淺談生態(tài)住宅建筑設(shè)計(jì)

1、淺談生態(tài)住宅建筑設(shè)計(jì)    1 生態(tài)技術(shù)和生態(tài)建筑人、建筑和環(huán)境是建筑發(fā)展的永恒主題，隨著全球環(huán)境的惡化，生態(tài)問(wèn)題日趨嚴(yán)重，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注人類自身的生存方式。特別是1992年178個(gè)聯(lián)合國(guó)成員國(guó)通過(guò)了里約宣言，為促進(jìn)地球生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)地球的可持續(xù)發(fā)展起到了導(dǎo)向作用。生態(tài)技術(shù)在這一背景下，發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用，成為各國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的綠色快車和實(shí)現(xiàn)保證。生態(tài)技術(shù)是利用生態(tài)學(xué)的原理，從整體出發(fā)考慮問(wèn)題，注意整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化，綜合利用資源和能源，減少浪費(fèi)和無(wú)謂損耗，以較小的消耗獲得豐厚的目標(biāo)，從而獲得資源和能源的合理利用，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在建筑

2、領(lǐng)域內(nèi)，從德國(guó)托馬斯太陽(yáng)能在建筑與城市規(guī)劃中的應(yīng)用一書(shū)出版到近年來(lái)美國(guó)建筑界的綠色建筑運(yùn)動(dòng)，從北京大興義和莊的“新能源村”建設(shè)到國(guó)外在生態(tài)高技術(shù)下建造的各種形式的生態(tài)建筑，可以說(shuō)，生態(tài)建筑的發(fā)展在理論上、技術(shù)上以及建筑設(shè)計(jì)的實(shí)踐上都取得可喜的成就。生態(tài)建筑有時(shí)又被稱為“節(jié)能建筑”,“綠色建筑”，嚴(yán)格地講都是不全面的?，F(xiàn)代意義上的生態(tài)建筑，是指根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境，運(yùn)用生態(tài)學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)的原理，采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，合理地安排并組織建筑與其它領(lǐng)域相關(guān)因素之間的關(guān)系，使其與環(huán)境之間成為一個(gè)有機(jī)組合體的構(gòu)筑物。2 生態(tài)建筑的特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)生態(tài)建筑的特征及其對(duì)設(shè)計(jì)的基本要求傳統(tǒng)建筑是以滿足人們對(duì)

3、建筑物的使用功能為目標(biāo)，忽視甚至無(wú)視建造和使用建筑物過(guò)程中的資源耗費(fèi)和環(huán)境污染。生態(tài)建筑則是把資源耗費(fèi)和環(huán)境污染作考慮的基本因素，在充分滿足人們對(duì)建筑物使用功能的同時(shí)，盡可能實(shí)現(xiàn)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)使用者身體健康的提升。由此，生態(tài)建筑就其本質(zhì)應(yīng)具有下面兩個(gè)基本特征：一是建筑物與其所處自然環(huán)境的友好與協(xié)調(diào);是建筑物應(yīng)讓使用者舒適與健康。對(duì)上述基本特征，可理解為生態(tài)建筑應(yīng)包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：(1) 資源方面：a.應(yīng)考慮包括土地、能源、水源、建材等在內(nèi)的自然資源的消耗;b.應(yīng)考慮對(duì)包括土地、空氣和水源在內(nèi)的自然環(huán)境的污染;c.應(yīng)考慮對(duì)建筑物周圍生物物種多樣性的破壞。其后兩項(xiàng)更為重要，人們往往

4、容易忽視。(2) 健康方面：應(yīng)考慮建筑物周邊環(huán)境(如空氣、水源等)對(duì)人們健康的影響以及建筑物室內(nèi)環(huán)境(如建筑材料、室內(nèi)空氣等)對(duì)居住者身體健康的危害等因素。(3) 環(huán)境方面：應(yīng)考慮建筑與周圍環(huán)境，諸如周邊建筑群及交通、通訊狀況等其他生活設(shè)施的協(xié)調(diào)配置等因素。特別值得指出的是，生態(tài)住宅不等于簡(jiǎn)單地提高綠化率，如果住宅區(qū)綠化僅僅使用大規(guī)模綠地而不考慮與林地、水景設(shè)施以及自然通風(fēng)等手段有效地結(jié)合起來(lái)，不僅不能充分發(fā)揮林地在改善室外熱環(huán)境方面的巨大作用，還會(huì)把大量的金錢(qián)浪費(fèi)在綠地澆灌上，可謂得不償失。在綠化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中如何改善住宅區(qū)室外環(huán)境，除了避免以上誤區(qū)外，還應(yīng)做好兩個(gè)方面的工作:一是合理選擇和搭配

5、綠化植物和水景設(shè)置，要與整個(gè)小區(qū)的熱環(huán)境設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)起來(lái)，除了給人以視覺(jué)上的美感外，還應(yīng)充分發(fā)揮植物、水在改善住宅區(qū)微氣候方面的作用。二是設(shè)計(jì)中要以人為本，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)，“只可遠(yuǎn)觀而謝絕入內(nèi)”是不可取的。2.1 住宅區(qū)風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)建筑物布局的不合理，會(huì)導(dǎo)致居住區(qū)局部氣候惡化。高層建筑由于單體設(shè)計(jì)和群體布局不當(dāng)而導(dǎo)致強(qiáng)風(fēng)卷刮物體撞碎玻璃的報(bào)道屢見(jiàn)不鮮。很多事例提醒規(guī)劃師和建筑師，風(fēng)環(huán)境和再生風(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)建筑住宅區(qū)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，更為常見(jiàn)的做法是過(guò)多地把注意力集中在了建筑平面的功能布置、美觀設(shè)計(jì)

6、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)速太大時(shí)不會(huì)在住區(qū)內(nèi)出現(xiàn)人們舉步維艱的情況，還應(yīng)該在炎熱夏季有利于室內(nèi)自然通風(fēng)(即避免在過(guò)多的地方形成旋渦和死角)。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。2.2 日照、遮陽(yáng)與采光太陽(yáng)輻射是影響居室熱環(huán)境的一個(gè)重要因素，同時(shí)也是影響住戶心理感受的重要因素。遮陽(yáng)問(wèn)題是指由于建筑物的外形設(shè)計(jì)、特別是凸凹變化的外型而引起的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)(墻和窗等)實(shí)際按受的太陽(yáng)輻射熱量減少的問(wèn)題。相應(yīng)地，互遮陽(yáng)則是指由于建筑群布局而影響到建筑物實(shí)際接受的太

7、陽(yáng)輻射熱量減少的問(wèn)題。自然采光更有利于人體健康和提高工作效率。我國(guó)北方冬季對(duì)自然采光就有嚴(yán)格要求。在住宅區(qū)規(guī)劃與單體設(shè)計(jì)中需仔細(xì)考慮遮擋和自遮擋對(duì)自然采光乃至建筑物的熱環(huán)境的影響。2.3 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置這里主要是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)雜影響。實(shí)際上，對(duì)于不同朝向角和傾角的外墻和外窗，由于當(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，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。比較好的解決方法是利用目前國(guó)內(nèi)外比較流行的建筑物能耗模擬軟件進(jìn)行模擬分析，從而得到一個(gè)更加合理的方案。2.4

8、 噪聲和污染的防止和控制住宅區(qū)規(guī)劃應(yīng)有效地設(shè)計(jì)防噪系統(tǒng)，如將住宅區(qū)和主要交通干線相隔絕，防止主要交通干線的噪音干擾。污染控制問(wèn)題也需得到重視。通過(guò)有效的綠化、有效的組織建筑周圍氣流流動(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弦?guī)范標(biāo)準(zhǔn)。如果不能滿足要求，一定要采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。如果居室噪音超標(biāo)，可考慮采用錯(cuò)開(kāi)設(shè)計(jì)的雙層玻璃窗，既能有效降低噪聲，又不影響自然通風(fēng)。3 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，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)有秩序地循環(huán)

9、轉(zhuǎn)換，獲得一種高效、低耗、無(wú)廢無(wú)污染，生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。這里的環(huán)境不僅涉及住宅區(qū)的自然環(huán)境，如空氣、水體、土地、綠化、動(dòng)植物、能源等，也涉及住宅區(qū)的人文環(huán)境、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)環(huán)境。培育生態(tài)住宅概念主要是在這種觀念的影響下，在住宅建設(shè)與發(fā)展中始終以生態(tài)問(wèn)題為中心，在環(huán)保、綠化、安居、道路管網(wǎng)等方面進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃與管理，使住宅區(qū)生態(tài)環(huán)境處于良性循環(huán)狀態(tài)之中。潔凈能源的開(kāi)發(fā)與利用。要盡可能合理利用不可再生資源(煤、石油、天然氣)，并積極開(kāi)發(fā)可再生的新能源，包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物能、地?zé)岬葻o(wú)污染型能源。充分考慮氣候因素和場(chǎng)地因素。如朝向、方位、建筑布局、地形地勢(shì)等。盡可能利用天然熱源、冷源來(lái)實(shí)現(xiàn)采

10、暖與降溫。充分利用自然通風(fēng)來(lái)改善空氣質(zhì)量、降溫、除濕。材料的無(wú)害化、可降解、可再生、可循環(huán)。建筑材料應(yīng)盡可能利用可降解、可再生的資源，同時(shí)還要嚴(yán)格做到建材的無(wú)害化(無(wú)污染，無(wú)輻射)。水的循環(huán)利用與中水處理。在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)進(jìn)行雨水收集、中水處理、水的循環(huán)利用和梯級(jí)利用，特別是對(duì)于水資源匾乏的地區(qū)。結(jié)合居住區(qū)的情況(規(guī)模密集、區(qū)位、周邊熱網(wǎng)狀況)采取最有效的供暖、制冷方式。加強(qiáng)能源的梯級(jí)利用。結(jié)合居住區(qū)規(guī)劃和住宅設(shè)計(jì)來(lái)布置室外綠化(包括屋頂綠化和墻壁垂直綠化)和水體，以此進(jìn)一步改善室內(nèi)外的物理環(huán)境(聲、光、熱)。在技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)允許的情況下，適當(dāng)?shù)厥褂眯虏牧稀⑿录夹g(shù)，改善住宅的物理性能。注重不同社會(huì)文化所引發(fā)的生活方式上的差異,以及由此產(chǎn)生的對(duì)住宅設(shè)計(jì)的影響