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【摘要】本文主要分析了生态建筑设计的原理,以及设计的主要方法,针对生态建筑建设的需求和建设的标准,提出了生态建筑设计的关键要点和难点,并提出了具体的对策,以期可以提高生态建筑设计水平。
【关键词】生态建筑;设计原理;方法
中图分类号:TN108文献标识码: A
一、前言
目前,我国生态建筑的设计方法还不够科学,在很多方面还存在很多的问题,因此,进一步分析生态建筑设计的原理和方法非常有必要,这是提高设计水平的重要途径。
二、生态建筑
建筑业的根本任务就是改造自然环境,为人类建造能满足生活和精神生活需要的人工环境。建设生态建筑是保障人们的生活的基本,已是中国建筑业的可持续发展道路。生态建筑建设就是从源头上控制建筑对环境造成污染,就是根本上解决建筑污染问题。
生态建筑,是用生态学原理和方法,以人、建筑、自然和社会协调发展为目标,有节制地利用和改造自然,寻求最适合人类生存和发展的生态建筑环境。将建筑环境作为一个有机的、具有结构和功能的整体系统来看待。
三、生态建筑设计的特点与原则
在了解建筑学生态学后,就能基本掌握生态建筑中的特点,因此可根据生态建筑的各种特点对生态建筑设计中要遵循的基本原则进行分析,也就是要遵循以下两种原则:
1、整体设计原则:由于生态学具有整体性、系统性等特点,因此在生态建筑的设计过程中必须要遵循整体设计的原则。在整体设计的基础上,生态建筑的设计不能只把生态建筑设计成一座房屋建筑,而应该是在保持生态建筑的基础上将建筑、四周的区域与建筑周围的环境相融合,并充分考虑建筑与其周围社会、经济、自然及人文环境的有机结合。生态建筑的整体原则就是要求在对自然资源进行充分利用的同时也要始终坚持建筑自身的建设程度,但必须是在环境的承载能力之内。
2、高效无污染原则。随着近年来建筑行业的快速发展,越来越多的建筑问题开始涌现出来,特別是部分污染性材料的应用,对居住者的身体健康造成极大的影响。因此,在生态建筑设计中的高效无污染原则就变得更加重要。该原则的实施目的是,在设计中使用低消耗、无污染的建筑材料,以保证人们的身体健康。在使用材料的过程中,绝对不允许使用有害化、高耗能的材料,并注重建筑的节能设计,以满足现代节能、低碳生活的标准。
3、灵活性原则。由于建筑是为人们生活提供服务的,因此在生态建筑的设计中还要遵循建筑灵活性地原则,也就是要求建筑在设计的过程中要充分考虑人们对建筑的需求,并根据人们的需求进行相应、灵活性地改变,以真正满足人们的生活需求。
四、生态建筑设计原理
1、和自然环境的相融相生
在生态建筑保护中利用自然的主要措施是:保护建筑周边环境生态系统的平衡,要充分的利用阳光、太阳能、风能,有效使用水资源;建筑设计的主要方法:重点考虑建筑周围环境热、光、水、视线、建筑风等的影响,绿化布置和周边绿化体系形成系统化网络化的关系。重点利用窗的自然采光;饮用水池、喷水等亲水设施降低环境温度,调节空间小气候;利用太阳能,风力发电等。
2、节约能源
在生态建筑的建筑构造功能上,要尽量减少能源物质的使用,尽量减少能源物质浪费,坚决不作对功能和结构没有好处的设计,更不能在建筑构造上过分的追求奢华、气魄、以及所谓的“前所未有”。对于感性空间所增加的非结构、构造材料部分,要限制器超过需要消耗的最低限度,并且尽可能的使用人工和自然环境去实现人文情怀的氛围。所以生态建筑要遵守使用的材料和能源的设计、构造的原则。
3、资源的循环使用
在生态建筑上要尽可能的延长建筑物的使用寿命,在建筑物报废以后,要尽量回收钢铁铝料玻璃的以及再利用混凝土废料,让建筑材料全面循环再利用。建筑设计也能在基地内部创造水、养分、能源的循环利用,地下水、中水、下水、净化水的循环,落叶、堆肥、种植的循环,太阳能、电能、热能、生物能的循环等以维持生态建筑使用上的长远效益。
五、生态建筑的设计方法分析
首先,设计生态建筑的方案。尊重自然环境,节约资源,来促进建筑物理环境的提高。尽可能地在建筑中引入自然因素,来联接自然环境和建筑使用者,并使两者间的联系不断增强。通过高品质采光系统的建立,来强化建筑的自然采光系数;通过空气循环系统的建立,来使建筑内环境中形成良好的空气对流;通过宽敞空间环境的营造,如将屋顶花园充分利用起来,来使自然环境更加贴近于建筑使用者。此外,在建筑的设计中一定要留有余地,需要将其持续发展的要求作为重点考虑的内容,来降低建筑废弃物的环境影响,减少资源,并留有足够面积来供将来使用,如通过日后垃圾资源化、水循环系统等来形成能源的循环再生。
其次,应用新技术、新材料。第一,应用太阳能新技术。窗户集热板系统是太阳能的典型新技术,其由风扇、空气导管、单元集热板、玻璃盒子蓄热单元等组成。通过该技术的应用,实现了光能向热能的转化。空气集热板系统也是典型的新技术,其用于补充协调热空气供热系统,普遍用在建筑结构或中庭大空间的热量蓄积。第二,强调节能新材料的应用。在科技日益发展的今天,节能新材料也有了新的进展和突破,电磁波屏蔽玻璃、吸热玻璃、电敏感玻璃、低辐射玻璃等相继出现。在生态建筑的设计中,为满足建筑本身的采光、低温要求,可将这些节能材料进行整合,来形成复合构造形式。除玻璃材料外,太阳能光电材料是又一节能材料的典型,其无污染、无噪音,通过太阳能电池发电就可实现对建筑能源的供给;第三,科学、合理的空间布局。生态建筑设计中,寻求建筑与自然绿色的和谐,设计者在公共空间中种植绿色植物,连通室外和建筑公共空间,通过在建筑外立面种植蔓藤植物,来对直射阳光进行遮挡,金属网的布置是常用的方式,来使建筑充满绿色和生机。在外界环境与室内空间构建一个过渡区域,来为植物光合作用提供条件,“蒸发吸热”作用下,植物成了建筑环境的生态调节器。边庭内种植绿色植物能够引起视觉上的舒适感,能够使人们更为直观地感受绿色和阳光。此外,积极利用坡台地,通过局部架空处理,利用内外空间渗透和场地高差,来在就近边庭或地下车库上构建展览空间,依靠通风效应,来调节建筑层温度,使建筑底部空气形成有效的流动,实现良性的空气循环。
最后,强调景观设计。在植物的配置上,应尽可能低应用本土化、地域化、生态化的景观设计。当前一个现实就是在很多景观设计中,初期只看重美学因素,忽视了植物生态属性。如我国北方某一区域生态建设中,花巨资种植了棕榈树等阔叶植物,这是出于建筑美观性的考虑,但是却忽视了植物本身的特性,北方不适宜该类型植物的生长,最后造成的结果是很低的植物成活率,且需要较高的后期维护费用。有些生态建筑在设计中,对于美学设计过分看重,将国内没有的物种直接从国外引进,引进的植物因缺少天敌迅速繁殖生长,泛滥成灾,对当地的生态平衡造成严重的影响。水景的设计时生态建筑设计中不可或缺的重要元素。人类的文明与发展均与水有着密切的联系,古时“择水而居”就是良好的体现。在现实的生态建筑设计中,水景也备受设计师亲睐,循环的水资源利用将成为生态建筑的发展方向。出于水资源缺乏的考虑,在生态建筑中应积极应用中水系统和雨水收集系统,来形成良性的水资源利用。
六、结束语
总而言之,生态建筑设计的过程中,必须要采用更加科学的方法,而科学的设计方法来源于科学的设计理论,所以,要更加重视研究设计理论,从而提高设计的质量。
【参考文献】
[1]田超,朱未卜.生态建筑观在建筑设计中的应用[J].城市建设理论研究.2013(10).56
[2]彭昌海,柳孝图.生态建筑漫谈[J].工业建筑.2010(32).12
[3]李效军,陈翔[].可持续的生态建筑设计[J].建筑学报.2011(5).25
[4]庄辉煌,詹秀芬.生态建筑的设计原理[J].同济大学学报(社会科学版),2009(03).45
[5]方俊,叶炯,朱达莎.基于可持续发展的生态建筑设计方法[J].武汉理工大学学报,2009(12).36
【关键词】生态建筑;设计原理;方法
中图分类号:TN108文献标识码: A
一、前言
目前,我国生态建筑的设计方法还不够科学,在很多方面还存在很多的问题,因此,进一步分析生态建筑设计的原理和方法非常有必要,这是提高设计水平的重要途径。
二、生态建筑
建筑业的根本任务就是改造自然环境,为人类建造能满足生活和精神生活需要的人工环境。建设生态建筑是保障人们的生活的基本,已是中国建筑业的可持续发展道路。生态建筑建设就是从源头上控制建筑对环境造成污染,就是根本上解决建筑污染问题。
生态建筑,是用生态学原理和方法,以人、建筑、自然和社会协调发展为目标,有节制地利用和改造自然,寻求最适合人类生存和发展的生态建筑环境。将建筑环境作为一个有机的、具有结构和功能的整体系统来看待。
三、生态建筑设计的特点与原则
在了解建筑学生态学后,就能基本掌握生态建筑中的特点,因此可根据生态建筑的各种特点对生态建筑设计中要遵循的基本原则进行分析,也就是要遵循以下两种原则:
1、整体设计原则:由于生态学具有整体性、系统性等特点,因此在生态建筑的设计过程中必须要遵循整体设计的原则。在整体设计的基础上,生态建筑的设计不能只把生态建筑设计成一座房屋建筑,而应该是在保持生态建筑的基础上将建筑、四周的区域与建筑周围的环境相融合,并充分考虑建筑与其周围社会、经济、自然及人文环境的有机结合。生态建筑的整体原则就是要求在对自然资源进行充分利用的同时也要始终坚持建筑自身的建设程度,但必须是在环境的承载能力之内。
2、高效无污染原则。随着近年来建筑行业的快速发展,越来越多的建筑问题开始涌现出来,特別是部分污染性材料的应用,对居住者的身体健康造成极大的影响。因此,在生态建筑设计中的高效无污染原则就变得更加重要。该原则的实施目的是,在设计中使用低消耗、无污染的建筑材料,以保证人们的身体健康。在使用材料的过程中,绝对不允许使用有害化、高耗能的材料,并注重建筑的节能设计,以满足现代节能、低碳生活的标准。
3、灵活性原则。由于建筑是为人们生活提供服务的,因此在生态建筑的设计中还要遵循建筑灵活性地原则,也就是要求建筑在设计的过程中要充分考虑人们对建筑的需求,并根据人们的需求进行相应、灵活性地改变,以真正满足人们的生活需求。
四、生态建筑设计原理
1、和自然环境的相融相生
在生态建筑保护中利用自然的主要措施是:保护建筑周边环境生态系统的平衡,要充分的利用阳光、太阳能、风能,有效使用水资源;建筑设计的主要方法:重点考虑建筑周围环境热、光、水、视线、建筑风等的影响,绿化布置和周边绿化体系形成系统化网络化的关系。重点利用窗的自然采光;饮用水池、喷水等亲水设施降低环境温度,调节空间小气候;利用太阳能,风力发电等。
2、节约能源
在生态建筑的建筑构造功能上,要尽量减少能源物质的使用,尽量减少能源物质浪费,坚决不作对功能和结构没有好处的设计,更不能在建筑构造上过分的追求奢华、气魄、以及所谓的“前所未有”。对于感性空间所增加的非结构、构造材料部分,要限制器超过需要消耗的最低限度,并且尽可能的使用人工和自然环境去实现人文情怀的氛围。所以生态建筑要遵守使用的材料和能源的设计、构造的原则。
3、资源的循环使用
在生态建筑上要尽可能的延长建筑物的使用寿命,在建筑物报废以后,要尽量回收钢铁铝料玻璃的以及再利用混凝土废料,让建筑材料全面循环再利用。建筑设计也能在基地内部创造水、养分、能源的循环利用,地下水、中水、下水、净化水的循环,落叶、堆肥、种植的循环,太阳能、电能、热能、生物能的循环等以维持生态建筑使用上的长远效益。
五、生态建筑的设计方法分析
首先,设计生态建筑的方案。尊重自然环境,节约资源,来促进建筑物理环境的提高。尽可能地在建筑中引入自然因素,来联接自然环境和建筑使用者,并使两者间的联系不断增强。通过高品质采光系统的建立,来强化建筑的自然采光系数;通过空气循环系统的建立,来使建筑内环境中形成良好的空气对流;通过宽敞空间环境的营造,如将屋顶花园充分利用起来,来使自然环境更加贴近于建筑使用者。此外,在建筑的设计中一定要留有余地,需要将其持续发展的要求作为重点考虑的内容,来降低建筑废弃物的环境影响,减少资源,并留有足够面积来供将来使用,如通过日后垃圾资源化、水循环系统等来形成能源的循环再生。
其次,应用新技术、新材料。第一,应用太阳能新技术。窗户集热板系统是太阳能的典型新技术,其由风扇、空气导管、单元集热板、玻璃盒子蓄热单元等组成。通过该技术的应用,实现了光能向热能的转化。空气集热板系统也是典型的新技术,其用于补充协调热空气供热系统,普遍用在建筑结构或中庭大空间的热量蓄积。第二,强调节能新材料的应用。在科技日益发展的今天,节能新材料也有了新的进展和突破,电磁波屏蔽玻璃、吸热玻璃、电敏感玻璃、低辐射玻璃等相继出现。在生态建筑的设计中,为满足建筑本身的采光、低温要求,可将这些节能材料进行整合,来形成复合构造形式。除玻璃材料外,太阳能光电材料是又一节能材料的典型,其无污染、无噪音,通过太阳能电池发电就可实现对建筑能源的供给;第三,科学、合理的空间布局。生态建筑设计中,寻求建筑与自然绿色的和谐,设计者在公共空间中种植绿色植物,连通室外和建筑公共空间,通过在建筑外立面种植蔓藤植物,来对直射阳光进行遮挡,金属网的布置是常用的方式,来使建筑充满绿色和生机。在外界环境与室内空间构建一个过渡区域,来为植物光合作用提供条件,“蒸发吸热”作用下,植物成了建筑环境的生态调节器。边庭内种植绿色植物能够引起视觉上的舒适感,能够使人们更为直观地感受绿色和阳光。此外,积极利用坡台地,通过局部架空处理,利用内外空间渗透和场地高差,来在就近边庭或地下车库上构建展览空间,依靠通风效应,来调节建筑层温度,使建筑底部空气形成有效的流动,实现良性的空气循环。
最后,强调景观设计。在植物的配置上,应尽可能低应用本土化、地域化、生态化的景观设计。当前一个现实就是在很多景观设计中,初期只看重美学因素,忽视了植物生态属性。如我国北方某一区域生态建设中,花巨资种植了棕榈树等阔叶植物,这是出于建筑美观性的考虑,但是却忽视了植物本身的特性,北方不适宜该类型植物的生长,最后造成的结果是很低的植物成活率,且需要较高的后期维护费用。有些生态建筑在设计中,对于美学设计过分看重,将国内没有的物种直接从国外引进,引进的植物因缺少天敌迅速繁殖生长,泛滥成灾,对当地的生态平衡造成严重的影响。水景的设计时生态建筑设计中不可或缺的重要元素。人类的文明与发展均与水有着密切的联系,古时“择水而居”就是良好的体现。在现实的生态建筑设计中,水景也备受设计师亲睐,循环的水资源利用将成为生态建筑的发展方向。出于水资源缺乏的考虑,在生态建筑中应积极应用中水系统和雨水收集系统,来形成良性的水资源利用。
六、结束语
总而言之,生态建筑设计的过程中,必须要采用更加科学的方法,而科学的设计方法来源于科学的设计理论,所以,要更加重视研究设计理论,从而提高设计的质量。
【参考文献】
[1]田超,朱未卜.生态建筑观在建筑设计中的应用[J].城市建设理论研究.2013(10).56
[2]彭昌海,柳孝图.生态建筑漫谈[J].工业建筑.2010(32).12
[3]李效军,陈翔[].可持续的生态建筑设计[J].建筑学报.2011(5).25
[4]庄辉煌,詹秀芬.生态建筑的设计原理[J].同济大学学报(社会科学版),2009(03).45
[5]方俊,叶炯,朱达莎.基于可持续发展的生态建筑设计方法[J].武汉理工大学学报,2009(12).36