試論生態(tài)建筑理論在建筑住宅設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

1、試論生態(tài)建筑理論在建筑住宅設(shè)計(jì)中的運(yùn)用摘要在全球生態(tài)建筑理論思潮方興來(lái)艾的大背景下。中國(guó)當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)如何運(yùn)用該理論來(lái)指 導(dǎo)實(shí)踐已經(jīng)成為亟待解決的問(wèn)題。本文僅從生態(tài)建筑概述、生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理論以及設(shè)計(jì)理論在 建筑設(shè)計(jì)屮的運(yùn)用三個(gè)方面對(duì)建筑住宅設(shè)計(jì)展開(kāi)討論。關(guān)鍵詞生態(tài)建筑；生態(tài)住宅；技術(shù)策略1生態(tài)建筑概述根據(jù)世界衛(wèi)生組織(who)的定義，所謂“健康”就是指人在身體上、精神上、社會(huì)上完 全處于良好的狀態(tài)。據(jù)此定義，“健康住宅”不僅僅是住宅+綠化+社區(qū)醫(yī)療保健，還指在牛態(tài)環(huán) 境、生活衛(wèi)生、立體綠化、口然景觀、噪音降低、建筑和裝飾材料、空氣流通等方面，都必須 以人的健康為根本。l1生態(tài)住宅定義健康住宅乂稱(chēng)

2、“生態(tài)住宅”，牛態(tài)住宅居住區(qū)的總體布局、牛態(tài)住宅建筑單體的空間組合、 房屋構(gòu)造、口然能源的利用和節(jié)能措施、綠化系統(tǒng)以及生活服務(wù)配套的設(shè)計(jì)，都必須以改善及 提高人的生態(tài)環(huán)境、生命質(zhì)量為出發(fā)點(diǎn)和目標(biāo)。1.2生態(tài)住宅原則生態(tài)住宅是運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理和遵循生態(tài)平衡及可持續(xù)發(fā)展的原則，即綜合系統(tǒng)效率最優(yōu)原 則，來(lái)設(shè)計(jì)、組織建筑內(nèi)外空間中的各種物質(zhì)因素，使物質(zhì)、能源在建筑系統(tǒng)內(nèi)有秩序地循壞 轉(zhuǎn)換，獲得一種高效、低耗、無(wú)廢無(wú)？虧染、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。生態(tài)住宅以可持續(xù)發(fā)展的 思想為指導(dǎo)，意在尋求自然、建筑和人三者之間的和諧統(tǒng)一，即在“以人為本”的基礎(chǔ)上，利用 自然條件和人為手段來(lái)創(chuàng)造一個(gè)有利于人們舒適、健康的生

3、活環(huán)境，同時(shí)乂要控制対于自然資 源的使用，努力實(shí)現(xiàn)向口然索取與回報(bào)z間的平衡。生態(tài)住宅的特征是舒適、健康、高效和美 觀。1.3生態(tài)住宅的技術(shù)策略1.3、1追求舒適和健康是生態(tài)住宅的基礎(chǔ)生態(tài)住宅首先要滿(mǎn)足的是人體的舒適性，例如適宜的溫度和濕度。此外述應(yīng)有益于人的身 心健康，如有充足的f1照以實(shí)現(xiàn)殺菌消毒，有良好的通風(fēng)以獲得高品質(zhì)的新鮮空氣，以及無(wú)輻 射、無(wú)污染的室內(nèi)裝飾材料等。在心理方面，生態(tài)住宅既要保證家庭生活所需要的居住功能- 安全性和私密性，又要滿(mǎn)足鄰里交往、人與自然環(huán)境交融等要求。健煤還有-另外一層很重要的 含義，即住宅與人自然的和諧關(guān)系。住宅應(yīng)盡可能減少對(duì)自然環(huán)境的負(fù)而影響，如減少有害

4、氣 體、二氧化碳、固體垃圾等污染物的排放，減少對(duì)生物圈的破壞。1.3.2追求高效是生態(tài)住宅的核心內(nèi)容所謂高效，是指最人限度地利用資源和能源，特別是不可再生的資源和能源。1.3.3追求美觀是生態(tài)住宅與大口然和諧的完美境界生態(tài)住宅與大自然的和諧不僅體現(xiàn)在能量、物質(zhì)方血，也同時(shí)體現(xiàn)在楮神境界方血，包括 生態(tài)住宅與口然景觀相融合，與社會(huì)文化相融合。生態(tài)住宅應(yīng)立足于將節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境這 兩人課題結(jié)合起來(lái)，所關(guān)注的不僅包括節(jié)約不可再生能源和利用可再生潔凈能源，還涉及節(jié)約 資源、減少?gòu)U棄物污染以及材料的可降解和循環(huán)使用等方面的內(nèi)容。2 生態(tài)住宅設(shè)計(jì)理論目前，世界各國(guó)新型的生態(tài)住宅可謂方興未艾，從可持續(xù)發(fā)展

5、的角度岀發(fā)，發(fā)展生態(tài)建筑 在我國(guó)也必然是人勢(shì)所趨。作為國(guó)家的重要產(chǎn)業(yè)，城鎮(zhèn)住宅建設(shè)必將快速發(fā)展。所以，如果不 抓住時(shí)機(jī)，及時(shí)把“生態(tài)理念”引入到住宅設(shè)計(jì)屮，解決住宅節(jié)能和住區(qū)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，將會(huì)對(duì) 社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境產(chǎn)生不可挽回的后果。生態(tài)住宅設(shè)計(jì)，指的就是綜合運(yùn)用當(dāng)代建筑學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)、人工環(huán)境學(xué)、牛態(tài)學(xué)以及 其他科學(xué)技術(shù)的綜合成果，把住宅建造成一個(gè)小的生態(tài)系統(tǒng)，為居住者提供舒適、健尿、環(huán)保、 高效、美觀的居住環(huán)境的一種設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)。這里所說(shuō)的“生態(tài)”絕非一般意義的綠化，而是一 種對(duì)環(huán)境無(wú)害而又有利于人們工作生活的標(biāo)志。在丄程實(shí)施過(guò)程中，生態(tài)住宅涉及的技術(shù)體系極其龐大，包括能源系統(tǒng)（新能源與對(duì)

6、再生 能源的利用）、水環(huán)境系統(tǒng)、聲環(huán)境系統(tǒng)、光環(huán)境系統(tǒng)、熱環(huán)境系統(tǒng)、綠化系統(tǒng)、廢棄物管理 與處置系統(tǒng)、游憩系統(tǒng)和綠色建材系統(tǒng)等。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，其技術(shù)策略主要體現(xiàn)在以下兒個(gè)方而。a. 住區(qū)物理環(huán)境（聲、光、熱環(huán)境）與能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括建筑規(guī)劃、建筑單體設(shè)計(jì)、建 筑能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等，同時(shí)又與綠化設(shè)計(jì)以及建材的選擇息息相關(guān)，是當(dāng)前生態(tài)住宅設(shè)計(jì)屮最 重要而乂最容易被忽視的問(wèn)題；b. 智能化住區(qū)，主要包括信息管理和通訊自動(dòng)化、物業(yè)管理自動(dòng)化、設(shè)備自動(dòng)化控制、安 全防護(hù)自動(dòng)化以及家庭智能化等；c. 節(jié)省土地，節(jié)約能源，做好廢棄物的冋收和處理。3 設(shè)計(jì)理論在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用從上述思路出發(fā)，要實(shí)現(xiàn)住宅設(shè)計(jì)生態(tài)化，

7、需綜合考慮3個(gè)方而的因素：住宅住區(qū)規(guī)劃、 建筑單體設(shè)計(jì)（包括建筑造型、朝向、定位以及細(xì)部處理。如維護(hù)結(jié)構(gòu)材料選擇、保溫方式、 門(mén)窗形式等）、建筑物內(nèi)的環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。木文將從住區(qū)風(fēng)環(huán)境、自然通風(fēng)綠化、水景設(shè) 計(jì)和防止住區(qū)熱島現(xiàn)象、日照遮陽(yáng)為采光外圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置、噪聲和污染的防止和控制等為建筑 設(shè)計(jì)札i關(guān)的幾個(gè)方面，分別闡述生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計(jì)屮的運(yùn)用。3.1住區(qū)風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)建筑物布局不合理。會(huì)導(dǎo)致住區(qū)局部氣候惡化。規(guī)劃師和建筑師已經(jīng)認(rèn)識(shí)到風(fēng)環(huán)境和再牛 風(fēng)環(huán)境問(wèn)題已不容忽視。然而，可能是對(duì)室外風(fēng)環(huán)境的預(yù)測(cè)不夠重視或缺乏有效的技術(shù)手段。 當(dāng)建筑師們?cè)趯?duì)建筑住區(qū)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，更為常見(jiàn)的做法是過(guò)多地

8、把設(shè)計(jì)重點(diǎn)集中在建筑平面的 功能布置、美觀設(shè)計(jì)及空間利用上，而很少或僅僅憑經(jīng)驗(yàn)考慮高層、高密度建筑群中氣流流動(dòng) 情況對(duì)人的影響。事實(shí)上，良好的室外風(fēng)環(huán)境，不僅意味著在冬季風(fēng)速太大吋不會(huì)出現(xiàn)人們舉 步維艱的情況，述應(yīng)該在炎熱夏季保持室內(nèi)口然通風(fēng)。從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中僅僅考 慮對(duì)盛行風(fēng)簡(jiǎn)單設(shè)置屏障的做法顯然是不夠的。在實(shí)際的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，耍獲得良好的住區(qū)風(fēng)壞 境，了解小區(qū)內(nèi)氣流流動(dòng)情況，是建筑師在設(shè)計(jì)初期所必須做到的。3.2門(mén)然通風(fēng)在住宅建筑屮，h然通風(fēng)是最經(jīng)濟(jì)和啟效的環(huán)境調(diào)節(jié)手段，而建筑物的平面布局、立面設(shè) 計(jì)與三維空間布置等，都對(duì)自然通風(fēng)的效果有重要的影響。充分考慮這一影響而進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)

9、 能有效地解決住宅中熱舒適性和空氣質(zhì)雖問(wèn)題，而.l在不增加住戶(hù)投資的情況下，就能營(yíng)造一 個(gè)健康、舒適的居室環(huán)境。3.3綠化、水景設(shè)計(jì)和防止住區(qū)“熱附”現(xiàn)象住區(qū)周i韋i建筑的熱環(huán)境不僅和氣流流動(dòng)有關(guān)系，同時(shí)還和住區(qū)建筑周?chē)妮椛湎到y(tǒng)有關(guān)。 受住宅設(shè)計(jì)小建筑密度、建筑材料、建筑布局、綠地率和水景設(shè)施等因素的影響，住區(qū)室外氣 溫有可能出現(xiàn)“熱島”現(xiàn)象。合理的建筑設(shè)計(jì)和布局，選擇高效美觀的綠化形式（包扌舌屋頂綠化 和墻壁垂肓綠化）及水景設(shè)置，可有效地降低“熱爐效應(yīng)，獲得清新宜人的室內(nèi)外環(huán)境。特別 值得指出的是，建設(shè)牛態(tài)住區(qū)不等于簡(jiǎn)單地捉髙綠化而積，如來(lái)住區(qū)綠化僅僅使用大規(guī)模草地 而不考慮與林地、水景設(shè)

10、施以及口然通風(fēng)等手段有效地結(jié)合起來(lái)，不僅不能充分發(fā)揮綠化在改 善室內(nèi)外熱環(huán)境方而的巨大作用，述會(huì)把大量的金錢(qián)浪費(fèi)在草地的澆灌上，可謂得不償失。在 綠化系統(tǒng)設(shè)計(jì)屮如何改善住區(qū)室外環(huán)境，除了避免以上謀區(qū)外，還應(yīng)做好以下2個(gè)方面的工作: 合理選擇和搭配綠化植物和水景設(shè)置，并與整個(gè)小區(qū)的熱環(huán)境設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)起來(lái)，除了給人以觀 賞的美感外，還應(yīng)充分發(fā)揮植物、水在降低“熱島”作用、改善住區(qū)微氣候方面的作用；設(shè)計(jì) 中耍以人為本，如果綠化設(shè)計(jì)的最后結(jié)果是把人和綠色隔絕開(kāi)來(lái)，僅僅“可以遠(yuǎn)觀而謝絕入內(nèi)” 是不可取的。3.4日照、遮陽(yáng)與采光夏天陽(yáng)光的直射和熱輻射是影響居室熱環(huán)境的一個(gè)重要因素，同吋也是影響住戶(hù)心理感受 的

11、重耍因素。遮陽(yáng)是指運(yùn)用建筑的外形設(shè)計(jì)、懸挑和凸凹變化而形成建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，使室內(nèi)實(shí) 際接受的陽(yáng)光肓射和輻射熱最減少。比較好的方法是根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩砼c氣侯條件，通過(guò)精確計(jì)算, 對(duì)住區(qū)的建筑布局以及單體住宅的相對(duì)關(guān)系，進(jìn)行建筑群日照、遮陽(yáng)以及自然采光分析，檢驗(yàn) 是否滿(mǎn)足日照和遮陽(yáng)的耍求。3.5外圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置這里主要長(zhǎng)指外墻和外窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的布置，體型系數(shù)這一概念并不能充分反映外圍護(hù)結(jié) 構(gòu)對(duì)建筑物熱環(huán)境的復(fù)朵影響。實(shí)際上，對(duì)于不同朝向角和傾角的外墻和外窗，山于當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo) 風(fēng)向的不同而造成的滲透情況的不同，外表面的對(duì)流換熱系數(shù)也相差很大，日間接受的太陽(yáng)輻 射隨著時(shí)間變化而千差萬(wàn)別，夜間背景輻射狀況也不相同。3.6噪聲和污染的防止和控制住區(qū)規(guī)劃應(yīng)有效地設(shè)計(jì)防噪系統(tǒng)，如將住區(qū)和主要交通t線(xiàn)相隔絕，防止主要交通干線(xiàn)的 噪音傳過(guò)來(lái)。污染控制問(wèn)題也需重視，建筑物內(nèi)部空氣質(zhì)量不好，一定是室外空氣污染有關(guān), 而通過(guò)有效的綠化、有效的組織建筑周?chē)鷼饬髁鲃?dòng)，可以改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。在設(shè)計(jì)初期，技 術(shù)人員就應(yīng)該深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研和測(cè)試，檢驗(yàn)當(dāng)?shù)氐脑肼暬蛭廴臼欠穹蠘稖?zhǔn)，如果不能滿(mǎn)足 要求，一定要采取札i應(yīng)的補(bǔ)救措施。如果居室噪聲超標(biāo)，可考慮采用錯(cuò)開(kāi)設(shè)計(jì)的雙層玻璃窗，