侯鑫亮
(中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司,湖北 武漢 430010)
生態(tài)建筑理論在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域中越來(lái)越重要。生態(tài)建筑理論有利于合理利用自然資源,節(jié)約能源資源,也有利于滿足現(xiàn)代社會(huì)人們對(duì)住宅的要求。住宅建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)積極研究與實(shí)踐將生態(tài)建筑理論運(yùn)用到住宅設(shè)計(jì)中的可行方法,逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)住宅建筑環(huán)境的改善,提高住宅建筑整體效益,滿足人們居住需求。
在長(zhǎng)期研究與應(yīng)用過(guò)程中,生態(tài)建筑理論得到了進(jìn)一步完善,其本質(zhì)是對(duì)健康與舒適的追求。有效應(yīng)用生態(tài)建筑理論的基礎(chǔ)是應(yīng)用清潔無(wú)污染的建筑材料,這能夠保證住宅建筑空間具有較高的空氣質(zhì)量,提高住宅建筑的宜居性,人們生活在清潔環(huán)境中其身體健康也會(huì)得到改善。
為了設(shè)計(jì)更加舒適的住宅建筑,設(shè)計(jì)人員必須重視研究與分析客觀條件,從住宅建筑區(qū)域自然條件入手合理設(shè)計(jì)戶型,科學(xué)布置平面空間,強(qiáng)化住宅建筑的光照條件與通風(fēng)條件[1]。除此之外,生態(tài)建筑理論還有更高的追求,即“天人合一”,達(dá)到人與自然的完美契合?;谶@一更高的追求,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展原則,在遵循區(qū)域原生態(tài)的基礎(chǔ)上追求建筑美感,同時(shí)堅(jiān)持以人為本思想,在滿足居民應(yīng)用需求的前提下提高建筑內(nèi)外和諧度,以使住宅既能滿足人們的居住需求,又符合人們的審美需求。
(1)健康舒適。保證住宅健康舒適是設(shè)計(jì)住宅建筑的第一目標(biāo)。舒適主要體現(xiàn)在溫度、濕度、布局方面。一般要求平面空間布局合理,具有良好的通風(fēng)與充足的光照,同時(shí)濕度恰當(dāng),面積適宜。健康主要體現(xiàn)在空氣質(zhì)量方面。一般要求應(yīng)用環(huán)保材料,要求住宅達(dá)具有一定的安全性,以促進(jìn)居民身心健康。
(2)節(jié)能環(huán)保。設(shè)計(jì)住宅建筑期間需要注重節(jié)約資源,盡量避免使用不可再生資源,充分利用自然資源。例如,太陽(yáng)能、風(fēng)能等,提高對(duì)資源的循環(huán)利用率,以應(yīng)用環(huán)保型資源為主。
(3)美觀。住宅建筑設(shè)計(jì)需要遵循一定的美學(xué)原則,符合人們審美的住宅建筑不僅有助于人們身心健康,還能夠提高區(qū)域美觀性。
生態(tài)建筑理論下,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)住宅過(guò)程中應(yīng)當(dāng)進(jìn)行建筑布局,要求合理且科學(xué),秉持著舒適性設(shè)計(jì)原則,注重對(duì)區(qū)域氣候的優(yōu)化與改良。具體而言,設(shè)計(jì)前期設(shè)計(jì)人員需要對(duì)住宅區(qū)域有全面而充分地了解,掌握住宅建筑群密度、高度等內(nèi)容[2]。另外,設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)?shù)阶≌瑓^(qū)域進(jìn)行實(shí)地勘察,了解氣候條件、風(fēng)環(huán)境等,在此基礎(chǔ)上提高布局的科學(xué)性與合理性,以達(dá)到優(yōu)化局部氣候、提高局部環(huán)境質(zhì)量的效果。
風(fēng)環(huán)境對(duì)住宅建筑設(shè)計(jì)具有十分重要的作用,應(yīng)用生態(tài)建筑理論必須重視對(duì)風(fēng)環(huán)境的研究與應(yīng)用。充分利用風(fēng)環(huán)境,使其發(fā)揮最大作用,能夠最大程度上提高住宅建筑的生態(tài)效果。因此,設(shè)計(jì)住宅建筑期間設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)秉持遵循局部風(fēng)環(huán)境的設(shè)計(jì)原則,注重考慮建筑群高度、密度,進(jìn)而正確把握建筑群風(fēng)環(huán)境,掌握氣體流動(dòng)規(guī)律,設(shè)計(jì)與其相契合的住宅建筑,滿足人們通風(fēng)需求。同時(shí),設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)結(jié)合住宅建筑具體位置設(shè)計(jì)建筑循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng),以保證建筑群自然通風(fēng)的良性循環(huán)。
通風(fēng)與空氣質(zhì)量密切相關(guān),因此對(duì)人們的身體健康有重要影響,進(jìn)行住宅建筑設(shè)計(jì)最先應(yīng)當(dāng)考慮的就是通風(fēng)問(wèn)題。舉個(gè)例子,安徽地區(qū)的住宅建筑在通風(fēng)方面設(shè)計(jì)的就十分優(yōu)良,且特色鮮明,以群落方式為主的高門大院外圍極高,類似于電影《喬家大院》的拍攝現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)入院內(nèi)后直接映入眼簾的是穿堂風(fēng)極易通過(guò)的沒(méi)有屋頂?shù)奶炀?,空氣質(zhì)量極高,人們居住體驗(yàn)也較高。在炎熱的夏日,兒童老人在院子內(nèi)部感受到的是風(fēng)過(guò)后的涼爽,在這樣的通風(fēng)下人們身心都能夠更加舒適。相比于安徽通風(fēng)良好的住宅,我國(guó)存在較多區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)不良,在夏日只有通過(guò)中央空調(diào)才能有涼爽的體驗(yàn),比如說(shuō),許多城市住宅區(qū),建筑層數(shù)較高,若通風(fēng)設(shè)計(jì)不良,不僅降低了人們的居住體驗(yàn),還不利于節(jié)約能源。因此,必須重視對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),最大限度地應(yīng)用生態(tài)建筑理論。
優(yōu)化住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),重視“光”“聲”的作用??傮w來(lái)講,設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)重視對(duì)不同季節(jié)的考慮,明確各個(gè)季節(jié)住宅所需的光照,一般來(lái)講包括采暖和遮陽(yáng),特別是夏季光照強(qiáng)度大的時(shí)候,人們有更多的遮陽(yáng)需求。同時(shí)設(shè)計(jì)人員還需要結(jié)合住宅建筑地理?xiàng)l件、氣候條件,通過(guò)精確計(jì)算得到最佳的設(shè)計(jì)方案,以保證住宅建筑在接受光照與輻射方面可以得到良好的控制效果,最大程度上提高建筑使用壽命。另外,設(shè)計(jì)人員還需要注意科學(xué)配置遮陽(yáng)與光照的比例,結(jié)合區(qū)域環(huán)境特點(diǎn),進(jìn)行科學(xué)計(jì)算,明確具體參數(shù),提高設(shè)計(jì)方案的實(shí)效性。
基于光照、遮陽(yáng)的設(shè)計(jì)。應(yīng)用生態(tài)建筑理論,有助于實(shí)現(xiàn)減少建筑耗能的目標(biāo)。具體而言,環(huán)保住宅建筑可以優(yōu)化傳統(tǒng)住宅建筑設(shè)計(jì)理論下的空調(diào)與照明系統(tǒng),繼而得到切實(shí)有效的節(jié)能。從光照與遮陽(yáng)這一層面來(lái)看,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)注重光照時(shí)間充足,同時(shí)合理設(shè)計(jì)建筑外圍,增設(shè)一些遮陽(yáng)設(shè)備,以達(dá)到夏季遮陽(yáng)的目的[3]。比如說(shuō),住宅建筑設(shè)計(jì)地區(qū)氣候條件為夏熱冬冷,設(shè)計(jì)人員可以在外門窗位置增設(shè)遮陽(yáng)裝置,進(jìn)而達(dá)到遮陽(yáng)效果。同時(shí)利用外圍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保溫層,降低熱傳遞,提高住宅建筑冬季保暖效果。另外,還可以進(jìn)行朝向設(shè)計(jì),延長(zhǎng)光照時(shí)間,提高熱能,進(jìn)而降低耗冷、采暖以及暖通空調(diào)消耗量。對(duì)于采光而言,可以采取設(shè)計(jì)功能房外窗的方法,提高自然采光量,滿足人們光照要求。
基于噪聲控制的設(shè)計(jì)。就我國(guó)目前購(gòu)房整體情況而言,以在城市工作生活的工薪階層為主,這一群體具有鮮明的特點(diǎn),希望在工作之余能夠在舒適、安靜的環(huán)境中休息、放松。因此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)有意識(shí)地控制噪音,對(duì)于城市中心區(qū)域的住宅合理布置隔音屏障,以提高住宅建筑的宜居性,避免聲污染。
住宅建筑區(qū)域熱環(huán)境與諸多因素相關(guān),例如,空氣中氣流的流動(dòng)狀態(tài)、建筑區(qū)域輻射情況、建筑施工材料、水景設(shè)計(jì)、綠地面積、建筑布局、建筑密度等,上述因素都有可能觸發(fā)住宅建筑的“熱島效應(yīng)”。因?yàn)榕c住宅建筑熱環(huán)境相關(guān)的因素眾多,設(shè)計(jì)人員想要徹底避免出現(xiàn)這一問(wèn)題,就必須著眼于建筑布局設(shè)計(jì),增設(shè)綠化面積,合理布置水景。例如,對(duì)住宅建筑墻壁的設(shè)計(jì)采取垂直綠化,提高建筑屋頂綠化率,進(jìn)而有效降低建筑群溫度。需要注意的是,在應(yīng)用生態(tài)建筑理論過(guò)程中,不能僅僅單純地增加綠化面積,單一地依賴植種草皮的方式,而是應(yīng)當(dāng)與水景設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)計(jì)等有效結(jié)合,科學(xué)防范“熱島”問(wèn)題,同時(shí)還能降低建筑建設(shè)成本,通過(guò)設(shè)計(jì)改善住宅建筑內(nèi)外環(huán)境。
在水景、綠化設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用生態(tài)建筑理論集中體現(xiàn)在對(duì)綠化、水景以及水循環(huán)的利用方面。具體而言,設(shè)計(jì)住宅建筑人員應(yīng)當(dāng)始終堅(jiān)持生態(tài)建筑理論,把該理論貫穿于綠化、水循環(huán)設(shè)計(jì)全過(guò)程,以有效防范“熱島效應(yīng)”。在植被的選擇方面以區(qū)域現(xiàn)存植被為主,兼顧經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)期間,為了達(dá)到良好的效果,可以采取下述方法,第一,以選擇搭配完備的水景設(shè)備與綠化植被為主,兼顧住宅建筑群整體區(qū)域環(huán)境情況進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),在滿足人們審美觀的基礎(chǔ)上,最大程度上提高水景、綠化對(duì)室內(nèi)條件的改善,降低“熱島效應(yīng)”的效果,以達(dá)到對(duì)建筑環(huán)境質(zhì)量的有效提高。第二,應(yīng)用生態(tài)建筑理論必須堅(jiān)持以人為本的原則,綠化設(shè)計(jì)的目的并非是讓建筑與綠化相分離,而是需要二者相輔相成,通過(guò)有機(jī)結(jié)合提高住宅建筑的宜居性,滿足人們的使用需求。在設(shè)計(jì)水景、水循環(huán)系統(tǒng)時(shí),還應(yīng)當(dāng)注重考慮下述幾點(diǎn)問(wèn)題,第一,結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)、風(fēng)土人情,明確居住者對(duì)住宅建筑的實(shí)際要求,綜合調(diào)控,合理部署,避免出現(xiàn)形式問(wèn)題; 第二,協(xié)調(diào)綠化設(shè)計(jì)與水景設(shè)計(jì),重視二者配合后的美觀度,應(yīng)當(dāng)提高二者與住宅建筑群的整體協(xié)調(diào)性,在風(fēng)貌上保持一致,同時(shí)進(jìn)行精確計(jì)算,以達(dá)到改善環(huán)境的效果,給人們更好的體驗(yàn)感受;第三,從結(jié)果的角度出發(fā),設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)從住宅能夠帶給居住者的綠色體驗(yàn)感受出發(fā),提高住宅建筑的生態(tài)效益,設(shè)計(jì)綠色建筑;第四,充分發(fā)揮想象力,融入正確價(jià)值觀,提高住宅建筑趣味性、舒適性,以期設(shè)計(jì)出備受人們喜愛(ài)的建筑。
生態(tài)建筑理論在節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用主要包括兩部分,一是建筑材料節(jié)能,比如說(shuō),設(shè)計(jì)人員結(jié)合住宅建筑建設(shè)工程需求,通過(guò)降低配筋率、合理使用混凝土添加劑等方法減少材料用量。再比如說(shuō),選擇節(jié)能環(huán)保材料,充分利用建筑材料。二是能源節(jié)約,可以采取合理應(yīng)用太陽(yáng)能、地?zé)崮艿确椒ń档蛯?duì)傳統(tǒng)煤炭能源的利用率,可以進(jìn)行地?zé)嵯到y(tǒng)設(shè)計(jì),在有條件的地區(qū)設(shè)計(jì)風(fēng)能系統(tǒng),在滿足人們的居住需要的同時(shí)提高住宅建筑生態(tài)效益。
綜上所述,應(yīng)用生態(tài)建筑理論首先應(yīng)當(dāng)對(duì)該理論含義、特點(diǎn)等有深入地研究與了解,同時(shí)明確該理論的本質(zhì)追求。其次應(yīng)當(dāng)明確人們對(duì)住宅建筑的應(yīng)用需求與住宅建筑設(shè)計(jì)的根本遵循。最后將二者有效融合,以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)水平,并在此基礎(chǔ)上不斷改良與優(yōu)化生態(tài)建筑理論的應(yīng)用技術(shù),促進(jìn)住宅設(shè)計(jì)發(fā)展。