高层建筑设计生态建筑学的应用探究王辉论文_王辉

高层建筑设计生态建筑学的应用探究王辉论文_王辉

摘要:生态建筑是指在全寿命周期内,节约资源、保护环境、减少污染、为人们提供健康、适用、高效的使用空间,最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑被称为生态建筑。因此,对于建筑企业来说,不能一味地追求其经济利益,而应该把节能、节水、节地、节材和环保理念放在首要位置,减少对不可再生资源的依赖,把生态设计融入到建筑规划、设计、施工和运营中,为人们创建一个健康、和谐、平衡和持久的生活环境。

关键词:生态设计;建筑设计;景观设计

引言

众所周知,建筑业高速发展的同时,出现了许多问题,即消耗大量的自然资源、污染了生活环境、破坏了生态平衡,这些问题的存在与国家倡导的可持续发展理念是背道而驰的。生态建筑是科学与生态的有机结合,是通过对自然环境的保护,以人工改造为手法最大限度地实现生态建筑平衡。

1生态建筑理念在建筑设计中的应用原则

生态建筑理念在建筑设计中的应用原则主要涉及到以下三个方面:首先是生态和谐:以和谐为载体,注重人与自然和谐。建筑设计是对复杂结构要素的整合过程,强调设计中应注重人与自然的和谐相处,强调和谐作为生态理念构建的重要保障。一方面,建筑设计要尊重自然环境,能够在与自然环境要素的整合中,实现人与自然和谐相处,保障生态理念的实践价值;另一方面,生态作为现代建设设计的重要元素,将大自然的采光、通风、自然景观做建筑设计的重要组成部分,能够更好地突出人文景观的协调自然,保障居住环境的生态舒适。因此,生态和谐的设计理念,是基于生态要素,实现建筑设计自然环境与人文景观有效结合。其次是人性关怀:以“人”为本,注重人性化设计。人是建筑设计的重要元素之一,以人为本的理念实践,是更好构建生态建筑理念的重要保障。在人性化设计中,应注重“人”“自然”的核心地位,通过两者要素的有效融合、渗透,以最大程度地满足人对于居住、生态环境的需求。因此,人性关怀的设计原则,要求生态建筑理念应从多维度空间出发,将人、自然等设计元素有效融合,形成设计效果。最后是节约资源原则。我国虽然地大物博、资源丰富,但是由于人口众多,资源消耗大,特别一些不可再生资源的储量越来越少。因此,在建筑行业推行生态设计尤其重要,传统的建筑设计理念淡化了生态设计,导致资源的浪费,而生态设计把节约资源作为重要的设计内容,具体体现在:1)建筑用地方面。随着人口数量的增长,建筑物的数量随之增多,然而我国的土地资源是有限的,建筑用地紧张的问题亟待解决。生态设计就为节约用地提供了思路,建筑物只有向上和地下发展,才能节约土地,解决人们的实际需求。2)建筑用材方面。建筑施工过程中,将消耗大量的建筑材料,材料质量的好坏直接影响到工程施工的质量和建筑物的环保。为了贯彻节约用材的理念,尽量就地取材,材料不仅质量要好,而且要无毒无害环保,用剩的建筑材料能够回收利用。3)建筑用水问题。节约用水也是生态设计的重要内容。合理有效地制定水系统规划方案,确保各种水资源得到统筹和利用。施工过程中应把地下水收集到蓄水池,沉淀后再利用;建筑物运营过程中,产生的生活污水进行特殊处理,可以用于浇灌、绿化等。4)节能环保方面。为了达到节能环保的目的,应充分利用可再生自然资源,例如太阳能、光能、风能等,减少对不可再生资源的利用。

2生态设计在建筑设计中具体应用

2.1要注重空间排布模型的应用

生态设计在建筑设计中具体应用之一是要注重空间排布模型的应用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆空间排布模型包括空间走势模型、建筑间距模型和开放空间布局模型。例如,在空间走势模型实验中,建立一个4万m2范围内,4个25层的高层住宅、4个11层的小高层住宅和10个6层的3单元多层住宅的模型,在符合日照间距的前提下,通过改变建筑群体高度上的空间趋势,来模拟不同走势对群体能耗的影响。可以看出,空间走势对群体建筑能耗有一定的影响,但影响不大,4种走势的群体模型能耗相差甚微。当高层住宅集中位于东侧和西侧,即社区空间走势呈现东高西低或西高东低时,群体建筑的能耗最高;当高层住宅位于北侧,即社区空间走势呈现北高南低时,群体建筑能耗最低,最节能。在建筑间距模型实验中,分别模拟在满足日照间距的前提下,同类住宅建筑的东西间距和南北间距对耗能的影响。首先通过对同类型住宅,建筑东西向间距变化的模型进行模拟发现,多层住宅与小高层住宅随着东西向间距的增大,其平均能耗增大;高层住宅随着间距的增大,能耗先降低后增多,建筑间距为19m是能耗最低点。然后在东西间距最优且满足消防间距的前提下,对同类型住宅南北间距,即整齐排布与交错排布的模型进行模拟发现,建筑群体在整齐的行列式排布的状态更加节能。多层住宅在南北相错间距为0~12m时的能耗明显增加,间距在12~30m之间能耗变化不大,且一直维持较高水平;小高层住宅在南北相错间距为0~18m时的能耗变化明显,呈增加趋势,间距在18-30m之间的能耗变化不大;高层住宅南北相错的间距与能耗呈正相关,间距越大,单位建筑面积的能耗越大。在开放空间布局的模型中,将社区中的开放空间作为研究对象,构建集中型、集中分散型和分散型3种分布模型,分别对东西向开放空间及南北向开放空间进行模拟实验。对于两种方向的开放空间,集中分散型是能耗最低、最节能的分布方式;而东西向的开放空间单位建筑面积能耗低于南北向开放空间。因此,社区设计东西向开放空间,且采用集中分散型的布局方式,有利于建筑的节能减排。

2.2运用节能技术,创设节能结构

生态设计在建筑设计中具体应用之二是运用节能技术,创设节能结构。随着现代社会不断发展,节能不仅仅是基于自然生态要素的运用,同时也强调节能技术的有效构建,保障建筑的节能性能。如,在现代建筑结构中,“玻璃”作为重要的结构载体,可以通过节能玻璃的运用,实现建筑节能保温性能;运用太阳能技术,实现对建筑节能用电提供节能技术保障。因此,在新的时代环境之下,要强化节能技术的有效应用,让现代节能技术,成为生态箭镞设计的重要着力点。将现代节能技术作为建筑生态设计的重要窗口,体现了节能技术应用的重要价值。

结语

综上所述,住宅建筑类型以及群体空间布局对于社区建筑能耗均会产生影响,生态社区的空间设计要素存在理想值。高层住宅和小高层住宅是较为节能的建筑类型,且层数越高节能效果越好。空间走势对社区能耗的影响不具有共性,需应用于场地中进行模拟计算;住宅宜整齐排布,多层住宅与小高层住宅间距不宜过大,满足防火间距即可,高层住宅间距为19m最为节能;社区开放空间的形式同样对社区能耗有影响,在保证建筑间距合理的前提下,尽可能设计分散的集中式开放空间,且其方向以东西向为宜。生态作为现代文明社会发展的重要元素,在建筑设计中的实践应用,应注重生态元素的有效构建,在人与自然和谐相处的背景之下,注重生态元素的运用,并立足人本理念,通过节能技术等的应用,提高建筑节能效果,满足现代社会对生态建筑设计的追求。从生态建筑理念出发,搭建多元化的生态空间,打造生态宜居的建筑体系。

参考文献

[1]魏冬群,李琪.生态建筑设计的未来发展趋势探析[J].住宅与房地产,2017(36):100.

[2]周明毅.生态建筑设计与建筑设计生态化趋势研究[J].工程建设与设计,2019(16):28.

论文作者:王辉

论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月第5期

论文发表时间:2020/4/30

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