建筑设计中生态建筑设计探究

建筑设计中生态建筑设计探究

夏雨

上海市建工设计研究总院有限公司 上海 201804

摘要：近年来，生态住宅建筑在追求多维、立体空间的同时，更注重环境保护，在设计之初就把经济实用、环境保护和现代科学技术很好地结合起来，形成了一个自然生态平衡的环境。这就要求生态住宅要适应原有的环境，在保持原有生态平衡的前提下，更加注重节水和节能，从而减少建筑周围的环境污染，延长建筑物的使用寿命。将生态、环境友好型生存环境与自然平衡发展相结合，最终实现人与环境的和谐相处。

关键词：建筑工程；设计；生态建筑设计

1生态住宅建筑概念

生态建筑设计理念在建筑设计中得到了越来越多的应用。所谓生态建筑设计理念，是指生态建筑不仅要考虑资源与能源的利用效率，还要考虑人们的居住环境，从而设计出以自然生态为核心的生态建筑。该原则能够满足资源和能源可持续发展的需要。在具体的实施过程中，还要根据不同地区的自然环境做出适当的安排和组织，解决与其他因素的关系，以实现建筑与环境的整合。生态建筑的概念与可持续发展观是一致的，生态建筑将成为未来建筑的发展趋势。

2生态建筑设计的特点与原则

了解了建筑生态学后，才能掌握生态建筑的基本特征，因此根据生态建筑设计的各种特点，应遵循分析的基本原则，即遵循以下两个原则：（1）总体设计原则：由于生态具有整体性、系统性等特点，因此在生态建筑设计过程中必须遵循总体设计原则。在总体设计的基础上，生态建筑设计不仅要把生态建筑设计成一座建筑，它应该是建筑周围地区保持生态建筑的基础，与建筑环境的整合，并充分考虑建筑及其周围的社会、经济、自然和人文环境的结合。生态建筑的总体原则是在充分利用自然资源的同时，坚持建筑本身的建设程度，但必须在环境承载力范围内。（2）高效无污染原理。近年来，随着建筑业的快速发展，越来越多的建筑问题出现，特别是一些污染物质的应用，对居民的健康产生了很大的影响。因此，高效、无污染的原则在生态建筑设计中显得尤为重要.该原则的实施旨在通过在设计中使用低消耗、无污染的建筑材料来保障人们的健康。在使用材料的过程中，绝对不允许使用有害的高能材料，注重建筑物的节能设计，以达到现代节能、低碳生活的标准。（3）灵活性原则。由于建筑是为人们的生活提供服务，所以在设计生态建筑时必须遵循建筑柔性的原则，这就要求建筑在设计过程中要充分考虑建筑的需求，并根据人们的需求相应变化，灵活，才能真正满足人们的生活需要。

3生态建筑观在建筑设计中的运用

3.1与环境的协调化

生态建筑首先要注意选址，即要协调建筑与周边环境的关系。设计应遵循从实际出发，正确处理环境、建筑与经济效益的关系，处理新旧建筑的矛盾，合理预测与控制，坚持可持续发展的原则。如做公园绿化、园林绿化工程设计，将回归自然作为设计主题，具体表现为不破坏现有植被、山体建筑、潜在建筑库，不因经济利益和大型场馆的建设活动而突出自然景观和建筑作为唯一的装饰之一，将人工建筑作为必要的建筑痕迹向下追溯。最低点，人造岩石和鹅卵石铺成的小路，模拟尼木码头，石凳，小红顶小屋就像藏在郁郁葱葱的绿色，漫步在公园里，大自然的气息来了，让人重新找回了自己。

3.2方案设计应个性化

生态建筑设计的目的是注重与环境相适应的环境。生态建筑应注重自身形象的设计。为了更好地将它融入环境，“建筑的目的是创造完美”。建筑师必须用自己的创造性劳动来保持建筑技术的领先和生态环境的可持续性，生态建筑才能有机地把握好设计规模、建筑平面设计、立面和周围环境，使建筑功能使用方便、流线型、活泼，充分利用地形、地貌、有机结合等各个空间。采用多种设计手法，景观技术。它使整个建筑变得零散和非结构化，并与周围的背景相呼应，将其统一在大自然的“魔力”之中。中国古代劳动人民长期以来都有这种朴素的生态观和可持续发展的思想。例如，在南方多雨潮湿林区，建筑物采用干燥的附属物结构，使房屋下部空置，既能使空气流通，又能降低湿度，又能让人感到安全。在黄土层肥沃的黄土高原地区，洞穴房屋大多采用原土技术，以山地为基础，节约耕地，对地表植被和自然环境造成轻微破坏。这两种建筑形式是古人朴素的生态思想在建筑设计中的运用，属于传统的生态建筑。

3.3室内空间绿色化

生态建筑的外部与自然相呼应，室内空间的设计也应是绿色的。通过精心的室内设计，可以将室外绿色引入室内环境。建筑师可以从以下几个方面着手：（1）内外空间的整合。通过建筑设计可以明确建筑的内部和外部。这种设计方法在建筑创作中最为普遍，如建筑物内的共用大厅和内庭院，并在建筑上部增加了一个可调的露天屋顶。根据时间和季节的变化，由计算机或人工控制，实现室内温湿度的调节，使室内和室外空间可以连接为一个整体。建筑师经常使用另一种设计方法。花园的墙壁部分或全部开放，既能让公众在室内获得更多的阳光和新鲜空气，又能将室外空间延伸到室内，既获得了良好的景观，又扩大了使用空间。（2）内外景观的整合。内、外部景观的整合在中国古代园林中是普遍存在的。室外景观直接延伸到室内空间，使室内小气候与室外大气候形成对比。它不仅增加了生命的趣味性，而且与自然有着密切的联系。常用的方法有引水室、走廊人室和绿化种植。（3）生态室内装饰、室内设计素描、装饰壁画与自然密切相关。可以放置盆景、花盆、壁画等，在充分利用视觉的同时，还可以模仿自然的音响效果、灯光效果和气味效果，使公众就像置身于大自然中一样。

3.4建筑技术生态化、节能化

生态建筑是可持续发展的建筑。建筑师应该清醒地认识到，人类发展与环境可持续性之间的主要矛盾在于能源短缺和环境污染。建筑设计应充分利用自然能源，减少日益稀缺的不可再生能源的使用，并获得适宜的居住环境。生态建筑既要从设计方案上与生态环境相结合，又要从建材、建筑、节能等方面体现生态化。首先，在建筑设计中应积极采用新技术和新材料，通过适当利用当地现有资源来减少环境污染，满足当地需求，减少对国外特殊材料的选择，促进可再生能源建筑材料的使用，实现建筑设计的生态化。应多使用木材、天然石材、可再生能源建筑材料等天然节能材料.重视生态建筑技术的特点是：利用计算机和信息技术的发展，将固定的结构与气候相结合，可以调整自身，使周围的建筑近在咫尺，如用绿色植物代替隔离墙，划分空间，创建绿色墙或选择或树木替代墙、梁等，更好地使建筑与景观相结合。

3.5合理选择建筑材料

在开展生态建筑设计工作的过程中，必须要认识到材料的重要性，而且在建筑建设过程中，材料是最为重要的主体内容，所以材料本身绿色性、环保性与否，直接关系到建筑本身的生态效果。在具体设计过程中，设计人员应将注意力放在建筑废料上，将这些废料科学利用好，还要将可再生材料尽可能的应用进来，对一些不可再生的材料进行利用，降低资源损耗，同时避免环境遭受到严重破坏。举例来讲，在对混凝土材料进行选择的过程中，设计人员应将性能优异且环保性较强的混凝土材料选取进来，避免在原料提取过程中可能会对环境带来污染；在对装饰墙壁的材料进行选择的过程中，应尽可能的选择一些天然且具备可回收特点的材料，如，竹子、木材等等。此外，玻璃材料也是建筑设计中最常应用的材料内容，为了达到生态设计要求，提高建筑的环保性，设计人员需要对玻璃材料性能进行深入研究，将保温性较高且采光性较优异的玻璃材料优先选取进来，这样就可以提高室内的温度，避免应用一些空调制冷设备，消耗过多的电能。此外，玻璃还有不同的特殊性能，例如，吸热玻璃、热反射玻璃等，所以在具体设计过程中，设计人员可以考虑到当地的天气气候条件，将多种不同功能的比例组合设计应用进来，展现出不同玻璃的性能，同时提高建筑本身的采光性和保暖性。此外，还要优先将污染性较高，耐腐蚀性的玻璃选用进来，这样可以对周边环境起到保护作用，还能让建筑整体美感大幅度提升上来。

3.6通风设计

在生态建筑设计过程中，最为关键的一项设计内容，就是通风设计，而且该设计的科学性与合理性与否，会直接关系到人们的居住舒适度。因此，设计人员必须要站在生态建筑的角度出发，对现有的通风设计进行全面优化。在设计之前，设计人员需要深入到当地，对整体气候条件和风向进行充分的分析，这样就可以站在自然通风最大化利用的角度进行设计。例如，在夏季，设计人员需要考虑到天气非常干燥和炎热的特点，通过设计加快室内空气流动，避免一些空调设备的投入应用；在冬季，需要将注意力放在门窗的设计上，保证门窗的保暖性，避免人们受到冷空气的影响和侵袭。在这样生态设计的背景下，可以最大化降低不可再生资源的消耗，提高生态效益。

4 房屋建筑设计中生态建筑设计的运用

4.1加强对建筑节能、环保型能源的利用与设计

传统能源使用效率不高，容易加剧环境污染，以及过度开发和不合理使用，会造成能源短缺问题，因此合理提取能源，提高能源使用效率，通过合理设计建筑物节能，积极执行减少温室气体排放的国家政策。建筑单位应更加注重建筑物的节能设计，并研究节能设计的有效措施。在设计中，以生态建筑设计理念为导向，以房屋施工现场的环境、气候、地理位置等条件为锚点，充分收集和利用自然资源，如通过使用自然和环保能源加强太阳能和风能的应用，合理设计房屋建筑供暖系统和风冷功能，降低室内能耗，更换满足室内温度和通风需求，同时降低能耗，确保室内空间舒适。通常，太阳能用于满足建筑物的节能设计要求，通常表现为太阳能热水器通过太阳能集热器从太阳收集热量并将暴露在阳光下后的光能转换为热量，使用控制系统和循环系统等技术手段将热量输送到热水箱中，然后依靠电力、天然气和其他能源来满足人们的热水需求。

4.2改善通风口、生态空间保护和自然通风水平

城市空间形态直接影响通风效果，为了提高自然通风水平，可以分析房屋建筑设计中的风流过程，使用软件模拟和详细分析，调整风口和布局方向，准确定位建筑物进气口。此外，建筑物的密度和高度也会影响室内空气循环，因此在建筑物的设计和规划过程中，必须严格控制进气口，并使用开口加强环境气流。此外，由于自然通风条件，风能被用来调节和优化建筑物的温度和湿度因素，提高空气循环效率，产生室内和室外空气对流，但在没有自然通风条件的情况下，可以使用适当的设备和人的设计来提高室内通风性能。可以通过设计用于提高室内空气流动性的廊道或设计用于实现室内和室外空气旋转的新风系统来提高自然通风能力。在房屋建设项目中，采用环保节能技术，满足通风需求，采用新型分散式空气系统分散集中供气口，使新鲜空气从室外流向室内各个方向，同时实现室内外空气循环。

4.3加强对生态建材选用及设计影响因素的把控

绿色建筑材料是绿色建筑设计的基础，应选择与环境协调良好的新型生态环保建筑材料，以满足建筑设计装饰、隔热等的功能需求。如石膏板、层压地板、陶瓷、管道等，主要反映了固体废物的使用，以减少环境污染，实现环境保护和可持续发展。为此，在房屋建筑设计中，应强调环保材料，合理选择和分析房屋建筑设计中环保建筑材料的具体影响因素，以便更好地发挥节能环保建筑材料的作用。

4.3.1合理使用环保建筑材料

设计人员在实现房屋建筑设计时，必须以生态设计为出发点，合理选择生态建筑材料，建筑材料的生态性能，以加强房屋建筑的环保性能，更好地满足用户对绿色功能的需求，保护房屋建筑的环境和室内空间的舒适度。在选择环保建筑材料时，应采取以下措施：首先，初始设计阶段应尽可能减少建造房屋所需的建筑材料数量，最大限度地提高各种建筑材料的使用价值，避免材料消耗量高的问题。第二，更加关注和了解建筑材料市场上新的绿色、节能、环保材料，了解材料类型、适应性、功能等，结合房屋建筑要求和质量标准，在设计和材料应用过程中合理选择合适的材料，做好适当的监督机制，规范建筑材料的生产、使用程序，避免出现大量材料浪费和环境污染现象。第三，依靠可持续发展的立场，确保建筑材料在满足住宅建筑施工要求的基础上提高建筑材料的回收性能和回收价值。总的来说，设计人员在选择材料时必须考虑许多方面，以促进建筑质量、建筑风格、设计要求和整体材料性能，以生态建筑设计理念和设计原则为基础，选择防水隔热等新型生态建筑材料。

4.3.2控制建筑设计的影响因素

建筑材料应用的具体因素需要在房屋建筑的生态设计中明确，如果缺乏，很难确保设计效果，也不能反映节能环保建筑材料的功能作用。因此，设计人员应充分掌握绿色建筑材料在建筑设计中的影响因素。具体而言，可以从两个方面进行分析：一方面，区域气候的影响因素，主要表现在干燥湿度、日照条件、寒冷度、温度指数、风向和房屋建筑设计所在区域在不同气候条件下的气候变化引起的其他影响，选择的环保建筑材料和功能效果也有不同的要求和影响程度。另一方面，地形和地貌等地域环境影响因素。设计人员应提前对房屋建筑进行实地调查，了解建筑区域的地形、地形和地貌特征，妥善收集和整理材料，并将其纳入建筑材料在房屋建筑生态设计中的应用。在设计阶段，设计人员选择的建筑材料必须与房屋的建筑环境和建筑的整体设计风格相协调，与建筑区域的植被、水面、岩石、土壤等特征相协调，以便与房屋建筑的原始环境和谐融合，以避免所用建筑材料对原始环境的负面影响。

4.4绿色建筑模型建设计划

在设计开始时，设计人员必须充分考虑生态技术因素，管理生态技术和风格结构的协调，并设计项目实施计划。由于建筑物模型包含更多的设计信息，因此应充分利用分析软件，更有效、更容易地获得直观、准确的建筑物生态信息，以便就设计不合理的可行方案提供建议。设计人员可以使用模型信息分析生态数据，将数据与软件接口，明确程序设计的关键点，整合建筑照明、材料、能源消耗和生态分析的其他方面。

5结束语

在实施可持续发展理念的过程中，我国建筑业也越来越重视生态环境保护，生态建筑设计已成为一个重要的研究课题。生态理念渗透到建筑设计中，改善了人性化的居住环境，使生态建筑成为连接使用者与自然的桥梁。生态设计体现在建筑中，以达到环保、合理利用自然能源和可再生资源的目的。

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