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        淺議建筑設(shè)計中的生態(tài)建筑設(shè)計

        2021-03-07 08:47:57鄒超
        家園·建筑與設(shè)計 2021年18期
        關(guān)鍵詞:生態(tài)建筑建筑行業(yè)設(shè)計

        鄒超

        摘要:近些年,人類活動與自然環(huán)境的沖突越發(fā)嚴重,這直接造成了自然環(huán)境、人居環(huán)境的惡化,也迫使人類不得不重新審視人與自然的關(guān)系。可持續(xù)發(fā)展觀的提出,在很大程度上緩解了建筑對能源、環(huán)境的影響,基于這個背景,本文對建設(shè)設(shè)計中生態(tài)理念的應用進行分析,旨在助力于我國建筑與生態(tài)的和諧發(fā)展。在未來,中國建筑不能再走高耗能、高污染的道路,建設(shè)生態(tài)型建筑發(fā)展之路勢在必行。

        關(guān)鍵詞:建筑行業(yè);生態(tài)建筑;設(shè)計

        引言

        生態(tài)建筑在我國研究和發(fā)展的時間短,但是,國家政府以及有關(guān)部門對其十分重視,因此,在相關(guān)研究上也取得了一定成績。生態(tài)建筑主要是利用太陽能、自然通風等有力的自然條件,滿足建筑的采光、通風等需求,進而減少大量的能源消耗,從整體升減少建筑耗能與環(huán)境污染,最終實現(xiàn)建筑與生態(tài)、自然的可持續(xù)發(fā)展。

        一、生態(tài)建筑的涵義分析

        生態(tài)建筑就是用生態(tài)學的觀念去看待建筑與環(huán)境的關(guān)系,通過對建筑本身和建筑所在的生態(tài)環(huán)境相關(guān)因素進行分析、組織、設(shè)計,達到高效有序循環(huán)轉(zhuǎn)化能源、減少污染的目的。生態(tài)建筑屬于建筑的一個生態(tài)系統(tǒng),大量人口被聚集到一起居住在一個超級建筑之中,通過有效的組織設(shè)計[1],建筑內(nèi)外空間的各種物態(tài)因素得到了充分利用,物質(zhì)、能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部井然有序的轉(zhuǎn)換,整個建筑環(huán)境具有高效、低耗、無廢、無污等特點?,F(xiàn)有的原生態(tài)建筑設(shè)計,都是在節(jié)約經(jīng)濟條件下進行生態(tài)設(shè)計的,雖然具有生態(tài)化特點,但是在能源節(jié)約方面效果不明顯,并且缺乏可持續(xù)性。所以,生態(tài)建設(shè)設(shè)計應該以節(jié)約能源為目的,將生態(tài)技術(shù)運用到一般建筑設(shè)計中,進入實現(xiàn)普適性。生態(tài)建設(shè)設(shè)計應該以基本的居住環(huán)境要求出發(fā),利用適宜技術(shù),結(jié)合實際環(huán)境,設(shè)計出具有地域特色的生態(tài)建筑,使其可以滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。

        二、基于生態(tài)設(shè)計理念下的建筑設(shè)計策略

        結(jié)合上文對生態(tài)建設(shè)相關(guān)內(nèi)涵的研究,下面對其在建設(shè)設(shè)計中的具體應用進行分析:

        1合理利用太陽能

        太陽能是一種可再生能源,在生態(tài)建中合理利用太陽能,不僅可以節(jié)約很多能源,還可以降低大量資金投入,具體如下:

        1.1太陽能熱水

        太陽能熱水系統(tǒng)是生態(tài)建筑水循環(huán)中的重要組成部分,利用太陽能進行冷水加熱,可以實現(xiàn)無廢無污,這是一種可持續(xù)利用的生態(tài)方法。太陽能熱水系統(tǒng)包括太陽能集熱器、水箱、循環(huán)管道等幾個部分組成。目前比較常見的太陽能集熱器有兩種,一種是管板式太陽能集熱器,一種是真空管式太陽能集熱器,其中太陽能集熱器比較常見的是管板式太陽能集熱器,其效率非常高,應用也十分廣泛,具有價格便宜、效果顯著等優(yōu)點;還有一種是真空管式集熱器,這種集熱器又被成為玻璃金屬結(jié)構(gòu)和全玻璃結(jié)構(gòu)集熱器,全玻璃結(jié)構(gòu)技術(shù)上更為先進,基本可以實現(xiàn)能量的單向流動,也就是吸收太陽能的過程中沒有熱能的流失,因此,具有效率高、受季節(jié)影響小、不易破損、使用時間長等有點。

        在生態(tài)建筑設(shè)計中引入太陽能集熱器,可以為人們提供沐浴、洗滌等生活用熱水需求,并且水溫一般保持在40-80度之間,每天都可以產(chǎn)生熱水,這樣的供水方式,可以有效節(jié)約能源,可以有效滿足生態(tài)理念的建筑設(shè)計需求。

        1.2太陽能采暖

        在生態(tài)建筑設(shè)計中還可以利用太陽能進行采暖,生態(tài)建筑設(shè)計中的太陽能采暖系統(tǒng)包括管道、集熱器、散熱器、風機以及泵、儲熱裝置等,這種太陽能采暖系統(tǒng)具有強制循環(huán)功能,調(diào)節(jié)方便靈活,能夠有效滿足人們的生活需求。在過去,依舊有很對地區(qū)開始建設(shè)太陽房,除了住宅之外,還包括很多公共建筑和生產(chǎn)廠房,經(jīng)過多年實踐,人們開始意識到,太陽房的一次性投資比極高,并且技術(shù)復雜、維修管理困難,并且也會消耗一定的常規(guī)資源。因此,目前,利用太陽能采暖的方式已經(jīng)有了很大進步,應用于生態(tài)建筑中主要有兩種形式,分別是被動式采暖和主動式采暖。被動式采暖就是利用房屋結(jié)構(gòu)本身完成太陽能集熱、蓄熱和放熱;主動式系統(tǒng)則是利用太陽能集熱器對太陽能進行收集,之后再利用電泵等耗電裝置將熱能輸送到各家各戶。

        2合理利用風能

        2.1利用風能供熱

        除了有效利用太陽能之外,在生態(tài)建筑設(shè)計中還可以利用自然風實現(xiàn)建筑的通風、發(fā)電,風力發(fā)電系統(tǒng)可以集中布置,也可以進行分散布置。集中布置風力發(fā)電系統(tǒng)一般以建筑群或者小區(qū)為單位,設(shè)計中可以在小區(qū)上風處設(shè)置風車組,這樣既可以豐富小區(qū)景觀,又可以實現(xiàn)能源供應,通過風塵組風力發(fā)電可以為小組住宅提供大部分用電,進而達到節(jié)約能源的目的,但是這種風能利用系統(tǒng)是將電力輸送到電網(wǎng),建筑物再從電網(wǎng)中獲得電力,在住宅中不需要設(shè)置專門的技術(shù)系統(tǒng)。在生態(tài)建筑不斷發(fā)展的過程,風能被直接利用到建筑物供能之中,在很大程度上解決了建筑的發(fā)電需求[2]。

        2.2實現(xiàn)自然通風

        利用自然通風可以有效滿足人們的通風需求,自然通風的合理實際,可以減少電扇、空調(diào)等機械設(shè)備的利用,在保障室內(nèi)空氣質(zhì)量的同時,也大大減少了能源消耗與環(huán)境污染。自然通風利用空氣對流和循環(huán),使室內(nèi)溫度保持恒定,通過散熱換氣進行溫度調(diào)節(jié)。因此,設(shè)計中,要考慮創(chuàng)造利于熱壓、風壓通風的條件,盡可能避免阻隘通風的障隘因素,甚至可以通過導流板引導自然通風;此外,周圍建筑形式、密度等環(huán)境條件對建筑外圍護結(jié)構(gòu)的風壓分布產(chǎn)生影響。

        考慮到季節(jié)變化的影響,夏季,建筑借助通風散熱構(gòu)造可以避免建筑內(nèi)墻面、內(nèi)頂面被太陽光直射,還可以利用風壓促進室內(nèi)空氣的不斷流動,將熱空氣帶走,幫助室內(nèi)散熱;冬季,則關(guān)閉通風孔,利用空氣間層作保溫層,減少室內(nèi)外溫度的傳遞。

        可為住宅提供大

        3利用保溫及外墻節(jié)能

        建筑保溫與隔熱是生態(tài)建設(shè)實際的重要方面,長期以來,建筑設(shè)計師在設(shè)計時要花費大量的精力去解決這方面的問題,因此,多年來,設(shè)計師也積累了豐富的經(jīng)驗,比如:爭取良好朝向,防夕曬,南面大面積開窗或者遮陽,以實現(xiàn)光照的調(diào)節(jié)。隨著生態(tài)建設(shè)的發(fā)展和普及,設(shè)計師已經(jīng)開始采用充分考量建筑的生態(tài)保溫與外墻節(jié)能,設(shè)計中通常會將建筑物設(shè)計在避風、向陽的低段,這樣可以盡可能多的爭取房建日照時間。具體分析如下:

        3.1復合節(jié)能墻體的利用

        目前,設(shè)計中會采用符合技能墻體來實現(xiàn)節(jié)能保溫需求。復合節(jié)能墻體是一種比較常見的生態(tài)節(jié)能設(shè)計,這種墻體通常是由絕熱材料與傳統(tǒng)墻體材料、新型墻體材料復合形成的。如果絕熱材料復合在建筑外墻內(nèi)側(cè),就可以將其成為內(nèi)保溫復合墻體。

        3.2墻體結(jié)構(gòu)層

        可以采用緩凝土現(xiàn)澆或者預制品的外墻,內(nèi)澆外砌或者磚混結(jié)構(gòu)的外磚墻,既可以達到承重的目的,又可以節(jié)約成本和能源[3]。

        3.3保溫隔熱層

        設(shè)計中要設(shè)置保溫隔熱層,這是節(jié)能墻體的主要部分,一般在這部分設(shè)計中會采用大量的絕熱材料,比較常見的絕熱材料有有機、無機、金屬等三類,處于導熱系數(shù)、抗壓強度、整齊滲透率、燃燒性能等方面的考慮,一般會選擇選用擠塑型聚苯板(XPS)為保溫材料。

        結(jié)束語

        隨著生態(tài)節(jié)能建筑的普及,與其相關(guān)的設(shè)計也逐漸受到更多關(guān)注,本文針對建筑設(shè)計中的生態(tài)建筑設(shè)計要點進行討論,旨在更好的促進我國建筑與生態(tài)的和諧發(fā)展。

        參考文獻

        [1]謝敬滔.綠色生態(tài)校園建筑設(shè)計探討[J].低碳世界,2021,11(11):65-66.

        [2]張寧.生態(tài)建筑設(shè)計在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應用分析[J].城市住宅,2021,28(11):142-143.

        [3]蔡俊林.綠色建筑設(shè)計與生態(tài)小區(qū)規(guī)劃探討[J].城市住宅,2021,28(11):162-163.

        2164501186343

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