生態(tài)建筑設計原則與實現路徑探究

【摘要】當前人們更加重視工程設計工作，尤其重視建筑工程的環(huán)保性，因此推動了生態(tài)建筑設計理念發(fā)展。開展生態(tài)建筑設計工作，有利于建筑工程更好地協調周圍的環(huán)境，在最大限度上滿足人們的生活需求。文中主要分析建筑設計中生態(tài)建筑設計原則，從建筑材料、空間布局、通風、水資源及景觀等方面闡述了生態(tài)建筑設計的實現路徑。

【關鍵詞】綠色建筑；建筑設計；生態(tài)建筑設計

【中圖分類號】TU201.5 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）05-0046-03

0 引言

目前，在建筑設計中開始推廣生態(tài)建筑理念，綜合利用生態(tài)資源和能源，協調自然生態(tài)系統和人文居住環(huán)境的和諧性，并保證建筑施工符合當前的資源和能源使用標準，有效推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。但因為各地的環(huán)境具有較大的差異性，因而凸顯出生態(tài)建筑理念在建筑設計中的優(yōu)勢。設計人員通過科學地適應自然環(huán)境，提高整體施工安全性，實現建筑和周圍環(huán)境的和諧共生。

1 生態(tài)建筑設計概述

1.1 生態(tài)建筑設計概念

生態(tài)建筑設計的基礎為生態(tài)理念。將先進的生態(tài)理念思維融入建筑設計環(huán)節(jié)和施工環(huán)節(jié)中，使其貫穿于整體建筑工程項目中，避免建筑施工對周圍生態(tài)環(huán)境的負面影響。同時，可以優(yōu)化整體施工效果，合理減少施工成本，提高各項自然資源的利用率。

1.2 生態(tài)建筑設計的特點

目前，在建筑規(guī)劃設計和管理過程中廣泛利用生態(tài)建筑設計理念，有利于促進生態(tài)文明發(fā)展。在實際應用生態(tài)建筑設計理念的過程中，對比傳統的建筑模式，生態(tài)建筑通過優(yōu)化設計建筑物質形態(tài)與施工階段充分利用各種資源和環(huán)境有機結合，可以高效循環(huán)利用各種能源，凸顯生態(tài)建筑的應用優(yōu)勢，進一步建立和完善生態(tài)建筑體系，其能源消耗量和污染程度都比較低[1]。

1.3 生態(tài)建筑設計的基本理念

在建筑工程設計過程中，通過基本要求和建筑環(huán)境的設計融合，形成生態(tài)建筑設計理念，從可持續(xù)發(fā)展理念出發(fā)，保障生態(tài)建筑的質量，保護周圍自然環(huán)境。在后續(xù)施工過程中需要利用極小的環(huán)境損失獲得最大的建筑施工效果，以最大限度滿足人們的需求。此外，在生態(tài)建筑設計過程中，還要注重繼承和發(fā)展兩方面問題。不能盲目地利用傳統建筑理念，也不能一味地摒棄，需要綜合利用傳統建筑的精華設計，使其有效結合生態(tài)建筑設計理念，實現融合發(fā)展。

1.4 生態(tài)建筑設計的可持續(xù)發(fā)展

在建設工程中，要為主體建筑的設計構想預留一些余地，將其與社會、經濟、生態(tài)相結合，從而推動生態(tài)建設的協調發(fā)展。但在現實的建設中，常規(guī)建筑在建造的時候，會有大量的資源浪費，從相關的資料來看，建設工程中所耗費的能量，大約占到了整個都市總能耗的50%，這不但會對城市土地、空氣和環(huán)境等自然狀況造成不利的影響，還會加劇人類發(fā)展和自然環(huán)境的沖突[2]。因而要求將生態(tài)建筑的設計理念，科學合理地應用到建筑的設計之中，不但可以提高整個建設的社會化水平，還可以減少能耗。目前，隨著人們的日常生活質量的提高，對各種環(huán)境問題的重視程度越來越高，而生態(tài)建筑設計理念中的節(jié)能和環(huán)保性，既能滿足人們的基本發(fā)展要求，又能有效地保護周圍的生態(tài)環(huán)境。因此，要求將生態(tài)建筑的設計理念在建成期內進行科學、合理運用，以減少污染和環(huán)保為首要目標，給民眾營造一個更為優(yōu)良的居住條件，既能提升施工企業(yè)的核心能力，又能更好地推動其可持續(xù)發(fā)展。

2 生態(tài)建筑設計的原則

（1） 效率最優(yōu)原則。生態(tài)建筑設計是一種生態(tài)學和建筑學相融合的設計理念，以生態(tài)平衡為前提，在最大限度上滿足人們對建筑功能性和舒適性的需求。設計人員需要靈活地運用室內外空間，合理配置不同的物質能源，有序轉化能量以實現建筑的低能高效，向更好的生態(tài)性方向發(fā)展[3]。

（2） 自然能源利用原則。設計人員需要綜合考察施工現場的地理環(huán)境和氣候條件以及干濕度變化等方面，在建筑設計中更多地利用自然光線和自然溫度等能源，減少人工光線和人工能源的利用率。充分利用自然能源，不僅可以滿足建筑功能的需求，還可以節(jié)省能源消耗量，實現生態(tài)建筑設計目標。

（3） 保護生態(tài)環(huán)境原則。建筑工程在動工時不可避免地會對周圍的環(huán)境產生一定的損害，例如綠地和樹木等資源被砍伐，具有當地文化風情的房屋被拆除，一些珍貴的非再生的資源被破壞等。在生態(tài)建筑設計過程中，應將各種資源作為一種相互關聯的生態(tài)資源加以考慮。在進行生態(tài)建筑設計時，應充分利用施工現場的地形地貌和各類資源，以避免發(fā)生惡性破壞，實現生態(tài)資源和建筑工程的共生發(fā)展[4]。

（4） 避免污染原則。建筑設計中涉及較大的污染問題。①光污染：建筑設計不當可能導致光污染，如大面積使用鏡面或高反射材料，若在此長時間居住，將會出現疲勞和精神不振等情況。②化學污染：在施工過程中，化學物品的大量使用，也會產生化學污染問題。如防腐涂料、含甲醛黏合劑等材料。③粉塵污染：若建筑施工時管理不當，則會在施工中及完工后產生大量的灰塵，對人體構成危害[5]。④噪聲污染：噪聲對人們的工作、學習也有很大的影響，如室外交通工具、電梯等公共建筑設備及日常生活產生的噪聲。大量的污染問題會對周圍的自然環(huán)境產生負面影響，因此在生態(tài)建筑設計過程中需要有效控制各種污染問題。

3 生態(tài)建筑設計的實現路徑

3.1 選擇綠色節(jié)能建筑材料

在進行工程建設時，需要保障生態(tài)建筑理念應用的科學性。在建材選用上，要盡可能選用環(huán)保和綠色的節(jié)能建材，使整個生態(tài)建筑的總體品質和性能得到充分提升。利用太陽能和風能以及水能等代替石油和天然氣等不可再生能源，并回收利用多種余能保障整體生態(tài)效益，如圖1所示。在后續(xù)的建筑建設過程中，需要全方位地擴大綠色建材的應用領域和選用，以更好地凸顯生態(tài)建筑的設計理念[6]。例如，混凝土作為重要的建筑材料，其用量較大，在攪拌過程中，采用節(jié)水型的攪拌工藝和環(huán)保的施工方法，優(yōu)化配合比，增強材料穩(wěn)定性的同時降低碳排放，使設計中的生態(tài)建筑理念充分地展示出來。在對門窗部分的建筑材料進行挑選時，盡可能選用具有良好隔熱效果的塑鋼門窗，可以極大地減少室內外的熱交換效率，以減少能耗，從而使室內在冬天也能保持熱舒適度。另外，設計時需要注重保護周圍的生態(tài)環(huán)境和自然植被，一方面給人們帶來更好的視覺美感，另一方面可以營造出更舒適的生活環(huán)境。

3.2 優(yōu)化設計空間結構體系

在建筑設計階段利用生態(tài)建筑設計理念，優(yōu)化建筑內部空間和空間體系。針對傳統的設計，生態(tài)建筑設計更加重視建筑結構的安全性。設計時需要重視控制氣候條件和能源消耗等問題，體現節(jié)省能源消耗量，保障建筑在使用中的舒適性。設計還需要結合施工現場的氣候條件和水文特征等，合理規(guī)劃建筑密度和高度，保障建筑內外部環(huán)境的科學性和舒適性。另外，還要考慮自然景觀的設計需求，使居民身心得到放松，例如在小區(qū)內部設計自然植物和假山水景等，以滿足人們的觀賞需求。建筑物的中庭部位通過設計綠化，在夏季利用植物降低室內溫度，也可以減少室內噪聲傳播，突出生態(tài)建筑理念，如圖2所示。

3.3 科學規(guī)劃選址

首先，規(guī)劃選址作為設計環(huán)節(jié)的重要內容之一，既要遵守生態(tài)建設的設計理念，又要保證建設工程與周圍的環(huán)境相融合。在具體的計劃選址過程中，有關工作人員應提前對現場周邊的自然環(huán)境進行調查，了解自然環(huán)境的演變規(guī)律，并在此基礎上制定更加完善的設計方案。在降低資源消耗的同時，還能提升施工的科學性，保證該區(qū)域內的建筑能夠與其他建筑有機地融合。在建筑設計的過程中，一定要對規(guī)劃位置進行更科學、更合理安排，保證周圍的自然環(huán)境與建筑設計之間的協調性。

3.4 通風設計

在建筑工程設計中，通風設計發(fā)揮著重要的作用。傳統的設計主要是利用空調等設備對室內環(huán)境進行調整，但是過多使用空調系統會增加能源損耗，而且還會排放有害氣體，因此周圍的大氣環(huán)境遭到污染，這違背了現有的生態(tài)學原理。當前的建筑通風設計需要利用生態(tài)理念，加強自然通風設計，針對各區(qū)域的氣象、風向特征，并考慮到居民對生活的需求，提高通風設計的科學性非常重要。例如在夏天，房間里的溫度比較高，通過有效組織自然通風，可以減少房間里的濕度，保障人們居住的舒適性，而且也可以起到對室內的空氣進行凈化的作用。冬天由于氣候寒冷、干燥，需要利用換氣調整和門窗加密設計，提升房間的氣溫，也可以通過設計外墻保溫結構，高效調節(jié)室內外的空氣，節(jié)省內部熱量損耗，提高室內空氣質量，推動建筑生態(tài)化發(fā)展。

3.5 合理利用水資源

目前，在建筑物中使用最多的是雨水采集和雨水的循環(huán)利用。在灌溉工程中，將采集的雨水進行技術處理和建設協作，利用園林水景，達到最優(yōu)的生態(tài)效果。通過廢水再循環(huán)利用，可以使用專門的裝置對建筑物進行清洗；利用過濾設備，使再循環(huán)廢水用于沖洗衛(wèi)生間或灌溉等用途?；诖?，設計一套基于人工濕地的廢水治理、雨水收集、灌溉等工藝技術，實現對水源的充分利用，節(jié)約部分工程造價。

3.6 植物景觀設計

植物景觀不僅發(fā)揮著環(huán)境美化作用，還可以凈化室內的空氣。景觀設計的范圍包括室內和小區(qū)環(huán)境，提供親近自然的微小途徑，降低人們生活的枯燥性。在植物造景設計過程中應特別注意以下幾個方面：首先，是科學地利用微植物景觀，主要是陽臺等空間的微植物景觀，利用盆栽植物進行裝飾，有利于滿足人們的觀賞需求，合理連接大自然。其次，是屋頂綠化效果的營造，由于屋頂面積大，又與室外有直接聯系，因此可以把它打造為一個小綠地，還可以收集雨水，避免因為雨水較多破壞屋面，引發(fā)滲漏水問題。第三，設計時可以運用一定數量的攀緣植物來進行外墻裝修，這種植物種植簡便，具有很好的適應能力，能提高建筑物的總體景觀水平。

4 結語

隨著全球氣候變化和資源緊張問題的日益加劇，生態(tài)建筑設計已成為建筑領域的重要發(fā)展方向。通過深入探究生態(tài)建筑設計的原則與實現路徑，不難發(fā)現，生態(tài)建筑設計不僅是對傳統建筑設計的革新，更是對人與自然和諧共生理念的實踐。在生態(tài)建筑設計的實踐中，需要將生態(tài)建筑設計的理念貫穿到建筑的全生命周期中，突出生態(tài)理念，結合不同地域特色和文化特征等，合理地選擇建筑方案和施工材料，科學地調整建筑空間布局，高效地利用土地資源和水資源。生態(tài)建筑設計的推廣和應用，不僅有助于提升建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展水平，更有助于推動整個社會向綠色、低碳、循環(huán)的方向發(fā)展。

參考文獻

[1] 湯敏芳.建筑設計中的生態(tài)建筑設計研究：以鎮(zhèn)江食品商城為例[J].工程建設與設計，2023（8）：16-18.

[2] 鄭銳填.生態(tài)建筑理念在高層建筑設計中的運用分析[J].四川水泥，2022（11）：116-118.

[3] 申紀創(chuàng).生態(tài)建筑設計理念在房屋建筑中的運用研究[J].產業(yè)創(chuàng)新研究，2022（20）：121-123.

[4] 劉亞萍.生態(tài)建筑設備在城鄉(xiāng)規(guī)劃設計中的運用研究[J].中國設備工程，2022（15）：76-78.

[5] 李曉偉.基于城鄉(xiāng)規(guī)劃設計的生態(tài)建筑設計運用分析[J].住宅與房地產，2022（5）：93-97.

[6] 楊娟.城鄉(xiāng)融合背景下生態(tài)建筑設計在鄉(xiāng)村建筑設計中的應用初探[J].中國住宅設施，2021（7）：93-94.

[作者簡介]霍憲法（1989—），男，濟南人，大學本科，工程師，研究方向：建筑設計。