生态建筑理论在住宅建筑设计的应用

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摘要：文中阐述了生态建筑的特点及生态建筑理论在住宅建筑设计中的应用。

关键词：住宅建筑；生态建筑理论；设计；应用

随着我国建筑业的不断发展，生态建筑理论在众多主流建筑学理论中脱颖而出，逐渐成为建筑行业发展的风向标。住宅建筑设计与生态建筑理论的融合，能够实现对自然资源的合理利用，从而达到保护周围生态环境的目的。

1生态建筑理论特点

1.1设计理念

传统建筑设计侧重对建筑学、环境学的应用与融合，而随着环保理念在我国各领域行业内的普及，如何在建筑领域内融合生态学愈发受到人们的重视。在此背景下，生态学与建筑学融合的趋势推动着相关技术与理念的不断革新发展。进行生态建筑设计理念的分析，是指以生态学理论为基础，采用先进科学手段进行建筑设计创新，促使建筑设计朝着生态化、绿色化的方向不断发展。

1.2理论特点

环境友好型社会建设以及可持续发展理念的提出，促使人们开始正视资源浪费与环境破坏问题。而作为现代社会发展的支柱产业，建筑行业在推动我国经济发展的同时，其高能耗问题愈发凸显，再加上部分建筑工程建设期间存在环境污染、破坏等问题，亟需借助生态建筑学理论来转变这一现状。以生态建筑学理论为依据的生态建筑，可以在为民众营造舒适、美观居住环境的同时，能够做到对建筑工程能源消耗的合理控制，并通过加强环境保护来推动建筑行业的长久发展。纵观现代住宅建筑设计，尽管在建筑美观性、功能性等方面得到提升和优化，但是在生态景观方面的问题愈发凸显，如噪声污染、空气污染、水污染等问题严重影响到人们的生活质量［2］。所以生态建筑理论在现代住宅建筑设计中的应用至关重要，需依托于生态理念的贯彻来创新住宅建筑设计形式，并最大限度地保护环境、节约能源。

2生态建筑理论在住宅建筑设计中的应用

2.1通风设计

作为现代生态建筑设计中的主要环节之一，通风设计是否合理关乎到建筑室内温度的调节效果，并影响到人们的居住舒适度。倘若建筑通风设计不合理，在后期运行阶段人们会选择增设新风机、空调等设备来维持室内良好的通风效果，导致建筑运行能耗居高不下。所以，设计师需要以生态建筑理为依据，进行住宅建筑通风设计的优化。在实际建筑设计过程中，要求设计人员依据对当地气候条件、风向特点的分析，以满足居住者通风需求为目的，进行自然通风的最大化利用。例如在设计时考虑到夏季炎热、干燥等特点，通过合理设计来加快空气流通，提升居住者舒适度，再或者考虑到冬季寒冷特点，保证门窗结构设计的密闭性，采用科学手段进行室内外空气交换的合理控制，避免室外寒冷空气对室内环境造成影响［3］。

2.2热岛现象

分析热岛现象的形成，除建筑自身环境影响之外，还与建筑周围气流流动、辐射情况存在莫大关联。为避免住宅建筑在后期运行阶段出现热岛现象，该项目要求设计人员依托于生态建筑理论的应用，进行建筑密度、容积等要素的合理控制，依据建筑质量需求进行建筑材料的合理选择。同时，依据当地气候特点的分析，合理设置建筑内外布局，结合对建筑周围水景、绿化设施的设计来提升建筑整体生态效果，并有效避免热岛现象。

2.3日照与采光

太阳能资源的合理利用，可以在降低建筑运行能耗的同时，提升建筑整体的生态环保效果。所以在生态建筑理论应用的前提下，设计师需要重视对住宅建筑日照与采光的合理设计。在具体设计过程中，要求人员充分利用自然光照来达到能源损耗控制的目的。当然，在采光设计时设计师还需考虑到建筑遮阳设计，避免因长时间日照导致室内温度增高。针对建筑采光设计，该项目充分借助BIM技术，将建筑参数纳入数学模型，结合有限元分析进行自然采光的模拟，通过BIM技术来实现对建筑采光面积、光照时间等因素的分析，在此基础上进行建筑结构的调整与优化。针对建筑遮阳设计，要求设计人员依据对当地自然光照条件的分析，合理利用遮阳板、百叶窗等材料来提升建筑遮阳效果。

2.4围护的设计

作为住宅建筑设计的关键环节，围护结构设计是否合理关乎到建筑整体的生态绿化效果。对此，相关设计人员需要秉持生态建筑理论，从防水材料选择、外墙窗体结构设计以及保温材料选择等方面进行围护结构设计的优化，进而在提升建筑防水能力的同时，进一步提升住宅建筑的隔热性能。建筑围护结构采用可调控的智能型结构，能够实现对外界气候变化、室内环境控制需求的有效适应。通过对围护结构的合理设计，使其建筑在冬季阶段的热负荷平均值仅有0.7W/m2，进而实现在冬季采暖阶段的能源消耗控制。需注意，倘若建筑防水、保温材料选择不合理，不仅影响到建筑功能，亦会对居住者生活质量产生不同程度的影响。所以需以生态建筑理论为指导，尽可能选择环保性防水与保温材料，例如环保性保温材料可以选择玻璃棉卷毡、陶瓷保温等材料。

2.5植物景观设计

植物景观设计不仅可以起到美化住宅建筑环境的作用，亦可以通过植物的合理配置来达到优化住宅建筑生态环境的目的。针对建筑绿化设计，设计师除采用常规设计形式之外，还可以以生态建筑学为依据，进行建筑结构与植物景观的有机融合，进一步凸显出景观设计的美观价值，并起到环境微调节的作用。对此，设计师可以依据住宅建筑绿化需求的分析，合理采用以下几种景观设计形式：（1）在建筑内外交互空间处进行微景观的合理设置，如合理选择盆栽植物，并将其设置于阳台位置。以此在满足居住者植物观赏需求的同时利用植物景观来调节环境。（2）植物景观与建筑屋顶相结合。此种设计形式体现在将大面积的植物种植在建筑顶面位置，不仅能够起到美化建筑环境的作用，亦可以通过植物设置来提升屋顶对雨水的抵抗能力，降低建筑屋顶发生雨水渗漏问题的概率。以该项目为例，选择将细叶榕、羊蹄甲、黄槿等植物种植于建筑屋顶，以起到提升建筑生态效果的目的。

2.6节能设计

为实现对住宅建筑的生态化、环保化设计，设计师可以借助新能源技术来强化建筑的节能效果。例如对地热、太阳能等技术的应用，已经在我国建筑领域得到有效实践。选择将光伏玻璃安设于建筑南侧，安设面积达到30m2，主要用于对遮阳百叶、玻璃幕墙进行供电。并且该工程在屋顶位置设置太阳能集热器，以此为建筑室内除湿系统等的运行提供动能。除常规的太阳能热水器之外，设计师可以依据建筑节能需求的分析，合理引进太阳能发电以及地热能技术，通过热能转化为电能为建筑运行提供动力，在降低建筑运行能耗的同时，实现对周围生态环境的改善。

3结语

综上所述，现阶段住宅建筑设计中生态建筑理论的应用，可以在降低建筑运行能耗的同时，避免周围生态环境受到住宅建筑的影响。对此，设计师需积极转变自身理念，以生态建筑学理论为基础，结合对建筑节能环保需求的分析，利用以上设计措施来提高住宅建筑的环保性，推动我国建筑事业朝着绿色化、生态化的方向发展。

参考文献

［1］彭瑶.生态建筑理论在住宅建筑设计中的应用探讨［J］.江西建材，2020，（8）：74-75.

［2］苋牧.生态建筑理论在住宅建筑设计中的应用探讨［J］.中国室内装饰装修天地，2020（1）：201.

［3］冯新鑫.生态建筑理论在住宅建筑设计中的应用探讨［J］.住宅与房地产，2020（9）：63.

作者：张旭洲 单位：深圳和华国际工程与设计有限公司厦门分公司