
在進行校園建筑的設計和規劃時,我國普遍將校園用地從功能上劃分為教學文化區、學生生活區、體育運動區、生態休閑區、行政辦公區以及教職工住宅區等六部分,在不同的功能分區內,生態校園建筑設計所用的方法也不盡相同。本文重點對教學文化區、學生生活區和體育運動區的建筑設計做出了闡述。
2.1教學文化區
教學文化區是學校建筑設計的主體區域,這一部分的建筑設計包括教學樓、圖書館、實驗室訓樓等。教學區是校區的核心區域,應該以中軸線形態設計成莊嚴宏偉的風格,以突顯整個學校的風貌。在設計時還應該注意主軸線上的空間層次感和組織序列性。主軸線兩邊的建筑設計應該具有靈活性和變化性。從而使整個教學區的建筑設計莊重而靈活,嚴謹而又富于變化。河南工業大學的建筑就是這樣呈對稱分布的。學校正對門是中心廣場,極具標志性的圖書館位于廣場之后,左右分別為理科、文科教學團組以及各學院專業實驗室。建筑物之間空間較大,搭配草地、花卉、樹木,這樣的布局既給人以莊嚴之感,又顯得開闊、幽靜,符合以人為本的理念。
2.2學生生活區
在綠色建筑理念指導下建筑設計的生態校園中,學生生活區是由宿舍樓、后勤管理中心、學校醫院和服務性建筑組成的。在進行生活區內的設計時,可以開辟林間空地用來供學生休息,在空地中設計綠地、花壇、走廊、座椅等。選擇生活區的花草樹木時,應該選擇具有不同季相、色相變化的植物,豐富生活區內的景觀。為了體現設計的舒適化和人性化,要在生活區內設立活動場所。學生宿舍應該設立單獨衛生間,宿舍樓內設立自習室、閱覽室、接待室、洗衣房等。該區域的建筑設計應該采用智能樓宇管理系統,以方便學生的日常生活。另外,為了體現綠色建筑理念,所有的宿舍樓應該在每一間宿舍的屋面鋪設多晶硅光伏板,通過這樣的手段可以很好地實現對太陽能的利用,從而實現節約能源、保護環境的目的。
2.3體育運動區
體育運動區是學生活動的重要場所,是生態校園建筑設計中必不可少的重要組成部分。尤其是在現階段國家大力倡導全面推進素質教育、促進學生健康成長的背景下,體育運動區的重要性更是被凸顯出來。為此,在進行體育運動區的設計時,應該保證有較大的土地使用面積,根據學校的實際狀況設立籃球館、籃球場、足球場、網球場、乒乓球場、文體中心等職能區域,在該區周圍可以栽種高大喬木,同時將喜陰性的灌木和花卉栽種在喬木下層,以形成一定規模的綠化帶。這樣的綠化帶可以在一定程度上遮陽、擋風,同時還可以有效地減少噪音的擴散。體育運動區在設計中應該對照明燈管職能控制系統、觀眾導覽系統、應急廣播系統等進行有選擇的使用,同時還要強化硬件建設。使體育運動區既具有現代化的氣息,同時又能滿足師生的審美需求。
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關鍵詞:生態建筑設計技術
為了把建筑業整個從傳統的手工業作坊轉到大機器工廠中,把住宅視為住人的機器,批量進行生產。一方面體現了為人類建造的民主思想,另一方面,在整個過程中,強調對自然界模式的了解。在現代建筑的領域中可以深切地感受到,一方面人的自信戰勝了大自然的自信,再一個是對大自然的漠視。
從世界范圍來看,生態建筑還處于前期發展階段。從技術上來講,新的材料、新的技術、新的思路正在不斷地出現,但到目前為止,生態建筑還沒有一個固定的技術套路。
一、生態設計產生于對現代建筑的反思
生態建筑的設計思想是在本世紀不斷發生地區性的環境污染和全球性的生態環境惡化的過程當中,不少學者和建筑師對現代工業文明開始進行深刻的反思。美國學者提出:住宅設計結合自然首先要用生態學的觀點從宏觀上研究自然環境和人的關系,特別是研究現代工業在高速發展中對自然進行開發所造成的破壞和災難,要適應自然、創造必要的生態環境;其次,用生態學的理論證明人對自然的依存關系,批判以人為中心的思想,要研究自然界的生命和非生命的依存關系,強調現代的城市建筑應該適應自然規律,設計結合自然。
人類在發展過程當中應該體現集約的原則,并在日常生活中鼓勵應用這些原則,美國學者提出九項設計原則,首先尊重當地的生態環境,第二要有正確的環境意識,第三增強對自然環境的理解,第四結合公眾需要,采用簡單適用技術,針對當地的氣候運用被動式的設計策略,第四使用節能建筑材料,第五強調集約原則,尊重自然,要與自然協調,這應該說是生態建筑基本的設計思想,第六避免使用易破壞環境產生廢物的建筑材料,第七完善建筑空間使用的靈活性,堅持越小越好,將建設運行的資源和不利因素降到最少,第八減少建筑過程當中對環境的損害,浪費資源和建材,爭取重新利用建材和構建,第九為所有人提供可使用的空間環境。
從設計目標上看,一般現代建筑以功能和空間設計為目標,滿足功能的需要,創造適合公眾需要的空間;生態建筑在滿足功能和空間需要的同時,強調實現資源的集約和減少對環境的污染。
生態建筑強調資源和環境,強調建筑在整個壽命周期內要減少資源能源的消耗和降低環境污染,大致歸納起來,生態建筑在整個壽命期內基本目標有:第一盡可能減少資源能源的消耗,第二把環境直接和建筑的污染降到最低,第三保護自然生態環境,第四創造健康舒適的室內外環境第五使建筑功能質量目標統一,第六使建筑生態、經濟取得平衡。
在生態建筑基本目標當中,創造健康舒適的室內環境和建筑功能質量目標相統一,在很大程度上保持節儉和適用的目標。比如在挪威,在冬季是比較舒適的室內環境是25度左右,從環保和能源角度考慮,挪威把冬季環境溫度定為23度左右,節約的能源達到20%到30%。
二、技術選擇決定生態建筑設計水平
生態建筑要實現它的基本目標,必須要有現代技術的支持。從國內外來講,對什么是生態技術?有什么樣的定義?哪些內容?認識上還很不一致。日本建筑中心在《建筑要項》一書中提出生態技術有55種,環境共生的建筑與技術77種。1978年在加拿大召開綠色挑戰會議上提出的生態技術更是五花八門。到現在為止大家對生態環境包含的內容并不統一,從比較寬泛的角度說節約資源、保護環境,目前來講都認為是生態技術。
對生態建筑和使用技術的要求可以用三點來判斷,首先技術本身的功能與生態環保功能是一致。第二要求采用的技術和制造的產品有利于資源能源的節約。第三個采用的技術和產品有利于人的健康。從這個意義上來講,在生態建筑目前技術上應該說還是非常廣的,包括門窗節能技術、屋頂節能技術等等。
所謂生態技術,包括兩種情況,一種情況在傳統的技術基礎上,按照資源和環境兩個要求,共同改造重組所做成的新技術。第二種把其它領域的新技術,包括信息技術、電子技術等,按照生態要求移植過來。從技術層次性來講,可以把生態技術分為簡單技術、常規技術、高新技術。一般來講簡單技術和常規技術屬于普及推廣型技術,高新技術屬于研究開發型技術,從我國實踐來看,應該以常規技術為主體。
在應用生態建筑技術過程當中,技術選擇是非常重要的問題。一個是經濟性,由于生態建筑采用哪個層次的技術,不是一個單純的技術問題,要受到經濟的制約。在我們國家普遍采用高新技術是非常困難的,我們經常碰到環保和生態利益和經濟利益不完全一致。在這個取舍當中,經濟性就是非常關鍵的。目前在歐洲,特別是在德國、英國、法國,在所建立的生態建筑上,它是以高新技術為主體。在2000年健康建筑住宅會議曾提出過高生態就是高技術的口號,所以這是在戰略基礎上建造生態的建筑。目前在我們國內把整個生態技術發展建立在高新技術的基礎上比較困難,一個是經濟發展水平,另外一個是技術和材料不太完善。
第二要因地制宜的原則,各個地方的氣候不一樣,自然資源不一樣,在選擇生態建筑,選擇什么樣的技術,應該根據自己的條件和特點來進行。我國北方地區主要冬季采暖,能源消耗非常大,對自然環境污染非常嚴重,首先要解決采暖問題。我國南方比較炎熱、潮濕,通風、降溫是夏季的主要問題,在南方生態建筑設計當中注重遮陽和自然通風,降低夏天的空調的能源消耗。
三、設計是實現生態建筑的基本技術策略
從一定意義上講,生態建筑是一個宏觀的概念,在考慮材料再利用,新能源開發等很多問題上都不應該停留在個體建筑這個尺度上,應該把它放到整個城市或者一個區域內通盤考慮,也可以把生態建筑認為是一個技術的集成體,許多技術問題,比如能源優化問題、污水處理問題,太陽能的采用和處理問題,并不是建筑專業范圍內的問題,需要建筑師和各個專業的工程師共同合作。從技術層面上來講,首先規劃選址合理,減少環境污染,資源高效循環利用,降低能源消耗,采用太陽能、風能等等。從過程上來講,提高建筑的保溫隔熱性能,實現建筑防曬,自然采光照明等,這是生態建筑采用基本的技術策略。
建筑通風是生態建筑普遍采用的比較成熟的技術,自然通風應該取代機械通風和空調制冷,一方面可以不消耗能源而降溫除濕,另一方面提供新鮮的自然空氣,有利于人的健康。
一、生態建筑設計的概述
1.生態建筑設計的基本涵義
生態建筑設計,顧名思義,就是一門具有多工種、多學科的綜合性工程,得到了整個社會的關注與參與。從根本上來說,這就是一門采用生態的理念來進行建筑設計的指導,促進建筑與自身周圍的自然生態環境系統保持相對平衡,從而實現建筑與自然環境的和諧發展,促進人類與自然環境之間和諧發展的系統工程。生態建筑設計是需要大家一起共同參與的,由于生態建筑是連接人與自然、建筑三方面的疏通紐帶,因此不是一朝一夕或是單憑幾位設計師就能夠完成的,這就要求人類要更好的尋求人類社會與自然生態環境之間的和諧發展。
2.生態建筑設計的幾種建筑類型
在目前的生態建筑設計中,常見的建筑類型有以下幾個方面:采用環保材料的生態建筑、采用綠色植物覆蓋的生態屋頂生態建筑、采用建筑節能的生物氣候生態建筑和回歸大自然式的生態建筑。這些生態建筑類型,顧名思義,就是能夠充分使用和利用自然環境的自身資源,在不破壞生態環境的條件下進行建筑的建設施工。采用天然的原材料,使建筑達到環保、美觀,從而大大降低了能源的浪費和消耗,為人類居住環境提供更好的舒適度。
3.生態建筑設計的主要設計要點
在進行生態建設的過程中,其實就是將生態的理念深入到生態建筑住宅的實際運用中去,將建筑住宅打造成為一個生態系統的濃縮體,使人工環境學、建筑技術科學、當代建筑美學等綜合運用起來,為居住者建造和提供一個環保、美觀、舒適健康的居住環境。建筑設計師們在進行生態建筑設計的時候,要由始至終的將生態觀念貫徹其中。從設計、選材、施工等每一個環節,都要體現環境綠化與能源消耗兩方面的和諧。要緊緊地圍繞生態這個理念,保障人類生活與自然環境保護的和諧發展。
二、生態建筑設計所需要遵循的主要原則
1.地方色彩
要在生態建筑設計中體現以自然環境為根本,以當地的實際情況為基礎。無論是在任何的一個地方,建設過程都要遵循這一原則。要將當地的民族風情、文化特色、地理、氣候等在生態建筑設計中充分的體現出來,彰顯其地方獨特的色彩。
2.強而有效的利用
可再生能源資源在現今的城市建設當中,城市建設的發展速度逐漸加快,這也讓城市里的土地資源在能用于建筑建設的方面逐漸減少。要盡可能的開發利用,讓城市里的土地資源能夠最大限度的被開發,就要對建筑施工過程中的設備與技術要求大大提高,這也使生態建筑設計的發展逐步擴大。為了要盡可能的減少能源資源的消耗與浪費,在進行城市建設過程中,要恰到好處的利用可再生能源,盡量避免不可再生能源的浪費,從而促使生態建筑的發展。
3.和諧統一發展自然與建筑建設
在建筑建設的過程中,建筑設計師們要明確清楚知道建筑是屬于自然環境中的其中一部分。在進行設計和建設的過程中,要時時刻刻關注和留意大自然的保護。每一個建筑工程師都要有生態的觀念,要充分意識到自然環境與建筑是整體為一的。所以,要和諧統一的發展自然與建筑建設,堅持自然與建筑的相結合。
三、生態建筑設計與建筑設計生態化的發展趨勢
1.節約能源,采用可再生能源,促進建筑設計的生態化
隨著建筑行業的不斷發展,其逐漸從生物進化開始邁向知識技術進化的過程中。因此,在這個過59程中,就要求建筑設計師們在進行生態建筑設計的時候,要充分的采用生態技術,盡量減少能源的消耗和使用,增加建筑的使用空間與立體空間,充分利用和大大提高能源的使用率。盡可能采用例如風能、太陽能、核能等恒久性、不枯竭的可再生能源,盡量避免由于電風扇或空調所帶來的有害氣體對自然環境的影響,以便給人類的生活提供最大的便利。節約能源,采用可再生能源,不僅減少了能源的消耗與浪費,還降低了建筑的建設成本,充分提高了建筑原材料的利用率。
2.尋找合理生態原型,發展新型生態建筑
建筑從一開始的設計到施工,其實就包含了人類活動與自然環境之間的相互聯系,這也就是所謂的生態原型,即原生生態。在原生生態建筑的作用下,其自身周圍的天氣氣候、自然環境、采光模式等,使人們在設計施工過程中自然而然的就會采用其當地所具有的技術和原材料。從原生態建筑中,就能直接將天氣、溫差變化等體現出來,其都是直接與自然環境進行聯系的。但是對于目前的生活和生產來說,人與自然之間的聯系開始變得間接起來。人們通常都是在日益復雜的人為系統與自然環境之間取得能源和物質交換的,從而使人們對自然環境的了解和體驗逐漸減少。因此,建筑設計師們要尋找出合理的生態原型,從而發展出新型的生態建筑。
四、結語
1、遵循自然規律,追求人與自然的和諧發展
在建筑設計中,要求設計者將自然環境因素充分考慮到其中。只有人和自然能夠和諧相處,人類社會才能在和諧中發展。隨著自然環境的不斷惡化,可持續發展戰略收到了人們的普遍重視。任何一項工作都要考慮到自然環境的重要性,要尊重自然,善待自然。生態建筑設計需要遵守的基本原則就是要和自然和諧相處,作為大自然的朋友,建筑工程不能對自然產生破壞。
2、充分利用自然資源,實現自然同建筑的完美結合
設計師在進行建筑設計的過程中,要對有限的自然資源進行充分的利用。這種充分的利用并不是說去對自然資源進行一味的索取。指的是在具體的建筑工程的設計中,要對建筑場地內的空間資源等因素進行有效利用,可以將其作為建筑的一個部分。在建筑工程施工之前,要進行一定的規劃和設計,在此過程中就要對地上資源和地下資源都有所考慮,將自然合理地融入到建筑設計中。同時設計師要對建筑的節能減排功能做到一定的認識,以便在施工中有所注意,這樣才能有效地做到建筑和自然地完美結合。
3、認真考慮相應生態環境地域特點
建筑工程必將對一定的土地資源進行一定的利用,同時也要充分考慮到施工現場以及周圍的自然景觀和人為景觀。要對當地的氣候條件和資源等因素進行有效的掌握,對其能源分布和文化特點進行調查。在具體的工程施工的過程中,不能對這些因素產生破壞,才能在總體上實現建筑和環境的完美統一。
二、生態建筑設計理論應用于建筑設計
1、通過科技手段解決生態問題
在建筑的施工過程中要通過一定的手段,找出影響生態平衡發展的主要因素,并且采取一定的措施加以解決。在通常情況下,一些先進的技術會被廣泛的應用。一般來說,對于建筑材料技術和物理技術方面來說,可以將自然界的風能和太陽能等無污染的能源資源進行有效地轉化,成為人們常用的資源。同時還要將新能源和施工技術和施工手段等方面進行有機的結合。這樣才能有效地提高資源的利用率,達到生態建筑理論的要求目標。
2、進行因地制宜的建筑設計
上文已經介紹了建筑與自然環境的統一是生態建筑理論的要求。在傳統的建筑標準中,如果建筑作品與自然能夠融為一體,那么,這樣的設計應該是設計中的巔峰之作。優秀的建筑在保持自己獨立的基礎上還要可以和自然協調一致。在生態建筑理念的作用下,所有的建筑設計都要與自然相融,具體說來就是建筑風格和設計都要與當地的自然環境相符合,就地取材、因地制宜。建筑的本身就可以對當地的自然環境和人文特點的體現,因地制宜的建筑設計方法可以將地方的獨特韻味展現在人們的面前。