生態(tài)建筑學(xué)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王帥 汪宏澤 丁雪雷

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的概念已越來越為人們所接受。當(dāng)前人們已經(jīng)意識(shí)到環(huán)境問題與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展同等重要，理想情況下的綠色建筑設(shè)計(jì)理念就是將建筑物與其周圍的自然、人文環(huán)境進(jìn)行合理組合，以優(yōu)化建筑物的建筑質(zhì)量，達(dá)到減少建筑成本、節(jié)能環(huán)保，以及給人們提供舒適的生活環(huán)境的目的。生態(tài)建筑要求設(shè)計(jì)師對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新和探索，不斷發(fā)現(xiàn)并解決問題。這有利于我國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，增強(qiáng)人們的生活滿意度。

關(guān)鍵詞：生態(tài)建筑學(xué);建筑設(shè)計(jì);應(yīng)用

將生態(tài)建筑的概念應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中，能適應(yīng)各種現(xiàn)代行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，滿足人們對(duì)優(yōu)質(zhì)生活的需求。在確保建筑項(xiàng)目質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)上，將生態(tài)建筑的概念充分應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中并體現(xiàn)出其優(yōu)越的價(jià)值，對(duì)當(dāng)今建筑行業(yè)而言非常重要。本文詳細(xì)介紹了生態(tài)建筑在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，希望為相關(guān)從業(yè)者提供一些參考。

1生態(tài)建筑的內(nèi)涵

生態(tài)建筑學(xué)是建筑學(xué)中非常重要的課題，其主要涉及建筑結(jié)構(gòu)與環(huán)境之間的共生關(guān)系。生態(tài)建筑是指將生態(tài)學(xué)相關(guān)的理論和知識(shí)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，使建筑物設(shè)計(jì)成為生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中的組成部分。因此，必須在建筑物與環(huán)境之間尋找到合理的平衡點(diǎn)，使兩者之間能夠保持平衡，同時(shí)利用各種符合生態(tài)學(xué)原理的建筑元素和結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計(jì)來減少建筑使用過程中的能源消耗。生態(tài)建筑的含義主要概括為以下兩點(diǎn)：①在考慮建筑與環(huán)境之間的關(guān)系時(shí)，充分發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)的作用而又不破壞周圍環(huán)境，并最大限度地減少生活中的能源消耗;②在設(shè)計(jì)建筑物時(shí)，應(yīng)根據(jù)環(huán)境和空間合理設(shè)計(jì)建筑物的形狀、大小、方向，使建筑物與環(huán)境融為一體、相互襯托，這對(duì)提高人們使用建筑時(shí)的舒適度以及保證居民的生活質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。

2生態(tài)建筑學(xué)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1生態(tài)表皮設(shè)計(jì)的方法

高層建筑表皮生態(tài)設(shè)計(jì)，即建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其主要是對(duì)外墻、屋面，以及樓板等進(jìn)行設(shè)計(jì)。高層建筑外圍護(hù)墻能耗非常大，約占整個(gè)建筑能耗的25%，因而應(yīng)該發(fā)揮建筑裝置、建筑表皮支撐的功能，設(shè)計(jì)時(shí)考慮舒適性、輻射熱等因素，以便營(yíng)造良好的環(huán)境。在建筑表皮覆蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段應(yīng)用雙層結(jié)構(gòu)，以確保建筑內(nèi)氣流的流通，且避免受到天氣變化的影響。在建筑內(nèi)部設(shè)置控制板，從而控制自然通風(fēng)系統(tǒng)，降低外部風(fēng)構(gòu)成的影響并形成自然風(fēng)。

2.2對(duì)建筑的整體規(guī)劃布局

綠色理念下的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)，需要將對(duì)建筑能源的消耗控制，作為一個(gè)主要的思考要點(diǎn)。為此，從對(duì)建筑的整體規(guī)劃布局開始，就應(yīng)當(dāng)考慮到建筑的能耗問題。如為了減少建筑對(duì)能源的消耗，在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中的規(guī)劃布局階段，要爭(zhēng)取對(duì)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的利用，盡量防止冬季主導(dǎo)風(fēng)向的影響，同時(shí)還要在光照、防曬、通風(fēng)、保溫等方面，控制好布局，盡量為建筑創(chuàng)造良好的布局條件。還需要在設(shè)計(jì)中控制好建筑的體形系數(shù)及建筑物跟室外大氣接觸的面積F0（M2）和包圍體積V0（M3）的比值，系數(shù)越小，在相同條件下，其能耗也就更低。對(duì)于建筑的朝向也需要在設(shè)計(jì)中做出科學(xué)的考量[4]。最基本的設(shè)計(jì)要求，是要做到夏季具有良好的通風(fēng)，冬季則要最大限度地接受和利用太陽光照。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)實(shí)踐當(dāng)中，要達(dá)到這樣的效果和目的難度是較高的，因?yàn)檫€需要考慮到其他諸多的影響因素，不過應(yīng)當(dāng)以此為原則，盡量把握一個(gè)平衡點(diǎn)，以減少建筑能耗。

2.3建筑技術(shù)的生態(tài)化、節(jié)能化

在進(jìn)行生態(tài)建筑設(shè)計(jì)時(shí)，如何在高層建筑設(shè)計(jì)過程中通過技術(shù)提升建筑的節(jié)能性，減少建筑在建設(shè)過程中及竣工后使用維護(hù)的資源消耗成為一個(gè)令人深思的問題。在建筑施工過程中，可以通過合理選擇節(jié)能材料來減少資源消耗，如減少對(duì)易碎材料的使用，從而提高建筑質(zhì)量。在生態(tài)高層建筑設(shè)計(jì)階段，應(yīng)嚴(yán)格遵循可持續(xù)發(fā)展的概念。在生態(tài)分析的基礎(chǔ)上，將技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展的實(shí)際指標(biāo)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)最大的生態(tài)效益?；谏鷳B(tài)高層建筑設(shè)計(jì)指標(biāo)，結(jié)合通風(fēng)性能、照明性能、保溫性能等進(jìn)行綜合分析，評(píng)估生態(tài)建筑的可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)，同時(shí)基于生態(tài)建筑的可持續(xù)發(fā)展概念進(jìn)行定性分析，從而促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化。

2.4建筑與環(huán)境相輔相成

建筑與環(huán)境的和諧共處是生態(tài)高層建筑設(shè)計(jì)中必須重視的工作內(nèi)容。在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)者應(yīng)對(duì)建筑所在地的自然和人文環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行調(diào)查，并在高層建筑設(shè)計(jì)中添加自然元素，以減少資源消耗和對(duì)環(huán)境的破壞。在設(shè)計(jì)地下或半地下景觀時(shí)，應(yīng)最大限度地利用地下資源，并將地下與地上空間相結(jié)合，以形成與當(dāng)?shù)刈匀缓腿宋沫h(huán)境相協(xié)調(diào)的三位一體發(fā)展模型。在設(shè)計(jì)建筑物時(shí)，必須考慮建筑物空間等條件的組合，并進(jìn)行良好的布局和空間分析。生態(tài)設(shè)計(jì)的類型很多，要基于生態(tài)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行功能分析和調(diào)整。

2.5在建筑設(shè)計(jì)中增加對(duì)可再生能源的使用

通過可再生能源的使用，既能滿足建筑對(duì)能源的需求，又能減少有限的能源消耗，這在綠色理念下的建筑設(shè)計(jì)中，是尤為重要的?？稍偕茉粗饕傅氖翘柲?、風(fēng)能、地?zé)崮?，這些能源的使用，不僅具有相對(duì)的無限性，同時(shí)還不會(huì)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成任何的污染，非常適合在現(xiàn)代綠色建筑設(shè)計(jì)中推廣、使用。就實(shí)際來看，當(dāng)前較為成熟的相關(guān)技術(shù)主要有對(duì)風(fēng)能以及對(duì)太陽能的應(yīng)用，在一些地區(qū)，這兩種技術(shù)已經(jīng)得到了良好的推廣，雖然受技術(shù)的限制，其能源使用效率還較低，不過滿足過道的照明需求已不是問題。而且隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，其能源使用率必將大大提升，所以應(yīng)當(dāng)在建筑設(shè)計(jì)中提前做好應(yīng)用方面的考慮。

3結(jié)語

由于人為污染以及資源枯竭帶來的環(huán)境問題，使人們意識(shí)到我們的居住環(huán)境正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。因此，在減少環(huán)境破壞的同時(shí)改善人類的生活環(huán)境，這需要全人類共同行動(dòng)。在建筑領(lǐng)域，基于長(zhǎng)期審查和大量實(shí)驗(yàn)，提倡生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的概念，以減少環(huán)境破壞和資源浪費(fèi)，這不僅能保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，還能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的精神需求。生態(tài)型建筑設(shè)計(jì)將成為建筑業(yè)未來發(fā)展的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鋒.高層建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)建筑學(xué)的應(yīng)用分析[J].山西建筑，2019，45（8）：172-173.

[2]韓毅帆.高層建筑設(shè)計(jì)中生態(tài)建筑學(xué)的應(yīng)用分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2019，17（8）：201.