生態(tài)建筑設(shè)計(jì)與趨勢(shì)研究
時(shí)間:2022-08-29 03:20:49
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一、生態(tài)建筑的概念和特征
1.現(xiàn)代生態(tài)建筑內(nèi)涵
“生態(tài)”來(lái)源自古希臘語(yǔ)言O(shè)ikos,本身含義為住所、家等,上個(gè)世紀(jì)60年代,建筑設(shè)計(jì)家保羅•索勒瑞率先提出了“生態(tài)建筑”的概念。作為現(xiàn)代全新的建筑概念,生態(tài)建筑的解釋較多,歸結(jié)起來(lái)主要是把建筑本身看作生態(tài)系統(tǒng),在堅(jiān)持生態(tài)學(xué)方法以及原理的前提下,在對(duì)建筑范圍內(nèi)的物態(tài)因素進(jìn)行組合的基礎(chǔ)上,在該生態(tài)系統(tǒng)之內(nèi)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部能源、物質(zhì)的循環(huán)轉(zhuǎn)化,從而形成低能高效、無(wú)污染的平衡生態(tài)體系。生態(tài)建筑內(nèi)涵包括:(1)降低能源消耗,尊重自然,保護(hù)自然,建筑物與自然環(huán)境構(gòu)成和諧有機(jī)體;(2)提供和諧無(wú)污染的建筑空間,向區(qū)域內(nèi)的使用者提供質(zhì)量較高的活動(dòng)和生存空間。
2.生態(tài)建筑特征分析
站在建筑設(shè)計(jì)立場(chǎng)來(lái)看,生態(tài)建筑本身包含了以下主要特征:通過(guò)各種各樣的綠化形式對(duì)建筑物周圍小范圍的氣候進(jìn)行調(diào)節(jié),利用輕型的、跨度較大的結(jié)構(gòu)提升空間的適應(yīng)程度。在對(duì)生態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),主要考慮以下要點(diǎn):人同自然環(huán)境的互相依存、和諧相處;全面、完整分析建筑區(qū)域內(nèi)和區(qū)域之外的環(huán)境之間存在的聯(lián)系;重視利用防水防污措施;盡最大可能對(duì)再生能源、天然能源進(jìn)行利用;在建筑地址選擇時(shí)遠(yuǎn)離污染;體現(xiàn)出生態(tài)藝術(shù)與生態(tài)文化的內(nèi)涵;因地制宜,設(shè)計(jì)過(guò)程中,重視環(huán)境、植被以及當(dāng)?shù)赝恋氐奶攸c(diǎn);體現(xiàn)生態(tài)建筑的多個(gè)學(xué)科的綜合特點(diǎn)。
3.生態(tài)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中的主要原則
在進(jìn)行生態(tài)建筑施工之初,需重視生態(tài)建筑的設(shè)計(jì),其主要似乎對(duì)建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體布局,實(shí)現(xiàn)規(guī)劃統(tǒng)籌,初步構(gòu)建生態(tài)建筑范圍內(nèi)的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),以便提升生態(tài)建筑完工后的相關(guān)功能的正常使用。作為一項(xiàng)十分復(fù)雜的建設(shè)工程,生態(tài)建筑包含了人類文化、自然循環(huán)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及建筑技術(shù)等方面的知識(shí),以便能夠確保生態(tài)建筑能夠正常使用,確保生態(tài)建筑的特色功能能夠順利實(shí)施,在進(jìn)行生態(tài)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,主要遵循下列原則。(1)經(jīng)濟(jì)型原則這一原則主要體現(xiàn)出生態(tài)建筑需要符合經(jīng)濟(jì)性,其并非對(duì)建筑項(xiàng)目施工過(guò)程中應(yīng)用到的技術(shù)以及施工材料進(jìn)行經(jīng)濟(jì)方面的約束,而是強(qiáng)調(diào)的是生態(tài)建筑在使用過(guò)程中體現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性能。在進(jìn)行生態(tài)建筑施工過(guò)程中,牽涉到多個(gè)科學(xué)理論以及先進(jìn)技術(shù),并與建筑材料進(jìn)行配合,確保生態(tài)建筑的高效運(yùn)行、低耗運(yùn)行以及節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn),最大程度減小生態(tài)建筑在環(huán)境使用過(guò)程中的破壞程度,降低對(duì)自然的能源消耗,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)運(yùn)行。(2)可持續(xù)發(fā)展的原則作為生態(tài)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中最主要的原則,可持續(xù)發(fā)展是確保生態(tài)建筑能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵,是確保生態(tài)建筑持續(xù)、有效發(fā)展的重要手段。可持續(xù)發(fā)展主要是在設(shè)計(jì)生態(tài)建筑過(guò)程中,需要從自身的生態(tài)循環(huán)體系統(tǒng)出發(fā)進(jìn)行規(guī)劃,以便實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑工程的持續(xù)以及穩(wěn)定性。(3)節(jié)約原則該原則即是在保證建筑本身消耗能源的前提下,實(shí)現(xiàn)能源的有效節(jié)約,并且降低建筑對(duì)能源的依賴程度,保證建筑區(qū)域內(nèi)的能源能夠維持建筑的正常運(yùn)行。這一原則也是對(duì)建筑可持續(xù)發(fā)展補(bǔ)充,更能夠突出生態(tài)建筑本身含有的建設(shè)意義。(4)舒適原則舒適原則主要是在確保建筑物的持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)上,合理優(yōu)化建筑環(huán)境,以便確保建筑內(nèi)部的生態(tài)環(huán)境滿足住戶的需要,構(gòu)建舒適性較高的居住空間。在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上,現(xiàn)代人們對(duì)工作區(qū)域、生活區(qū)域的環(huán)境要求也不斷提高。所以,在生態(tài)建設(shè)設(shè)計(jì)中需重視舒適性的設(shè)計(jì),建筑運(yùn)行中舒適性是重要保障,同時(shí)也是人們接受生態(tài)建筑這一概念的前提和保障。
二、生態(tài)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程涉及技術(shù)研究
1.生態(tài)建筑中高新材料的使用
現(xiàn)代建筑行業(yè)已經(jīng)廣泛使用了高新材料,其有效能提升生態(tài)建筑內(nèi)室內(nèi)環(huán)境和空間與住戶需求之間的符合程度。在建設(shè)良好的生存環(huán)境的基礎(chǔ)上,在一定范圍內(nèi)降低能源的消耗,這也是確保生態(tài)建筑能夠有效運(yùn)轉(zhuǎn)的主要因素。高新材料的類型也十分廣泛,例如,吸熱玻璃、熱反射玻璃在生態(tài)建筑中獲得應(yīng)用,能有效減少建筑內(nèi)環(huán)境收到高溫的影響程度,保持室內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性。又如,防水材料以及水循環(huán)系統(tǒng)的科學(xué)使用能,科學(xué)應(yīng)用以及管理建筑范圍內(nèi)的水資源,通過(guò)冷水實(shí)現(xiàn)建筑物冷卻功能,最終達(dá)到降溫效果。
2.生態(tài)建筑中對(duì)清潔能源的使用
生態(tài)建筑可以合理有效運(yùn)用新能源材料,提升對(duì)有限資源使用功效,減少對(duì)能源使用、能源消耗中對(duì)環(huán)境的影響,能很好體現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中的可持續(xù)發(fā)展的原則,是生態(tài)系統(tǒng)較之傳統(tǒng)建筑的優(yōu)勢(shì)所在。當(dāng)前,生態(tài)建筑中能夠使用到的清潔能源包括生物能、地?zé)崮堋L(fēng)能以及太陽(yáng)能,而其中應(yīng)用最廣泛、種類最豐富的太陽(yáng)能技術(shù)。對(duì)這一能源技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐中,利用建筑外的蓄熱板構(gòu)建起太陽(yáng)能小型系統(tǒng),該系統(tǒng)性質(zhì)主要為由蓄熱設(shè)備、空氣導(dǎo)管、集熱板共同構(gòu)成的玻璃盒子,該盒子中包含的集熱板能實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化,把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽L(fēng)扇充當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)空氣進(jìn)行加熱,接著利用空氣導(dǎo)氣管對(duì)已經(jīng)收集到的熱能進(jìn)行傳送,傳送到建筑的內(nèi)部后再完成熱量的存儲(chǔ)。另外,利用空氣集熱板也能形成太陽(yáng)能系統(tǒng),其操作原理為:將集熱板的熱量向空氣供熱體系進(jìn)行傳輸,是吸納對(duì)供熱系統(tǒng)熱能的補(bǔ)充,在短時(shí)間內(nèi)積累熱能,提升太陽(yáng)能技術(shù)的使用效率(如圖1)。
三、建筑設(shè)計(jì)在生態(tài)化發(fā)展過(guò)程趨勢(shì)研究
在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、生存環(huán)境不斷遭到破壞的前提下,因?yàn)樯鷳B(tài)建筑本身含有的特征以及優(yōu)勢(shì)能夠?yàn)榭沙掷m(xù)發(fā)展帶來(lái)積極影響,同時(shí)符合人們對(duì)于居住和生存環(huán)境的要求,因此社會(huì)開始越來(lái)越重視生態(tài)建筑設(shè)計(jì)。當(dāng)前,建筑設(shè)計(jì)十分重視生態(tài)構(gòu)造,在新型能源技術(shù)不斷研究開發(fā)的基礎(chǔ)上,整個(gè)建筑行業(yè)的建設(shè)模式不斷向生態(tài)設(shè)計(jì)思路貼近。
1.建筑利用的生態(tài)趨勢(shì)
在對(duì)廢舊建筑進(jìn)行處理時(shí),為了獲得更多更廣的使用范圍,拆除這些建筑是最基本的手段,保證城市發(fā)展以及建設(shè)進(jìn)度,確保開展社會(huì)活動(dòng)時(shí)擁有足夠空間。在拆除廢舊的建筑物時(shí),會(huì)對(duì)建筑附近的環(huán)境造成環(huán)境污染等方面的影響,極大浪費(fèi)了資源。當(dāng)前國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視保護(hù)及改造廢舊建筑物,減少拆除建筑物的工作。
2.建筑能源的生態(tài)趨勢(shì)
主要是指對(duì)可再生能源進(jìn)行利用,降低非再生資源的利用,減少人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。上文提過(guò)地?zé)崮堋⑻?yáng)能等再生能源的利用已經(jīng)成為生態(tài)建筑設(shè)計(jì)趨勢(shì),是未來(lái)能源獲取的重要途徑。另外,加強(qiáng)應(yīng)用隔熱設(shè)備、自然光的采集、自然通風(fēng),合理使用保溫材料,也是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的重要途徑。
3.建筑結(jié)構(gòu)的生態(tài)趨勢(shì)
作為建筑工程的主要部分,建筑結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的支撐功能,建筑結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)表現(xiàn)在對(duì)拉索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、輕鋼材料以及輕質(zhì)墻體的研究開發(fā),減少建筑施工材料的使用,全面提升建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,強(qiáng)化建筑物的持續(xù)發(fā)展。
四、結(jié)語(yǔ)
在資源快速消耗、環(huán)境惡化的當(dāng)下,建筑行業(yè)需重視生態(tài)建筑設(shè)計(jì),加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)化研究,重視的對(duì)節(jié)能環(huán)保材料的使用,減小建筑對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞,全面提升人們的生存和居住質(zhì)量。
本文作者:武建強(qiáng)張洪杰工作單位:河北筑美工程設(shè)計(jì)有限公司