建筑学设计中生态建筑设计的发展探析

发表时间:2021/5/14   来源:《建筑实践》2021年2月4期   作者:牛津
[导读] 由于城市开发建设中绿地和水体大量减少,硬质地面及地下空间增加
        牛津
        天咨拓维建筑设计有限公司 天津市 300000
        摘要:由于城市开发建设中绿地和水体大量减少,硬质地面及地下空间增加,破坏了原有的自然水文特征和水生态环境,扰乱了水文规律。本文从不同角度探讨了生态建筑设计理念在建筑设计和施工中的实际应用措施和方法,有效控制城市降雨径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展效果,达到“小雨不积水、大雨不内涝,水体无黑臭、热岛有缓解”的目标。
        关键词:生态住宅理念;建筑设计;应用
中图分类号:TH79文献标识码:A
引言
        低碳建筑与新时代发展的具体客观要求相适应,属于我国建筑业在发展过程中的一种必然趋势。规划以及设计在建筑项目建设当中属于非常重要的环节。在对低碳建筑进行设计的过程中,优化以及完善建筑规划设计是非常必要的,在控制能源浪费率、环境影响以及能源消耗的同时,合理有效地利用绿色环保的建筑材料是非常必要的。
1.建筑项目简介
        某新建九年义务制中小学校项目距离规模7 000余亩的湿地公园约400 m,地处长江以南夏热冬冷地区,气候温暖湿润,冬季以西北风为主,寒冷干燥,夏季以正南风为主,炎热潮湿,属于典型的亚热带大陆性季风气候。本项目需满足GB/T 51345—2018《海绵城市建设评价标准》及当地申报海绵城市建设示范项目的相关要求。
2. 场地分析
        近年来,随着城市开发建设的步伐越来越快,大量硬质化的道路及地面铺装改变了水环境原来的生态本底,带来水环境污染、水资源短缺、水安全风险等一系列问题。将乡村与城市进行对比分析,乡村的地表蒸发量、地表径流、浅表入渗、深层入渗占比分别为40%、10%、25%、25%,而城市的地表蒸发量、地表径流、浅表入渗、深层入渗占比被改变为30%、55%、10%、5%[2]。可以看出地表径流量大幅增加,地表入渗则大幅减少,每逢暴雨或是大雨就会导致积水难以及时排出,从而引发城市内涝,甚至出现所谓“看海”的尴尬局面。基于此,本项目试图采用海绵城市低影响开发技术,从源头有效控污、缓排、减流,建设海绵校园示范标杆项目,使片区海绵实现“涵养城市水资源、改善城市水环境、保障城市水安全”的整体目标。
3.生态住宅理念在建筑设计中的应用原则
3.1节能环保原则
        生态建筑设计首先讲求的是对能源以及资源的节约,与此同时,呼吁最大化降低环境污染问题的发生率。在建筑材料的选择方面,尽可能运用可再生与可降解材料,让人们拥有一个安全无污染和自然健康的生活生态环境以及优质的住宅空间。
3.2生态和谐原则
        渗透生态住宅理念,优化住宅建筑设计必须要让建筑和生态相协调。也就是说,建筑要和所在地生态环境保持和谐统一,关注建筑物周围动植物与人、环境间的关系。在对建筑进行规划设计时,需要维持稳定生态环境多样性,确保种植物共荣共生,实现人和自然和谐相处,确保生态住宅建筑的环境质量。
3.3以人为本原则
        由于人是建筑的使用者,住宅建筑设计的原则是让人拥有更加舒适的居住环境,所以在建筑设计环节,必须落实以人为本的原则。
4.主要技术措施
4.1透水地面:项目结合园林景观设置透水地面,含透水砖、透水水泥混凝土、透水沥青混凝土。设置于非承载或轻承载铺装区域,规模为2 135 m2。用于吸收雨水,减少雨水径流量。
4.2雨水花园:通过设置层次丰富、中间下挖的雨水花园,吸收周边汇集的雨水,有效储存和净化雨水的同时,形成较好的景观效果。设置于地块东北角,规模为142 m2。雨水花园属于生物滞留设施中一种典型的雨水设施,能够有效除去各种有害物质。
4.3绿色屋顶:利用教学楼、行政楼屋顶进行屋顶绿化,增加项目绿化面积,种植面积为3 051 m2。

采用种植盘轻维护型屋顶绿化设置,减少屋面径流、控制污染、美化环境、隔热。
4.4高位雨水花坛:屋面雨水通过雨水管引入高位雨水花坛,经过吸收、过滤后,排至地面海绵设施中。本项目设置于东北部两座建筑外围高差变化较大处,设置数量7座。高位雨水花坛便于分散处理、高效滞留和净化雨落管雨水,有效减少屋面径流、控制污染、美化环境。高位雨水花坛选用能有效净化污染源、既耐水湿又耐旱的草本及花灌木植物种类。
5.生态住宅理念在建筑设计中应用的方法
5.1加强采光设计
        生态住宅建筑对采光有着很高的要求,在冬季需要确保室内能够获得丰富的热量以及阳光照射,夏季则需要尽可能减少太阳直射所带来的热量。可以说夏日阳光直射与热辐射是影响居住环境的关键因素,因此为了有效避免热能污染问题出现,必须在遮阳设计方面着手,合理利用阳光使其发挥更为理想的功效。在遮阳设计环节可以借助外形设计、凹凸变化、围护结构等,减少室内接受阳光直射与辐射所带来的热量。这样设计当中比较有效地处理手段是立足本地的具体情况,借助精确计算的方法获得数据,考虑居住地点建筑物布局与单体住宅相对关系,做好建筑群日照、采光和遮阳方面的研究,确定出相应方案,然后检验能否满足遮阳与日照采光的相关要求,在做好所有准备工作之后才推进施工建设。
5.2景观绿化设计
        在景观设计当中,古城墙遗址西侧的护城河以及古城墙的绿化带可以整合,进而形成一个古城墙遗址公园,供市民休闲娱乐。要不断地提升低碳建筑周围的植被覆盖率,这样可以使得环境得到美化,还可以起到降噪、遮光以及提升周围空气质量的作用,保障建筑周围的水源得到优化。在降低风沙的同时,使得外部的环境气温比较适中,与当下低碳建筑设计的要求相适应,使建筑与绿化相互融合,以进一步美化商业绿色环境。同时,需要对历史、文化以及教育纪念等功能相互结合,与景观节点之间相互对应。
5.3节能设计
        为了进一步实施低碳环保原则,在采购建筑材料的过程当中,需要尽可能选用一些天然材料或者环保材料,以代替之前高能耗建筑材料。这样不仅可以进一步节约材料,降低能耗,也会使得建筑节能效果得到最大的体现,与现代化的建筑行业发展需求相适应。在实施建筑低碳设计中,主要的目标是在低碳理念的基础上,为人们创造良好以及舒适的生活环境。电气及机电设备均采用高效节能产品,部分设备采用太阳能照明系统。为了节省能源并降低投资,地下室当中的所有排风风机均选用双速风机。通常会利用低速运行来进一步排出空气以降低能耗,一旦出现火灾,风机会及时地切换到高速运行,使得消防要求得以满足。采用高效的空调通风设备。各建筑物的空调末端装置回水管都装设有电动两通阀,机组的制冷以及供热会设定具体数值,进而完成室内室温的控制。供水以及回水主管上的压差控制器输出动作信号,以最终实现可变流量的固定水主泵系统,从而节省能源。
结束语
        伴随着时间的推移,绿色发展观念深入人心,建设绿色生态建筑也成为建筑设计的重要目标。生态住宅理念是一种全新的设计思维与设计模式,不仅能够给人们提供益于健康的建筑与居住环境,还能够在建筑设计的整个环节充分考虑环境影响,推动资源能源科学利用,减少污染,维护环境与生态平衡。我国的资源短缺情况不容乐观,资源利用率也无法获得大的提升,在这样的情况下必须把生态住宅理念应用到建筑设计当中,提高住宅建筑的使用寿命,助推建筑行业稳定健康发展。
参考文献:
        [1] 史祎.现代住宅建筑中新中式风格的应用及研究[J].山西建筑,2019(8):26~28.
        [2] 朱捷琳.基于绿色建筑理念的生态宜居住宅设计[J].建材与装饰,2018(13):86~87.
        [3] 宋涛.论建筑住宅设计中生态建筑理论的运用[J].中国建筑金属结构,2018(2):31~32.
        [4]熊军红.关于南方多雨地区海绵城市建设的几点意见[J].建筑工程技术与设计,2017(2):69-70.
        [5]邹宇,许乙青,邱灿红.南方多雨地区海绵城市建设研究—以湖南省宁乡县为例[J].经济地理,2015:17-20.
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