淺議建筑設(shè)計(jì)中的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)

鄒超

摘要：近些年，人類活動(dòng)與自然環(huán)境的沖突越發(fā)嚴(yán)重，這直接造成了自然環(huán)境、人居環(huán)境的惡化，也迫使人類不得不重新審視人與自然的關(guān)系?？沙掷m(xù)發(fā)展觀的提出，在很大程度上緩解了建筑對(duì)能源、環(huán)境的影響，基于這個(gè)背景，本文對(duì)建設(shè)設(shè)計(jì)中生態(tài)理念的應(yīng)用進(jìn)行分析，旨在助力于我國(guó)建筑與生態(tài)的和諧發(fā)展。在未來(lái)，中國(guó)建筑不能再走高耗能、高污染的道路，建設(shè)生態(tài)型建筑發(fā)展之路勢(shì)在必行。

關(guān)鍵詞：建筑行業(yè);生態(tài)建筑;設(shè)計(jì)

引言

生態(tài)建筑在我國(guó)研究和發(fā)展的時(shí)間短，但是，國(guó)家政府以及有關(guān)部門對(duì)其十分重視，因此，在相關(guān)研究上也取得了一定成績(jī)。生態(tài)建筑主要是利用太陽(yáng)能、自然通風(fēng)等有力的自然條件，滿足建筑的采光、通風(fēng)等需求，進(jìn)而減少大量的能源消耗，從整體升減少建筑耗能與環(huán)境污染，最終實(shí)現(xiàn)建筑與生態(tài)、自然的可持續(xù)發(fā)展。

一、生態(tài)建筑的涵義分析

生態(tài)建筑就是用生態(tài)學(xué)的觀念去看待建筑與環(huán)境的關(guān)系，通過(guò)對(duì)建筑本身和建筑所在的生態(tài)環(huán)境相關(guān)因素進(jìn)行分析、組織、設(shè)計(jì)，達(dá)到高效有序循環(huán)轉(zhuǎn)化能源、減少污染的目的。生態(tài)建筑屬于建筑的一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，大量人口被聚集到一起居住在一個(gè)超級(jí)建筑之中，通過(guò)有效的組織設(shè)計(jì)[1]，建筑內(nèi)外空間的各種物態(tài)因素得到了充分利用，物質(zhì)、能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部井然有序的轉(zhuǎn)換，整個(gè)建筑環(huán)境具有高效、低耗、無(wú)廢、無(wú)污等特點(diǎn)。現(xiàn)有的原生態(tài)建筑設(shè)計(jì)，都是在節(jié)約經(jīng)濟(jì)條件下進(jìn)行生態(tài)設(shè)計(jì)的，雖然具有生態(tài)化特點(diǎn)，但是在能源節(jié)約方面效果不明顯，并且缺乏可持續(xù)性。所以，生態(tài)建設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)該以節(jié)約能源為目的，將生態(tài)技術(shù)運(yùn)用到一般建筑設(shè)計(jì)中，進(jìn)入實(shí)現(xiàn)普適性。生態(tài)建設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)該以基本的居住環(huán)境要求出發(fā)，利用適宜技術(shù)，結(jié)合實(shí)際環(huán)境，設(shè)計(jì)出具有地域特色的生態(tài)建筑，使其可以滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。

二、基于生態(tài)設(shè)計(jì)理念下的建筑設(shè)計(jì)策略

結(jié)合上文對(duì)生態(tài)建設(shè)相關(guān)內(nèi)涵的研究，下面對(duì)其在建設(shè)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析：

1合理利用太陽(yáng)能

太陽(yáng)能是一種可再生能源，在生態(tài)建中合理利用太陽(yáng)能，不僅可以節(jié)約很多能源，還可以降低大量資金投入，具體如下：

1.1太陽(yáng)能熱水

太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是生態(tài)建筑水循環(huán)中的重要組成部分，利用太陽(yáng)能進(jìn)行冷水加熱，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)廢無(wú)污，這是一種可持續(xù)利用的生態(tài)方法。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器、水箱、循環(huán)管道等幾個(gè)部分組成。目前比較常見(jiàn)的太陽(yáng)能集熱器有兩種，一種是管板式太陽(yáng)能集熱器，一種是真空管式太陽(yáng)能集熱器，其中太陽(yáng)能集熱器比較常見(jiàn)的是管板式太陽(yáng)能集熱器，其效率非常高，應(yīng)用也十分廣泛，具有價(jià)格便宜、效果顯著等優(yōu)點(diǎn);還有一種是真空管式集熱器，這種集熱器又被成為玻璃金屬結(jié)構(gòu)和全玻璃結(jié)構(gòu)集熱器，全玻璃結(jié)構(gòu)技術(shù)上更為先進(jìn)，基本可以實(shí)現(xiàn)能量的單向流動(dòng)，也就是吸收太陽(yáng)能的過(guò)程中沒(méi)有熱能的流失，因此，具有效率高、受季節(jié)影響小、不易破損、使用時(shí)間長(zhǎng)等有點(diǎn)。

在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中引入太陽(yáng)能集熱器，可以為人們提供沐浴、洗滌等生活用熱水需求，并且水溫一般保持在40-80度之間，每天都可以產(chǎn)生熱水，這樣的供水方式，可以有效節(jié)約能源，可以有效滿足生態(tài)理念的建筑設(shè)計(jì)需求。

1.2太陽(yáng)能采暖

在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中還可以利用太陽(yáng)能進(jìn)行采暖，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中的太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)包括管道、集熱器、散熱器、風(fēng)機(jī)以及泵、儲(chǔ)熱裝置等，這種太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)具有強(qiáng)制循環(huán)功能，調(diào)節(jié)方便靈活，能夠有效滿足人們的生活需求。在過(guò)去，依舊有很對(duì)地區(qū)開(kāi)始建設(shè)太陽(yáng)房，除了住宅之外，還包括很多公共建筑和生產(chǎn)廠房，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐，人們開(kāi)始意識(shí)到，太陽(yáng)房的一次性投資比極高，并且技術(shù)復(fù)雜、維修管理困難，并且也會(huì)消耗一定的常規(guī)資源。因此，目前，利用太陽(yáng)能采暖的方式已經(jīng)有了很大進(jìn)步，應(yīng)用于生態(tài)建筑中主要有兩種形式，分別是被動(dòng)式采暖和主動(dòng)式采暖。被動(dòng)式采暖就是利用房屋結(jié)構(gòu)本身完成太陽(yáng)能集熱、蓄熱和放熱;主動(dòng)式系統(tǒng)則是利用太陽(yáng)能集熱器對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行收集，之后再利用電泵等耗電裝置將熱能輸送到各家各戶。

2合理利用風(fēng)能

2.1利用風(fēng)能供熱

除了有效利用太陽(yáng)能之外，在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中還可以利用自然風(fēng)實(shí)現(xiàn)建筑的通風(fēng)、發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可以集中布置，也可以進(jìn)行分散布置。集中布置風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)一般以建筑群或者小區(qū)為單位，設(shè)計(jì)中可以在小區(qū)上風(fēng)處設(shè)置風(fēng)車組，這樣既可以豐富小區(qū)景觀，又可以實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)，通過(guò)風(fēng)塵組風(fēng)力發(fā)電可以為小組住宅提供大部分用電，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約能源的目的，但是這種風(fēng)能利用系統(tǒng)是將電力輸送到電網(wǎng)，建筑物再?gòu)碾娋W(wǎng)中獲得電力，在住宅中不需要設(shè)置專門的技術(shù)系統(tǒng)。在生態(tài)建筑不斷發(fā)展的過(guò)程，風(fēng)能被直接利用到建筑物供能之中，在很大程度上解決了建筑的發(fā)電需求[2]。

2.2實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)

利用自然通風(fēng)可以有效滿足人們的通風(fēng)需求，自然通風(fēng)的合理實(shí)際，可以減少電扇、空調(diào)等機(jī)械設(shè)備的利用，在保障室內(nèi)空氣質(zhì)量的同時(shí)，也大大減少了能源消耗與環(huán)境污染。自然通風(fēng)利用空氣對(duì)流和循環(huán)，使室內(nèi)溫度保持恒定，通過(guò)散熱換氣進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。因此，設(shè)計(jì)中，要考慮創(chuàng)造利于熱壓、風(fēng)壓通風(fēng)的條件，盡可能避免阻隘通風(fēng)的障隘因素，甚至可以通過(guò)導(dǎo)流板引導(dǎo)自然通風(fēng);此外，周圍建筑形式、密度等環(huán)境條件對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的風(fēng)壓分布產(chǎn)生影響。

考慮到季節(jié)變化的影響，夏季，建筑借助通風(fēng)散熱構(gòu)造可以避免建筑內(nèi)墻面、內(nèi)頂面被太陽(yáng)光直射，還可以利用風(fēng)壓促進(jìn)室內(nèi)空氣的不斷流動(dòng)，將熱空氣帶走，幫助室內(nèi)散熱;冬季，則關(guān)閉通風(fēng)孔，利用空氣間層作保溫層，減少室內(nèi)外溫度的傳遞。

可為住宅提供大

3利用保溫及外墻節(jié)能

建筑保溫與隔熱是生態(tài)建設(shè)實(shí)際的重要方面，長(zhǎng)期以來(lái)，建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)要花費(fèi)大量的精力去解決這方面的問(wèn)題，因此，多年來(lái)，設(shè)計(jì)師也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，比如：爭(zhēng)取良好朝向，防夕曬，南面大面積開(kāi)窗或者遮陽(yáng)，以實(shí)現(xiàn)光照的調(diào)節(jié)。隨著生態(tài)建設(shè)的發(fā)展和普及，設(shè)計(jì)師已經(jīng)開(kāi)始采用充分考量建筑的生態(tài)保溫與外墻節(jié)能，設(shè)計(jì)中通常會(huì)將建筑物設(shè)計(jì)在避風(fēng)、向陽(yáng)的低段，這樣可以盡可能多的爭(zhēng)取房建日照時(shí)間。具體分析如下：

3.1復(fù)合節(jié)能墻體的利用

目前，設(shè)計(jì)中會(huì)采用符合技能墻體來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能保溫需求。復(fù)合節(jié)能墻體是一種比較常見(jiàn)的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)，這種墻體通常是由絕熱材料與傳統(tǒng)墻體材料、新型墻體材料復(fù)合形成的。如果絕熱材料復(fù)合在建筑外墻內(nèi)側(cè)，就可以將其成為內(nèi)保溫復(fù)合墻體。

3.2墻體結(jié)構(gòu)層

可以采用緩凝土現(xiàn)澆或者預(yù)制品的外墻，內(nèi)澆外砌或者磚混結(jié)構(gòu)的外磚墻，既可以達(dá)到承重的目的，又可以節(jié)約成本和能源[3]。

3.3保溫隔熱層

設(shè)計(jì)中要設(shè)置保溫隔熱層，這是節(jié)能墻體的主要部分，一般在這部分設(shè)計(jì)中會(huì)采用大量的絕熱材料，比較常見(jiàn)的絕熱材料有有機(jī)、無(wú)機(jī)、金屬等三類，處于導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、整齊滲透率、燃燒性能等方面的考慮，一般會(huì)選擇選用擠塑型聚苯板（XPS）為保溫材料。

結(jié)束語(yǔ)

隨著生態(tài)節(jié)能建筑的普及，與其相關(guān)的設(shè)計(jì)也逐漸受到更多關(guān)注，本文針對(duì)建筑設(shè)計(jì)中的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行討論，旨在更好的促進(jìn)我國(guó)建筑與生態(tài)的和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]謝敬滔.綠色生態(tài)校園建筑設(shè)計(jì)探討[J].低碳世界，2021，11（11）：65-66.

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[3]蔡俊林.綠色建筑設(shè)計(jì)與生態(tài)小區(qū)規(guī)劃探討[J].城市住宅，2021，28（11）：162-163.

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