【对生态建筑设计方法的几点研究】 生态建筑设计

来源:农林牧渔 发布时间:2019-04-15 06:10:45 点击:

  生态建筑,是根据当地的自然生态环境,运用生态学、建筑技术科学的基本原理和现代科学技术手段等,合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系,使建筑和环境之间成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力,以满足人们居住生活的环境舒适,使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。
  一、生态建筑的设计目标与原则
  生态建筑的设计思想是在上世纪不断发生地区性的环境污染和全球性的生态环境恶化的过程当中,不少学者和建筑师对现代工业文明开始进行深刻反思的产物。生态建筑系统是一种坚持师法自然的理想建筑系统,它大幅降低非再生能源的绝对消耗,采用自我控制、自我调节,对物质和能量逐级、合理、综合应用,有效利用可再生资源,力求把建筑生态系统纳入生物圈物质循环系统,从而避免或减轻对生态环境的不利影响。
  1、生态建筑的设计目标是在满足功能和空间需要的同时,强调实现资源的集约和减少对环境的污染。生态建筑强调资源和环境,强调建筑在整个寿命周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染。生态建筑在整个生命周期内基本目标包括:a.尽可能减少资源能源的消耗;b.把环境和建筑的污染降到最低;c.保护自然生态环境;d.创造健康舒适的室内外环境;e.使建筑功能质量目标统一;f.使建筑生态、经济取得平衡。
  2、生态建筑的设计原则是在适当的时间、适当的条件下利用适当的技术,发展保护环境、节约资源的物质空间。根据不同的地形、地貌和生态环境系统,考虑节能节水、方便美观、适用等因素,为人们提供良好的生活环境。营造良好的建筑生态系统,将建筑设计成为和谐、良性循环的人工生态系统。
  二、 生态建筑的设计方法
  1、 建筑方案设计
  1)尊重自然环境,优化设计,节约资源,提高建筑的物理环境条件。
  a.调研设计地段的各种气候条件,例如温度、相对湿度、日照强度、风力和风向等地域因素。
  b.充分考虑建筑场地,如朝向、定位、地势地貌、布局;评价阴影范围、引导空气流动;顺应自然环境及保护环境。
  c.利用自然能源、再生资源,如太阳能、天然冷源、风能、水能等。可在屋面架设太阳能集热器、风力微型发电机。
  2)增强自然环境与使用者的联系,建筑物作为联系使用者与自然环境的中介,应尽可能多地将自然的元素引入使用者身边,这是生态设计原则的一个重要体现。
  a.尽可能增加自然采光系数,建立高品质的自然采光系统。
  b.创造良好的通风对流环境,建立自然空气循环系统。
  c.创造开敞的空间环境,使使用者能更加方便地接近自然环境,如利用退层设计屋顶花园。
  3)考虑可持续发展要求,建筑要留有一定的余地,节约资源、减少建筑以及建筑废弃物对环境的影响,使建筑随着科学技术的发展,有足够的面积以备将来发展。
  a 再生能源的利用:沼气、水循环系统、垃圾资源化。
  b 建筑的再利用:比起拆除新建既可大量减少建筑垃圾,又可减少资源的浪费;近几年在欧美有许多成功作品问世。
  4)保护土地和植被,注意建筑地域的生态环境,确保一定的绿化覆盖率,在建筑内外创造田园般的舒适环境。尽可能利用当地技术、环境材料,形成当代乡土建筑。
  2、新技术以及新材料的应用
  1)利用太阳能的新技术
  a.窗户集热板系统。由玻璃盒子单元集热板、蓄热单元、风扇和空气导管等组合而成。在盒子里,光能通过集热板转换成热能,并利用空气做热媒,加热的空气利用风扇驱动。从空气导管中由集热单元流向建筑内部的蓄热单元。
  b.空气集热板系统。该系统是常用的热空气供热系统的补充,效率比高。常用在中庭等大空间:建筑的进风经空气集热板加热后,直接排人中庭,中庭或建筑结构自身蓄积热量。
  2)新材料
  a.透明热阻材料(TIM)组合墙。TIM是一种透明的绝热塑料,可将它与外墙复合成透明隔热墙。
  b.玻璃材料。随着现代科技的不断发展,在这一领域陆续出现了吸热玻璃、热反射玻璃、底辐射玻璃、电敏感玻璃、调光玻璃,电磁波屏蔽玻璃等。设计可将它们组合成复合的构造形式,达到生态建筑的保温和采光要求。
  c.太阳能光电材料。在建筑中种用太阳能电池发电为建筑提供能源,既无污染,又无噪音,并由可再生能源提供燃料。
  3、其他
  1)雨水收集和水的循环利用
  作为中水使用;雨水冷却建筑外维护结构,雨水冷却建筑构成单元;建筑周围蒸发效应制冷。
  2)利用土壤、地下水提供的地热资源。未来地下的冷和热能源将会仅次于太阳能,成为非常重要的可再生能源,因为这种能源普遍存在,几乎没有限制且易于获得。利用太阳、风、雨水、地热等可再生资源,从技术角度是非常成熟的。而且为了未来的建筑能满足可持续性,越早采用可再生能源越好。
  环境的恶化,能源的危机,使我们重新思考我们人类在改造环境中所扮演的角色,建筑作为人类文明的象征之一,随着人类文明的不断进步而不断发展。文明交流频度的增加使建筑变得千篇一律,技术所创造的人工环境使人们远离了自然,而这种技术对不可再生能源的消耗及同时产生的废物却增加了地球的负荷。今天创造人、建筑、环境和谐统一的建筑成为建筑师面临的新的挑战,建筑学要求综合地全面地对待技术在营造中的作用,并且把技术与人文、经济、社会、生态等各种矛盾综合分析,创造出真正适宜于人类生活的生态城市和生态建筑。
  生态建筑的兴起是建筑业走向可持续发展的重要一步,建筑师应牢记“人类不可能创造一个生态系统”,只可以“设计生态系统的环境和整个系统”。保护生态、回归自然的绿色生态建筑将为建筑师提供一片崭新的天地。
  

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