生态建筑论文模板(10篇)

时间:2023-04-06 18:52:39

导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇生态建筑论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

生态建筑论文

篇1

在建筑设计中,要求设计者将自然环境因素充分考虑到其中。只有人和自然能够和谐相处,人类社会才能在和谐中发展。随着自然环境的不断恶化,可持续发展战略收到了人们的普遍重视。任何一项工作都要考虑到自然环境的重要性,要尊重自然,善待自然。生态建筑设计需要遵守的基本原则就是要和自然和谐相处,作为大自然的朋友,建筑工程不能对自然产生破坏。

2、充分利用自然资源,实现自然同建筑的完美结合

设计师在进行建筑设计的过程中,要对有限的自然资源进行充分的利用。这种充分的利用并不是说去对自然资源进行一味的索取。指的是在具体的建筑工程的设计中,要对建筑场地内的空间资源等因素进行有效利用,可以将其作为建筑的一个部分。在建筑工程施工之前,要进行一定的规划和设计,在此过程中就要对地上资源和地下资源都有所考虑,将自然合理地融入到建筑设计中。同时设计师要对建筑的节能减排功能做到一定的认识,以便在施工中有所注意,这样才能有效地做到建筑和自然地完美结合。

3、认真考虑相应生态环境地域特点

建筑工程必将对一定的土地资源进行一定的利用,同时也要充分考虑到施工现场以及周围的自然景观和人为景观。要对当地的气候条件和资源等因素进行有效的掌握,对其能源分布和文化特点进行调查。在具体的工程施工的过程中,不能对这些因素产生破坏,才能在总体上实现建筑和环境的完美统一。

二、生态建筑设计理论应用于建筑设计

1、通过科技手段解决生态问题

在建筑的施工过程中要通过一定的手段,找出影响生态平衡发展的主要因素,并且采取一定的措施加以解决。在通常情况下,一些先进的技术会被广泛的应用。一般来说,对于建筑材料技术和物理技术方面来说,可以将自然界的风能和太阳能等无污染的能源资源进行有效地转化,成为人们常用的资源。同时还要将新能源和施工技术和施工手段等方面进行有机的结合。这样才能有效地提高资源的利用率,达到生态建筑理论的要求目标。

2、进行因地制宜的建筑设计

篇2

2绿色建筑理念下的不同生态校园的分区设计

在进行校园建筑的设计和规划时,我国普遍将校园用地从功能上划分为教学文化区、学生生活区、体育运动区、生态休闲区、行政办公区以及教职工住宅区等六部分,在不同的功能分区内,生态校园建筑设计所用的方法也不尽相同。本文重点对教学文化区、学生生活区和体育运动区的建筑设计做出了阐述。

2.1教学文化区

教学文化区是学校建筑设计的主体区域,这一部分的建筑设计包括教学楼、图书馆、实验室训楼等。教学区是校区的核心区域,应该以中轴线形态设计成庄严宏伟的风格,以突显整个学校的风貌。在设计时还应该注意主轴线上的空间层次感和组织序列性。主轴线两边的建筑设计应该具有灵活性和变化性。从而使整个教学区的建筑设计庄重而灵活,严谨而又富于变化。河南工业大学的建筑就是这样呈对称分布的。学校正对门是中心广场,极具标志性的图书馆位于广场之后,左右分别为理科、文科教学团组以及各学院专业实验室。建筑物之间空间较大,搭配草地、花卉、树木,这样的布局既给人以庄严之感,又显得开阔、幽静,符合以人为本的理念。

2.2学生生活区

在绿色建筑理念指导下建筑设计的生态校园中,学生生活区是由宿舍楼、后勤管理中心、学校医院和服务性建筑组成的。在进行生活区内的设计时,可以开辟林间空地用来供学生休息,在空地中设计绿地、花坛、走廊、座椅等。选择生活区的花草树木时,应该选择具有不同季相、色相变化的植物,丰富生活区内的景观。为了体现设计的舒适化和人性化,要在生活区内设立活动场所。学生宿舍应该设立单独卫生间,宿舍楼内设立自习室、阅览室、接待室、洗衣房等。该区域的建筑设计应该采用智能楼宇管理系统,以方便学生的日常生活。另外,为了体现绿色建筑理念,所有的宿舍楼应该在每一间宿舍的屋面铺设多晶硅光伏板,通过这样的手段可以很好地实现对太阳能的利用,从而实现节约能源、保护环境的目的。

2.3体育运动区

体育运动区是学生活动的重要场所,是生态校园建筑设计中必不可少的重要组成部分。尤其是在现阶段国家大力倡导全面推进素质教育、促进学生健康成长的背景下,体育运动区的重要性更是被凸显出来。为此,在进行体育运动区的设计时,应该保证有较大的土地使用面积,根据学校的实际状况设立篮球馆、篮球场、足球场、网球场、乒乓球场、文体中心等职能区域,在该区周围可以栽种高大乔木,同时将喜阴性的灌木和花卉栽种在乔木下层,以形成一定规模的绿化带。这样的绿化带可以在一定程度上遮阳、挡风,同时还可以有效地减少噪音的扩散。体育运动区在设计中应该对照明灯管职能控制系统、观众导览系统、应急广播系统等进行有选择的使用,同时还要强化硬件建设。使体育运动区既具有现代化的气息,同时又能满足师生的审美需求。

篇3

生态建筑材料也称绿色建筑材料、环保建筑材料,是指在原材料的获取、材料的制备、材料的使用和材料的废弃再利用等过程中,对环境产生的负荷最小且对人的健康有益的材料。

1.2生态建筑材料的特点

生态建筑材料的概念来自于生态环境材料,所以其特征主要表现在:首先是节约资源和能源;其次是环境污染小,避免温室效应和破坏臭氧层;再次是容易回收和循环再利用。与传统的建筑材料相比,生态建筑材料具有以下几个显著的特点:(1)原材料的选取尽可能少用天然材料,多用废弃物。(2)采用先进的生产工艺,减少材料生产过程中的能源消耗和污染。(3)在材料生产过程中不添加对人体和环境有害的物质。(4)材料的设计是以提高人的生活质量和改善环境为目的。(5)副产品容易回收和循环利用,环境负荷小。(6)具有地方特色,降低运输能耗。(7)包装材料尽量少。

1.3生态建筑材料的分类

不同的研究者对生态建筑材料的分类不同。有研究者认为可分为:天然建材、循环再生建材、低环境负荷建材和环境功能性建材;也有研究者认为在此基础上还应加上利用可再生能源的复合型建材;还有一些研究者认为根据生态建材的性能分为:节能型、利废环保型、安全舒适型、保健型和特殊环境型。

2无机生态建筑材料

2.1生态水泥

水泥是一种重要的建筑材料,当今社会的发展离不开水泥,从工业与民用建筑、公路、铁路到架桥等,这些建筑设施极大地改善了人们的生活。但是水泥行业也给资源、能源以及环境带来了很多负面的影响。每生产1t水泥要消耗大约2t的石灰石,0.4t的标准煤,同时排放约1t的CO2,还有含NOx和SO2的粉尘和烟尘。我国的水泥产量在2013年上半年已高达10.96亿t。据此计算,水泥行业消耗了大量的资源和能源,排放了大量的有害物质,对人类的健康造成了威胁,也带来了巨大的环境负担。但同时我们也应该看到,水泥生产时的高温环境可以安全有效地处理垃圾,且水泥行业可以消耗大量的工业废料,如粉煤灰、矿粉、硅粉、煤矸石、钢渣等。可见水泥行业挑战与机遇共存,发展生态水泥是水泥行业的正确方向。生态水泥是指利用固体废弃物及其焚烧物为原料,应用一定的工艺制成的无公害水泥。生态水泥的生产方式主要有两种:一是提高原材料的利用程度;二是应用科学的方法寻找新的水泥生产原料。

2.1.1高贝利特水泥

高贝利特水泥属于硅酸盐水泥系列,其生产工艺和原材料与硅酸盐水泥大致相同。硅酸盐水泥熟料煅烧过程中的热耗主要包括两个方面:一是碳酸钙的分解;二是高温矿物的生成,主要是阿利特的生成。传统硅酸盐水泥熟料的烧成温度一般为1450℃,其中贝利特的含量为20%~30%;而高贝利特水泥熟料中的贝利特含量为50%~55%,贝利特的烧成温度为1200~1250℃,所以生产高贝利特水泥可以节约大量的燃料,降低CO2、SO2以及NOx的排放。另外,高贝利特水泥原料中钙质原料的含量较低,可减少石灰石的用量,也可选用品质较低的石灰石。高贝利特水泥的3d、7d强度比通用硅酸盐水泥低,但28d强度基本持平,90d强度会超过通用硅酸盐水泥;高贝利特水泥比通用硅酸盐水泥的水化热低,干缩小,抗冻性及抗碳化性好。

2.1.2少熟料和无熟料水泥

少熟料和无熟料水泥是指在水泥中少使用或不使用硅酸盐水泥熟料的一类水泥。我国每年产生大量的工业废渣,如粉煤灰、矿渣、火山灰、硅灰、钢渣、煤矸石以及石灰石粉等。经过国内外学者的研究,采用混合材取代部分水泥熟料已经有了较完善的技术标准。在欧洲,掺混合材的水泥占水泥总产量的一半以上。在我国,掺混合材的水泥的应用也十分广泛。掺混合材不仅节约了能源,使废渣得到了二次利用,而且在某些方面可以改善水泥的性能。少熟料水泥中的混合材通常需要在水泥水化产生的Ca(OH)2的作用下进行二次水化反应,无熟料水泥通常需要添加碱组分来激发水化反应。无熟料水泥方面研究比较多的有碱矿渣水泥、石膏矿渣水泥、钢渣矿渣水泥以及砌筑水泥等。

2.1.3低温再生水泥

我国正大力发展基础建设,这必然会导致建筑垃圾的大量产生,保守估计,我国每年废弃的混凝土要达到近亿吨。国内外学者对废弃混凝土利用途径的研究主要集中在制备再生水泥和再生骨料。低温再生水泥是从废弃混凝土中分离出水泥石粉末,在650~700℃下煅烧所得到的水泥。再生水泥降低了水泥行业的能耗,而且高效地利用了废弃混凝土。胡曙光等研究发现不同温度下煅烧得到的胶凝材料对水泥水化的影响不同,其中在650℃下煅烧得到的胶凝材料可以加快水泥的水化和改善水泥的凝结硬化性能。

2.2生态陶瓷

2.2.1抗菌陶瓷

微生物可以降解有机物,但是微生物的存在也对人类的生存造成了威胁。1996年,在日本全国范围内爆发的病原性大肠杆菌感染事件,2003年我国发生的非典和近年来的禽流感,这些事件的发生使得抗菌材料越来越受到人们的重视。抗菌陶瓷是陶瓷产品在原有的基础上添加了抗菌新功能的陶瓷材料。抗菌陶瓷根据抗菌剂的种类可以分为3种:金属离子掺杂型抗菌陶瓷、光催化型抗菌陶瓷和其他抗菌陶瓷。抗菌陶瓷的生产方法有两种:一种是在干燥胚体的表面添加抗菌剂;另一种是在陶瓷所施加的釉中添加抗菌剂。金属离子抗菌剂主要是Ag+和Cu2+,其作用机理是这些金属离子可以固结生物体中的蛋白质。我国有很多学者对TiO2光催化抗菌陶瓷进行了研究,TiO2是一种典型的半导体氧化物,光照射使TiO2表面产生空穴,这种空穴与表面吸附水或OH-发生反应生成•OH。•OH可以氧化大部分的有机物和部分无机物,生成对环境无害的CO2和H2O。其他抗菌陶瓷主要是通过多种抗菌剂复合使用,产生良好的抗菌效果。胡海泉等研究了光触媒系和银系的复合抗菌陶瓷,发现其在黑暗中24h内的杀菌率为100%。

2.2.2陶瓷透水砖

在城市化进程中,水泥混凝土和沥青路面越来越多,这些路面由于透水性差带来了很多问题,如雨天排水不及时易引发事故、雨水进入地下水的渠道受阻使得地下水水位下降。陶瓷透水砖是以工业废料、建筑垃圾及生活垃圾为原料,经过粉碎、压制成型、低温烧成等工序制得的具有一定的透水功能的建筑材料,将其应用于城市路面不仅可以缓解城市排水系统的压力,而且可以吸收车辆噪声。吕淑珍等以萤石尾矿和珍珠岩废矿粉为原料制得陶瓷透水砖,该产品完全达到了透水砖的技术指标。殷海荣等利用陶瓷废料、黏土、废玻璃为原料制得陶瓷透水砖,其透水速度可达0.10cm/s,砖的强度可达12.1MPa。

2.3生态玻璃

2.3.1自洁玻璃

自洁玻璃是指表面具有纳米级光催化剂TiO2薄膜,在光照作用下能自发地分解表面大部分有机污染物和部分无机污染物的玻璃。自洁玻璃表面具有超亲水性、亲油性和光催化性。在阳光作用下,TiO2半导体以其特有的强氧化性使污染物分解成相应的无害物质,不会污染环境。刘欣等研究了用矾离子缩短Activ玻璃表面的TiO2薄膜的亲水性光致时间,发现矾离子注入能量为90keV、掺杂浓度为6×106ions/cm2时玻璃的光致亲水性最佳。王承遇等采用溶胶-凝胶法离心镀膜工艺在玻璃表面制备ZnFeO4-TiO2复合膜,试验结果表明,在同样的日照条件下,ZnFeO4-TiO2复合膜自洁玻璃的光催化效率比TiO2膜自洁玻璃高出4倍以上。

2.3.2泡沫玻璃

泡沫玻璃是一种以废玻璃或其他各种富含玻璃相的物质为主要原料,经过粉碎磨细、添加发泡剂等材料,均匀混合形成配合料,再将其放置在特定模具中,经熔融、发泡、退火等工艺加工而成的气孔占体积80%~90%的隔热、隔声材料。与其他无机隔热材料相比,泡沫玻璃具有导热系数小、不燃、不吸水、可锯可钉、强度高等优点。很多学者对泡沫玻璃这种生态材料进行了研究,方荣利等利用粉煤灰研制泡沫玻璃,通过试验得到了各原料的配合比,制得的泡沫玻璃质轻、高强、保温性能好,为粉煤灰的利用开辟了新途径;涂欣等以废玻璃、脱镁硼泥为主要原料,探索了制作泡沫玻璃的最优配合比,并对发泡剂、助溶剂等添加剂的掺量进行了优化,在优化条件下可制得气孔分布均匀的泡沫玻璃。

篇4

尽管“绿色”、“生态”建筑都存在美观的问题,但因地制宜,环保建材,节能降耗是首要的。我国对fe色建筑的定义是:在建筑的全寿命周期内,最大限度地节的资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用的高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。⑴这样,绿色生态建筑首先要有合理的选址和规划,尽量保护原来的生态系统,减少对周边环境的影响,而生态建筑的内、外墙体是必不可少,而且选材应是选低碳的建材,这些建筑材料在性能上要满足坚固、耐用、隔热、保温、不燃、防火、隔声、耐水、耐潮、抗冻性良好、不发霉、不怕虫蛀鼠咬。

生态建材的墙体除满足轻质、高强、保温、防火、隔声、耐水等性能外,还需要放射性安全,遇火不产生烟毒,应用施工过程对环境影响最小,在拆除后不对环境造成污染,对环境友好,可重复利用。为配合绿色建筑六大指标中对节材与材料资源利用的需要,新型墙体材料产品正沿着生态建材的墙体方向发展。

2生态建材墙体产品的示例

无石棉纤维增强硅酸韩/水泥平板的性能是可以满足上述生态建材要求的,这类板是以二氧化硅、氧化钙、纤维素纤维釆用制板工艺成材,在高温185°C和IMpa压力下水化反应,合成以托贝莫来石结晶为主要成份的板状材料,张幅大:长3050mm宽1220mm,厚度由6mm至25tnm。以产品的检测结果和应用技术设计为例:无石棉硅酸钙板有低、中、高密度,可分别用于内、外墙体,低密度板(彡lg/cm3)用于4小时耐火时间的防火墙,中密度板(彡1.2g/cm3)用于内墙的隔断和吊顶,耐火时间可达2小时,高密度板(^1.4g/cm3)可用于夕卜墙。内墙用板其抗折强度达彡lOMpa,以C型100轻钢龙骨安装两面厚12mm的中密度板,其间填充入容重100kg/m3的岩棉,隔声量可达国家民用建筑的特级50db的要求,墙的总厚为186mm,比其他材料砌筑的墙厚240mm省54mm?每20m长的墙体可增加使用地面面积约lm2符合节地要求。此内墙结构向外>50mm留作空气层,以钢型材构架配装高密度板作为外墙,墙体的传热系数仅约为0.5ff/m2.k,并可满足沿海和内陆地区的风荷载要求。其结构已通过正压5000P负压4500P的测试,此类外墙板含矿物颜料呈不同色泽,也可预涂装各种色.彩的氟碳涂层,与内墙结合而成为外墙外保温装饰体系;应用于冬暖夏热和冬冷夏热地区的建巩。

无石棉纤维增强硅酸钙/水泥平板施工过程是干作业,速度快,每人每工日平均可完工8m2墙体,其墙腔内可预装入各种管线,每张板都可以拆卸维修,墙体可用涂料、墙纸、石材、陶瓷片、金属片等做装饰。无石棉纤维增强硅酸钙板/7欠泥板通过-3(TC+2(TC的冻融25次循环,质量完好,放射性检测属安全的A级其应用不受限制。这些板材的浸出液通过动物口服无毒的测试。可在住宅中使用-这类板的材质决定其使用寿命与水泥混凝土相近,板材在拆卸后可集中由生产单位回收粉碎后重新作为原材料循环再利用。

此类板材经中国建筑材料规划研究院有关研究其成果显示:属于低碳建材。与采用脱硫石膏生产的纸面石膏板的耗能;i近。生产过程无废水排放,干湿边料均可循环再用,符合可1持续发展的需求。

此类板材物理性能详见JC/T564.1-2008《无石棉硅酸钙板》和JC/T412.1-2006《无石棉纤维水泥平板》国家建材标准。其应用详见:国家标准GB50574-2010《墙体材料应用统一技术规范》也可向企业索取应用技术手册。

3生态建材墙体产品的应用实例

如用于防火墙(3h、4h耐火时间)则选用低密度板。用于外墙外保温的面板可选髙密度的板,这些板由于其耐候性良好,强度高(抗折强度彡20Mpa)还用于外墙帷幕板,清水墙板如北京奥运会国家体育馆的外墙低密度板还可应用于隧道防火系统,这些板使混凝土结构和隧道的水、电等管线得到保护(耐火时间》2.5h)。在广州新电视塔,低密度板构筑了排烟风管系统和防火吊顶(该工程内装饰由华南理工大学建筑设计研究院设计,。

中密度板材在工厂生产时表面压制木纹凹凸图案成为披迭板,用于住宅外墙起到保护建筑物的内墙和取得隔声、隔热、保温、装饰效果。无石棉硅酸钙/水泥板属于国家鼓励发展的新型墙体材料,其应用范围除公共建筑、民用建筑使用外,也在工业建筑上得到应用;如窑炉隔热、防火墙构筑。在核电工业和造船业相应的构件也在应用中。

4结束语

我国订立生态建材产品标准和应用规范的素材,我们认为以生态建材支撑生态绿色建筑是非常需要的。但我国仍未有以生态要求的建筑材料产品标准和应用技术规范,例如板材的耐候性规范测试、应用现场修改板材对环境影响的规定、板材终止应用和拆除终止应用和拆除回收的运作规定等,另外,此类板材在整个生命周期的碳足迹认定和考核,都应引起我国建设行政部门、硅酸盐学会,建筑、建材、科研、设计研究、物流部门和各级行业协会的关注。

篇5

2生态建筑设计的原理

2.1生态建筑与自然环境和谐共生

有效保护和利用自然环境的方法包括以下两个方面,保护全球生态系统的平衡以及维护建筑物体周围生态环境系统的平衡。充分开发利用新能源,例如太阳能、水能和风能。在设计建筑物时应该结合考虑建筑周围的环境光、热、水,以及建筑视野、建筑风和建筑阴影等相关因素的影响。设计建筑绿化规划要与建筑附近的绿化体统一起来,成为系统网洛。建筑物通过窗户进行自然采光;通过在适当位置开口,用来通风,建筑设计必须充分考虑到绿化配置,减弱人工化的建筑环境:通过建设喷泉或是观赏水池等亲水设施来降低环境温度,调节气候。

2.2节约能源

建造建筑物必须以建筑物的功能性为出发点,努力减少使用能源物质,尽量不超量使用能源物质,不造成能源浪费,更加不要建造对于建筑整体结构或是使用功能没用的东西。不要过分地崇尚奢华、贵气、宏伟、奇特,等建筑风格理念。建造感性空间需要使用的材料与非结构的部分,则应该有效大力控制能源物质的损耗与消耗不能大于必要非消耗的能量物质的标准。并且大力推行通过使用自然材料或是人工制品来展示建筑的艺术性和人文情怀。尽可能建设生态建筑应该遵循的价值观是坚持使用用材料与能源的合理设计、建造的价值。

2.3广泛利用新技术

在生态建筑中,为了达到降低能源消耗的目标,使用环境保护型的材料以及无污染洁净的施工措施,提高对对能源的使用效率和能源的循环利用;建设中使用安全无污染可循环利用的材料,采用施工措施应是能够最大化的减弱对环境的不良影响。生态建筑的设计法则是以日照的强弱程度为依据,自动调节室内的蓄热和照明系统;强化对二次能源的使用;使用节约水资源系统,根据恰当的水温,水压进行水资源回收,建筑材料要选取耐久性能强、易于分类回收循环利用的建筑材料,在建造中多使用经过安全加工处理的再生材料,以不损害自然再生系统为基础来最大化的使用自然材料,倡导工厂化作业生产,尽量减少现场作业量,以防造成环境污染,提高建筑工人的施工效率与材料的使用效率,尽量不造成浪费,建筑设计要考虑到对于建筑的维修保养的便捷性。

2.4倡导健康舒适的理念

生态建筑要能体现建筑物的实用性和功能性,这就是建筑师对于使用者的人文关怀,通过建筑物加强使用者和自然生态环境之间的交流沟通,让人们能够建筑物中生活和工作都能享受到健康,感觉到舒服在健康、舒适。主要体现在创造良好的通风对流环境,增加建筑的采光系,生态建筑一定要确保创造适宜的室内温度和湿度,保证建筑物的自然采光和自然通风系统的健全,创造良好的的视觉、声音环境以及心理感受。

3生态建筑设计方法

生态建筑的设计方法要遵循的基本原则即是最大化的存留建筑物中具有价值的生态元素,保持生态的完整性不受人为破坏,建筑物体和自然生态环境和谐共处。人类的建造行为杨改减少对自然生态环境的不良影响与破坏,并且通过生态建筑中的人为生态方式对已经被破坏的自然环境进行修复和保护。生态建筑的设计方法有两种,一是整体设计,二是单体设计。

3.1整体设计

在生态建筑设计时,就必须把需要建造的建筑物融入到整体的城市中,任何建筑物都是城市大建筑系统不可分割的一部分。建筑物作为城市整体建筑的一部分,在其设计规划时,就必须在城市总体规划的基础上,在需要建造的建筑物所在的周围区域为设计目标,考察建筑场地的地貌地形,地质河流,天气气候等一系列基本自然条件,的基本条件、通过对这些自然因素做综合分析之后再设计切实可行的经济高效的设计方案,这就是所谓的生态建筑的整体设计。首先,生态建筑必须继承城市与地域的传统的景观特色,建造出能代表城市新面貌的新景观。生态建筑设计在改变原有不合理的布局模式、重新划分的区域、完善资源配置的同时生态建筑设计还要传承城市的历史文脉,保护城市的自然地理。其次,正确处理建筑与自然环境之间的关系,与此同时还要综合考虑到生态建筑工程项目如何能创造出最大化的社会效益和经济效益。在生态建筑中怎样才能这些相互关联或是相互矛盾的元素综合在一起,进行系统的,高效的,全局的来考量,整体设计在生态建筑中的地位特别重要。

篇6

1生态建筑设计要点

生态住宅设计,指的就是综合运用当代建筑美学、建筑技术科学、人工环境学、生态学及其它科学技术的综合成果,把住宅建造成一个小的生态系统,为居住者提供舒适、健康、环保、高效、美观的居住环境的一种设计实践活动。这里所说的“生态”绝非一般意义的绿化,而是一种对环境无害而又有利于人们工作生活的标志。

在工程实施过程中,生态住宅涉及的技术体系极其庞大,包括能源系统(新能源与可再生能源的利用)、水环境系统、声环境系统、光环境系统、热环境系统、绿化系统、废弃物管理与处置系统、游憩系统和绿色建材系统等。简单说来,其技术策略主要体现在以下几个方面:

住宅区物理环境(声、光、热环境)与能源系统设计,包括建筑规划、建筑单体设计、建筑能源系统的设计等,同时又与绿化设计以及建材的选择息息相关,是当前生态住宅设计中最重要而又最容易被忽视的问题,智能化住宅区,包括信息管理和通讯白动化、物业管理自动化、设备自动化控制、安全防护自动化以及家庭智能化等。

1.1水资源的节省以及废弃物处理

从这个思路出发,要实现住宅设计生态化,需综合考虑三个方面的因素:住宅住区规划。建筑单体设计(包括建筑造型、朝向、定位以及细节处理如维护结构材料选择、保温方式、门窗形式等);建筑物内的环境控制系统设计。下面将从风环境设计、白然景观、光环境等方面,分别阐述可应用到生态住宅设计中的相关技术。

1.1.1住宅区风环境设计

建筑物布局不合理,会导致住区局部气候恶化。高层建筑由于单体设计和群体布局不当而导致强风卷刮物体撞碎玻璃的报道屡见不鲜。很多事例提醒规划师和建筑师,风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而,可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段,当建筑师们在对建筑住宅区进行规划时,更为常见的做法是过多地把注意力集中在了建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上,而很少(或仪仅凭经验)考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上,良好的室外风环境,不仅意味着在冬季风速太大时不会在住区内出现人们举步维艰的情况,还应该在炎热夏季有利于室内自然通风(即避免在过多的地方形成旋涡和死角)。从这一点上来说,在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。

1.2绿化‘水景设计和防止住区热岛现象

住宅区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关系,同时还和住宅区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响,住宅区室外气温有可能出现“热岛”现象。“热岛”现象在夏季的出现,不仅会使人们高温中暑的机率变大,同时还促使光化学烟雾的形成,加重污染,并增加建筑的空调能耗。合理地建筑设计和布局,选择高效美观的绿化形式(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)及水景设置,可有效地降低热岛效应,获得清新宜人的室内外环境。

特别值得指出的是,生态住宅不等于简单地提高绿化率,如果住宅区绿化仅仅使用大规模绿地而不考虑与林地、水景设施以及自然通风等手段有效地结合起来,不仅不能充分发挥林地在改善室外热环境方面的巨大作用,还会把大量的金钱浪费在绿地浇灌上,可谓得不偿失。在绿化系统设计中如何改善住宅区室外环境,除了避免以上误区外,还应做好两个方面的工作:一是合理选择和搭配绿化植物和水景设置,要与整个小区的热环境设计协调起来,除了给人以视觉上的美感外,还应充分发挥植物、水在改善住宅区微气候方面的作用。二是设计中要以人为本,如果绿化设计的最后结果是把人和绿色隔绝开来,仅仅“可以远观而谢绝入内”是不可取的。

1.3日照、遮阳与采光

太阳辐射是影响居室热环境的一个重要因素,同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳问题是指由于建筑物的外形设计、特别是凸凹变化的外型而引起的建筑围护结构(墙和窗等)实际按受的太阳辐射热量减少的问题。相应的,互遮阳则是指由于建筑群布局而影响到建筑物实际接受的太阳辐射热量减少的问题。

自然采光有利于人体健康和提高工作效率.我国北方冬季对自然采光就有严格要求。在住宅区规划与单体设计中需仔细考虑遮挡和自遮挡对自然采光乃至建筑物的热环境的影响。

1.4护结构布置

这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置,体型系数这一概念并不能充分反映护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上,对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗,由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同,外表面的对流换热系数也相差很大,接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别,夜间背景辐射状况也不相同。比较好的解决方法是利用目前国内外比较流行的建筑物能耗模拟软件(如美国的DOE一2,国内的DSeT,等等)进行模拟分析,才能得到一个比较合理的方案。

1.5噪声和污染的防止和控制

住宅区规划应有效地设计防噪系统,如将住宅区和主要交通干线相隔绝,防止主要交通干线的噪音传过来。污染控制问题也需重视,建筑物内部空气质量不好,一定是与室外空气污染有关,而通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动,可以改善室内空气品质。在设计初期,技术人员就应该深入现场进行调研和测试,检验当地的噪声或污染是否符合标准。如果不能满足要求,一定要采取相应的补救措施。如果居室噪卢超标,可考虑采用错开设计的双层玻璃窗,既能有效降低噪声,又不影响自然通风的利用。

2生态住宅原则

生态住宅是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则,即综合系统效率最优原则,设计、组织建筑内外空间中的各种物质因素,使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废无污染,生态平衡的建筑环境。这里的环境不仅涉及住宅区的自然环境,如空气、水体、土地、绿化、动植物、能源等,也涉及住宅区的人文环境、经济系统和社会环境。培育生态住宅概念主要是在这种观念的影响下,在住宅建设与发展中始终以生态问题为中心,在环保、绿化、安居、道路管网等方面进行系统规划与管理,使住宅区生态环境处于良性循环状态之中。

3生态住宅的技术策略

3.1追求舒适和健康是生态住宅的基础

生态住宅首先要满足的是人体的舒适性,例如适宜的温度、湿度以满足人体热舒适。此外还应有益于人的身心健康,如有充足的日照以实现杀菌消毒,有良好的通风以获得高品质的新鲜空气,以及无辐射、无污染的室内装饰材料等。在心理方面,生态住宅既要保证家庭生活所需要的安全性、私密性,又要满足邻里交往、人与自然交往等要求。健康还有另外一层很重要的含义,是指住宅与大自然的和谐关系。住宅应尽可能减少对自然环境的负面影响,如减少有害气体、二氧化碳的排放。

3.2追求高效是生态住宅的核心内容

所谓高效,是指尽可能有效地利用资源和能源,特别是不可再生的资源和能源。我们知道,建筑业以及与建筑业相关的其它产业(如建材生产、运输等)消耗了大量的能源和资源。而生态住宅正是要杜绝这种粗放、浪费的模式,以最低的能源、资源成本去获取最高的效益。

3.3追求美观是生态住宅与大自然相和谐的完美境界

生态住宅与大自然相和谐不仅体现在能量、物质方面,也同时体现在精神境界方面,包括生态住宅与自然景观相融合,与社会文化相融合。生态住宅立足于将节约能源和保护环境这两大课题结合起来,所关注的不仅包括节约不可再生能源和利用可再生洁净能源,还涉及节约资源(建材、水)、减少废弃物污染(空气污染、水污染)以及材料的可降解和循环使用等,因而它所占据的视点最高,所关注的领域也最广。

洁净能源的开发与利用。要尽可能节约不可再生能源(煤、石油、天然气),并积极开发可再生的新能源,包括太阳能、风能、水能、生物能、地热等无污染型能源。

充分考虑气候因素和场地因素。如朝向、方位、建筑布局、地形地势等。尽可能利用天然热源、冷源来实现采暖与降温。充分利用自然通风来改善空气质量、降温、除湿。

材料的无害化、可降解、可再生、可循环。建筑材料应尽可能利用可降解、可再生的资源,同时还要严格做到建材的无害化(无污染,无辐射)。

水的循环利用与中水处理。在适当的范围内进行雨水收集、中水处理、水的循环利用和梯级利用,特别是对于水资源匾乏的地区。

结合居住区的情况(规模密集、区位、周边热网状况)采取最有效的供暖、制冷方式。加强能源的梯级利用。

结合居住区规划和住宅设计来布置室外绿化(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)和水体,以此进一步改善室内外的物理环境(声、光、热)。

篇7

在可持续发展成为全世界所追求的目标时,建筑行业也在关注能源以及环保的可持续发展问题。在中国,建筑能耗目前占国民经济总能耗的25%左右,且呈递增趋势,因此开展建筑节能工作有巨大潜力。建筑能耗不仅仅影响国家能源供应,而且能源使用效率的高低还影响环境,例如据有关测试[1]表明:在城市内建筑四周挂满分体式空调时,将造成局部“热岛”现象,空调机的运行能效比COP显著下降,建筑周围热环境也被严重恶化。也就说,建筑节能和居住环境是两个相互关联、相互影响的问题。

随着人民对生活质量要求的快速提高,建筑能耗以更高的速度增加,例如冬季供热地区正迅速南扩,而北方地区空调器拥有量也迅速增加。建筑物寿命一般较长,建筑节能改造难度很大,因此在设计之初便考虑建筑能耗与环境影响便显得至关重要。而我国广大地区、不同气候、不同类型的建筑节能不是依靠墙体保温等措施就可以解决的[2],更需要从建筑设计到建筑细布构造处理以及环境控制设备及系统等各种技术的集成来解决。

另一方面,建筑环境特别是居住环境质量受到越来越多的重视,居住区内的空气质量、办公或居室内的空气品质、噪声水平以及交通状况都是人们关注的问题。一些房地产开发商也注意到这一现象,相继推出了以“绿色”、“生态”为宣传点的建设项目,但真正的“绿色生态”建筑或住区不仅仅是依靠多绿化就能解决的,更重要的是要考虑建筑物理环境中综合因素的影响,包括声、光、气流、热、能耗等诸多方面。

利用信息技术,以计算机模拟为主要手段,从建筑声学、光学、气流、微气候、空气品质、能耗等角度,对建筑设计方案进行全面的评价,不仅有助于房地产开发商提高建设水平、增强项目市场竞争力,也有助于提高普通消费者的生态意识、节能意识和环保意识,对于促进我国可持续发展具有重要意义。本文简要介绍由清华大学提出的建筑生态环境与节能效果综合评价的方法、策略等,并通过实例介绍了具体的评价内容,以期为我国实施建筑“星级”评价标准进行有益的探索。

2评价系统简介

2.1国外经验

关于建筑节能的评价,国外已经有了一些已经成熟并在实施的规范,并且有相应的标准模拟软件来评价建筑的节能状况以保证规范的实施。在美国有“节能之星”标准(EnergyStar),这个标准实施已经有10年了。它比美国“标准能源法案”(ModelenergyCode)要求更加节能30%。通过这套标准的实施,在不增加初投资的前提下可以节省30~50%能源消耗,可以节省50%的建造时间。也是因为有了这套标准,可以创造出激励一些具有创新意义的节能技术和建材发明的氛围。由于这套标准针对美国某地区而专门制订的,因此在美国并没有一个全国性的统一标准,例如Title-24标准主要在加州实施。

芬兰建立了一套叫做“能耗认证系统”的标准(EnergyCertificationSystem)。在香港也通过授予“建筑认证证书”(BuildingPass)的方式来对建筑的能耗情况进行规范。俄罗斯在莫斯科也实行了一种叫做“能耗护照”(EnergyPassport)的建筑节能规范。它包括一套新的节能标准MGSN,希望能够控制建筑设计、建造以及运行的质量,而且它可以为节能建筑提供潜在的购买者等信息,从而来促进节能建筑的良性发展。这些规范中都没有包括环境质量的评价内容,然而实际上节能的最终目的是为了提高环境水平,减少污染排放,从而真正做到可持续发展,所以完整的建筑生态环境与节能评价标准中应将环境质量的评价纳入其中。

2.2主要内容

建筑生态环境和节能效果评价系统是对建筑生态环境进行综合分析,从技术、经济、环境、能源及社会等角度给予研究,从而对建筑环境给出客观的评价和可行的建议。建筑生态环境的评价系统涉及内容广泛,包括小区规划评价、建筑单体评价、环境控制系统方案评价等等;牵涉到的关键技术较多,如建筑热环境模拟、计算流体力学(CFD),建筑日照分析与采光技术,噪声控制以及建筑材料技术等。这些内容的有机结合和相互交叉形成了建筑生态环境评价系统的技术核心。

开发成熟的软件系统实施建筑生态环境评价方法的基础。在我国形成可实施的评价系统,最终可能的有效途径之一,就是开发一套可以广泛运用的评价建筑生态与节能效果的软件平台,并形成相应的激励、保障实施措施,从而形成体系。

2.3评价方法

一个重要的工作是研究住区生态与节能效果评价指标,以及如何从模块化软件的模拟仿真结果中提炼出能充分反映建筑生态环境、能耗特征的评价参数,从而建立一套可操作的建筑环境评价软件平台的评价方法。

评价方法可采用的是模拟其运行状况的方法。这个方法有两个层次的标准,首先对于规划设计层次来说,可以通过模拟其日照、噪声、空气流场以及微气候等,对其规划和建筑设计直接进行评价。第二个层次,对于节能效果,需要对其进行全年模拟分析,而不是仅仅依靠稳态计算或者是设计计算,从而给出节能效果星级评价等级。这两个层次应该是必须同时满足的。

2.4评价策略

对于评价策略,可以分两步:一、在房屋建造之前,运用评价软件对规划和设计图纸进行模拟,给出相应审核评价(Plansreview);二、在建造完成之后,对建筑进行实地抽查考核,以确定建造是否与审核后的图纸相一致,如果是一致的,可相应授予一定的环境和节能效果星级等级。

2.5系统特点

归纳起来,这一评价系统具有以下主要特点:

a、清晰明了,易于理解与实施

b、相对灵活,可允许通过不同的手段达到相同的环境和节能效果;;

c、数据丰富且准确,能给予用户和房地产开发商明确的结论和指导依据;

d、激励机制完善,可操作。

3评价实例

以下通过实例,简要介绍建筑生态环境与节能效果综合评价的主要内容。

3.1居住小区声环境

某居住小区位于北京东四环路东侧,距四环路约400m,被现状住宅区和规划的城市干道分成东、西两区。小区总面积26公顷,容积率2.0,户型以一梯两户或三户的高层、小高层单元(11~18层)组成的板楼为主,边角处辅以一梯四户或六户的点式高层(14~18层),板楼前后间距40至60m。小区的周边环境好,交通便捷,但是随着小区及周边道路、用地建设的完善,过境交通量可能会增大,小区的安静可能会受到干扰,为此业主要求进行声环境评价。

经现场实测,图中的三个主要带状噪声源可能影响到居住小区声环境,为此分别进行了模拟分析。

图1—居住小区声环境分析

在分析的基础上,得到居住小区内的噪声分布,可以看到,颜色愈深的建筑所处的声环境越差,在没有采取设防噪绿带等降噪措施的情况下,其临街一面的室外噪声级不能满足居住区室外白天低于55dB、夜晚低于45dB的国家标准。为此,笔者对合理降噪提出了建议。

图2—居住小区噪声分布及小区示意图

3.2建筑群空气流场分析

仍以前述居住小区为例,这种高层建筑、多层建筑混合存在的小区,其建筑群内部的空气流动情况对其微气候有着重要的影响,局部风速太大可能对人们的生活、行动造成不便,也有可能在某些地方形成旋涡和死角,不利于室内的自然通风。因此,业主提出在规划设计阶段预测居住小区内的空气流动状况,以对小区内微气候作出合理的评价。

图3—建筑群空气流场分析

上图给出了该居住小区在北京冬季典型工况(北风,风速5m/s)下,1m水平高度上的空气流速分布图,暖色调表示风速高。原本业主担心在建筑群中部的南北大通道上会有较强的气流,但由于建筑布局比较合理,模拟分析显示在这一大通道区域内风速基本小于1.2m/s,适于居民走动、生活。倒是在建筑群的一些其他局部发现,由于绕流等的影响会形成局部气流过强,笔者对此也提出了合理的建议。值得说明的是,此分析结果可以多媒体三维动画显示,效果更加逼真。

3.3建筑群日照分析

当现代建筑越来越密集,从钢筋水泥的丛林中穿过的一缕阳光显得弥足珍贵,因此建筑群日照分析被越来越重视,人们不满足于冬至日一小时日射这样的要求,而更关心在周围建筑物遮挡和建筑物自身遮挡的情况下,究竟自己等实实在在接受多少阳光。下图给出某建筑群在夏季清晨的日照与遮挡状况,而利用多媒体技术的三维动画效果可将分析结果表现得更加逼真。

图5—建筑群日照分析

3.4居住小区微气候与热环境分析评价

居住小区微气候与热环境的评价内容,主要是考察人们在室外生活时切身感受到的诸如室外温度、湿度、太阳辐射、气流组织和绿化状况等微气候参数。其中温度作为人们感受居住环境好坏的主要参数,对评价小区热环境至关重要,也是影响人们在室外生活质量的主要因素,它同时综合反映了诸如小区的太阳辐射及绿化状况等其它因素的作用,也是就目前的技术手段而言相对较容易进行预测和比较的热环境参数。

值得指出的是,即便是同一个地区的气候情况也并不是处处相同的。“城市热岛”现象就是其中一个很好的例子。它是城市化对气温影响的最突出特征,显著反映了由于城市化的结果使得城市气温与郊区或其它地区气温的不同,并将给城市居民的工作生活带来深刻影响。一般说来,认为某个区域的实际气温是由基础气温、太阳辐射、长波辐射的线性叠加得到的。区域地貌、建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率等因素决定了区域温度。即:M(I,t,x)=C(I,t,x)+L(I,t,x)+E(I,t,x)

其中M是区域气温,C是基础气温,L是局地地貌,E是城市化程度,I是天气状况,t是时间,x是地点。具体来说,在建筑群集地区,小区不同地方的温度环境在受相邻位置的建筑的材料结构和布局、小区的下垫面(如沙土或水泥路面)、绿化情况(包括水景布置)、以及交通和家电等人为排热因素的影响下,可能使得局地气温出现热岛或冷岛、以及滞后或提前等现象。

结合建筑群空气流动分析,在相关研究的基础上,笔者预测居住小区不同位置小范围内的逐时气温,同时进行比较并给出评价;所得结果既可供居民选择适合个人习惯的工作生活环境提出参考意见,同时也能为改善居住小区热环境指明方向。

下图是某居住小区中不同位置的“热岛强度”变化情况。从中可以看出,居住小区内热岛强度小,温度适宜,利于人们的室外活动以及室内持续进行自然通风,温度环境令人满意。其中的原因在于居住小区建筑布局合理,建筑间距选择合适(天空视角系数较高而利于长波辐射冷却);且集中绿地多,绿化好,并或多或少地采用了人工水景布置(使得其与空气的热湿交换加强,有效地降低了空气的温度)。值得一提的是,环境最好的区域均为小区居民日常生活、起居、休憩、娱乐等活动的主要场所,该区域内的健康适宜的温度环境将极大地利于居民的室内外的生活质量的提高。

图6—居住小区微气候与热环境分析评价

4小结

目前,该项目以被列为建设部国家十五科技攻关项目,并逐步开展整合软件系统、实际检验使用情况的工作,从对建筑生态环境和节能效果综合评价的项目入手,在实践中完善这一评价系统,并通过将建筑环境和节能效果综合评价理念的应用,明晰建筑生态环境的真正内涵,推广建筑节能概念,并为我国可持续发展做一定的探索。

参考文献

篇8

2现代建筑规划设计中风水理论的回归

风水不仅体现在建筑、道路、乡村、坟墓等的选址、装饰、空间组织和布局中,还体现在中国人心理层面上的审美意向和文化取向上,而且风水学中的很多论述正被现代相关学科论述。在思想上如何看待自然,在实践上如何通过利用自然为人类创造良好的居住环境,获取最佳生态效益,这是风水的生态内涵。近些年,随着科学技术的发展和人们观念的转变,在建领域中出现了以人为本、回归自然的思想,这就促使建筑设计师改变物质、有形、硬件的建筑眼光,开始探求从建筑上继承无形文脉、寻求人与自然和谐共生、节约能源、保护生态的方法。这种情况下,风水中关于建筑与人、天、地之间相互关系的理论就发挥了绝妙作用。然而历代甚至现代民间应用的风水与风水本身的自然科学本意和价值相违背,人对风水的认识也由此陷入了迷信的窠臼,而风水与建筑规划设计、布局等工作本是不可分割的,但在现代建筑领域中,由于目的、需求不同,风水和建筑规划设计被割裂成两个对立面,很多人总在试图绕过风水,深怕沾染封建迷信,导致的结果就是规划设计、风水各执一词,制造形体诡秘、靓丽却有扭曲、变异,这样的建筑不仅会破坏自然环境,还可能在某种程度上影响人们生理、心理健康。所以我们必须正确看待生态建筑学和景观建筑学与风水的关系,实现现代建筑规划设计中风水理论的真正回归。风水的基本取向是关注人、建筑、社会、自然之间的关系,即所谓的“天人合一”。从风水理论来看,选择宅居的外部环境,最为重要的就是建筑是否处于一个“阴阳枢纽”这种良好的自然生态系统中,而选择阴阳枢纽,需考察生气,辩证方位,这种选择方法和过程从本质上兼容了与现代地理学、景观学、生态学、建筑学等学科相符合的内涵,与生态建筑学和景观建筑学分析和选择环境的主旨不谋而合。另外,依据风水理论,对于建筑的经营,不论是坐向方位,还是规模大小,亦或是内外空间的界合和沟通,应与大自然景观、环境相称,通过对“生气”的细腻处理,使自然参与到建筑规划中,最终使自然生态系统与人工生态系统协调运作。我们应通过生态建筑学和景观建筑学的理论和客观评测寻找生态建筑学与风水、景观建筑学与风水的交集,同时,剥除风水理论中不严谨、不科学内容,用科学的眼光从传统风水中获得具有价值的学术观点和规划设计依据。基于风水理论,在现代建筑规划设计中,我们必须合理认知地域的地形,寻找水文条件、地质条件的共同点,并找出气候环境上风水与生态建筑学的共通,从建筑整体朝向、建筑设备上的设施、建筑内部功能格局、细部设计等方面考虑,实现生态建筑学、景观建筑学与风水的融合和补充。

篇9

二、生态居民建筑的设计原则

(一)与生态环境相协调。

建筑建造过程会对自然与环境产生极大的破坏,因此,在建筑的设计阶段就应该将生态理念引入,充分重视自然环境的保护工作,并在对其不造成破坏的前提下加以利用,这不仅能够降低建筑能耗,而且对生态环境保护也具有重要意义。例如建筑设计中自然采光的利用,能够减少照明设备的使用量;建筑自然通风的合理设计,能够改善室内外空气循环,提高居住舒适度;水池、喷水系统的有效利用,能够降低室内温度,减少制冷设备的能耗。

(二)降低建筑能耗。

节能是生态建筑设计的重要理念,生态建筑的设计要求在满足建筑基本使用功能的前提下,能够使土地、能源、水、材料等得到充分利用,大大提高其利用率,且能够最低限度地降低建筑对环境造成的影响。再者,生态建筑设计还要求简化无用的建筑功能结构,并提高对建筑周边自然资源的利用率,如合理利用风能、太阳能、生物能等,尽量减少矿物能源的使用量,减小对生态环境的污染程度。

(三)为建筑使用者提供舒适的环境。

对建筑进行生态设计,能够为使用者提供舒适的环境,提高居住舒适度,使建筑使用者与自然环境能够进行更好的交流和沟通。

(四)新材料、新技术的应用。

科技的发展推动着建筑行业新材料和新技术的不断涌现,为建筑行业的带来了新的发展机遇,为建筑创新建设提供了条件,也极大的推动了生态建筑的发展进程。建筑新材料和技术之间存在相辅相成的关系,只有创新了材料的和技术,建筑创新才有可能。随着国家对可持续发展以及节能环保的倡导,新材料和新技术将会更为广泛的运用到实际的建筑设计当中。

三、生态居民建筑的设计方法研究

(一)整体设计方法。

在进行生态建筑设计时,设计人员要将其视为整个城市建筑系统中的一部分,与整个城市建筑系统相联系。从城市的整体规划方向出发,对建筑地区的地质水文、地形地貌、气候条件等基本条件进行全面系统的分析,分析其设计的经济性和可行性。设计的原则:一是在城市原有景观特色的基础上,对其进行创新,创造出新的城市景观。首先改变不合理的资源配置、布局模式、空间结构以及区域划分,其次是对城市自然地理特征以及历史文化的传承。二是在建筑与自然环境协调的基础上,综合考虑建筑的社会效益和经济效益,以求实现综合效益最大化。

(二)节能环保设计方法

1可再生能源的有效利用。

设计人员在进行生态建筑设计时,应充分利用可再生能源,太阳能是目前应用最为广泛的可再生能源,也是生态建筑中能源系统的一部分。太阳能应用在建筑中,不仅能够节约大量的能源,而且对环境无污染,真正做到了绿色环保。现阶段太阳能的利用主要有太阳能集热板集热、太阳能光伏发电两种。目前,太阳能集热板的应用已比较广泛,将太阳能集热板用于建筑节能设计中,能够使建筑和环境做到协调统一,降低能耗,节约国家资源。如可利用太阳能进行建筑一体化设计,将白天太阳能转化的电能通过太阳能特定蓄电池储存起来,夜晚利用控制器将储存的太阳能电能用于提供生活热水或是供暖,这种方式具有安全、无污染规模大小可灵活调节且不受地域限制的特点。

2建筑系统中物质与能源的循环利用。

生态建筑设计中要注意对风能和自然采光等的合理利用,例如利用室内外的热压和风压形成自然通风,通过装设通风设备,控制空气流向,实现室内自然通风,从而降低建筑本身的能耗,节约建筑材料;利用自然采光,减少建筑照明设备的使用,降低建筑电能的使用量,降低能耗。再者,建立水资源循环系统,实现水资源的循环利用。水资源系统既能满足人们的基本用水需要和建筑的功能,又能将水资源综合利用、水景观、生态修复以及污染控制等集为一体,其能够将建筑用水、污水处理再利用以及雨水收集与利用、生态子系统等进行有机结合。水景规划设计以节约水资源和防止环境污染主要目标,遵循水资源循环、可持续利用的基本原则,对雨水进行收集和再利用,并经雨水处理系统处理后,用于补充水景的景观水。通过水资源的合理利用,将建筑内外部水资源进行循环利用,以实现生态建筑设计目标。

3生态建筑绿化设计方法。

生态建筑中进行绿化设计能够有效改善居住环境,丰富建筑周围的绿化空间结构。建筑绿化是将绿色植物作为设计的主要元素,并将其引入建筑当中。随着城市进程的不断加快,城市建筑用地面积也在不断地减小,环境问题加剧。屋面绿化逐渐成为有效改善城市环境的重要举措。设计人员在进行绿化设计时,可设计空中花园,通过利用绿色植被本身吸收和反射热能的作用,减少城市热量,从而降低建筑能耗。再者,绿色植被的生长,对于环境净化具有重要的作用,能够提高空气质量,对室内、室外环境的改善都有积极的作用,这一设计举措,将人与建筑以及自然进行了有机的结合,很好的实现了生态建筑的相关要求。

篇10

生态居住建筑首先要解决了绿化问题,如何让居住建筑本身既是居住单位同时又是绿化单位,将绿化功能与居住建筑融为一体并可持续发展,现在居住建筑的设计都会有社区绿化,在未开发前的土地上的绿化面积与建成以后的绿化面积相比较,绿化面积是成倍减少的,如何恢复之前土地的绿化程度就需要在居住建筑本身找出路,居住建筑设计可以考虑以居住建筑的外立面为主体设置一系列的绿化装置,根据当地的气候和自然环境进行设计,让灌木类、爬藤类、草本类植物有生长的空间,让居住建筑本身内外都具有绿化功能。其次,生态居住建筑要解决能源问题,目前已知可以开发的可循环的能源都要运用到居住建筑设计中,太阳能,地热等都要用来解决生态住宅的能源供应,

2生态居住建筑设计需要现代科技的支撑

生态居住建筑有很多误区,感觉只要是在自然环境好的地方的居住建筑就是生态居住建筑,作为现代设计,首先就为了让人类的生活舒适便利,很多居住建筑所处的地理位置很好,自然风光和气候都是一流的,但是水电交通和通信不方便,会严重影响生活品质和工作效率,进一步考虑如果医疗设施配备不完善,排污系统设计难度较大仍然会造成不便,所以生态居住建筑设计的未来,就是让居住建筑本身是一个可循环系统,并且可持续循环。

要形成一个可循环系统,要求居住建筑及其辅助设施具备自给自足的能力,所以要有生态农业配套设施,能够自主处理居住者的排泄物,并转化成肥料用以种植农业作物和绿化植被,让自然界的能量在小范围内循环。目前,生态建筑采用沼气净化池处理粪便和污水,外排水接近或达到国家规定的二级排放标准,为就地、分散、无害化处理生活污水闯出了一条新路。同时,生态建筑节土、节水节能,较好地实现了经济效益、社会效益和环境效益三统一。有专家形象地喻之为“制氧加工厂”和“小型污水处理厂”。如此便克服了常规建筑对环境的破坏影响,是经济与环境协调发展完美结合的范例,对走可持续发展道路具有战略意义。让居住者即便是不依赖城市集中的能源和食品供应也能自主满足需求。绿化方面,可以就地选取当地植被,进行垂直绿化,包括建筑物的墙面、围墙、栅栏、立柱和花架等方面绿化,它与地面绿化相对应,在立体空间进行绿化,不仅可增加建筑物的艺术效果,使环境更加整洁美观、生动活泼,而且具有占地少、见效快、绿化率高等优点。经过绿色植物装饰起来的屋顶、墙面、阳台、立交桥等建筑物,不仅减缓了因建筑物占用的绿地,而且还在视觉上取得良好的环境效果。同时,屋顶及墙面绿化的环保节能特性也很明显。屋顶绿化可吸收二氧化碳减少大气飘尘,优化生态环境。。研究表明,有建筑物墙面绿化的建筑,室内空气温度较无绿化建筑物室内温度低约3~5℃,空气相对湿度可提高10%~20%。同一栋楼屋顶绿化过的房间相比没有进行屋顶绿化的房间节省约70%的空调能量。

3生态居住建筑设计应保持人类文化的多样性