生态建筑中住宅设计方法浅议

摘要：生态建筑设计指的是运用生态学的基本思想，把建筑看做是一个完整的生态系统，然后通过设计以及组织建筑内外空间中的其他物态因素，将物质能源在建筑生态的系统内部进行有序的循环和利用，从而获得较高效、低能耗、少浪费以及少污染的能够维持生态平衡的一种建筑环境。

关键词：生态建筑住宅建筑设计生态设计

中图分类号： TU2 文献标识码： A

当今世界，人口剧增，资源锐减，生态失衡，环境遭到严重破坏，人类生存和发展与全球的环境问题愈演愈烈，生态危机几乎到了一触即发的程度。为了建筑、城市、景观环境的“可持续”，建筑学、城市规划学、景观建筑学学科开始了可持续人类聚居环境建设的思考。在严峻的现实面前，人们不得不重新审视和评判我们现时正奉为信条的城市发展观和价值系统。

一、生态建筑设计的概念

生态建筑设计指的是运用生态学的构想，并且按照以人为本的基本设计理念，从建筑、人以及自然构成的完整的环境出发，能够设计出实现人以及建筑和自然这三者之间达到和谐统一的最佳关系的一种建筑形式。把建筑看作是一个完整的生态系统，然后通过设计以及组织建筑的内外空间当中的多种舞台因素，使得物质能源能够在建筑的生态系统内部进行有序的循环及利用，从而获得更加高效、节能、低耗、少污染、少浪费的一种能够达到生态平衡的建筑环境。

二、生态建筑中的建筑设计方法

（一）通风设计

生态建筑的突出表现为住宅对人们的健康作用，而通风设计是生态住宅设计的关键。通过和自然界的充分合作，能够在过渡季节依靠自然通风，来满足住宅的室内环境的要求，这种做法不仅可以节省住宅室内空调消耗，而且还能够塑造出一种比以往更加舒适的室内环境。在进行住宅单体设计的过程中，做到合理设置门窗，调节室内通风。首先对住宅群就整体采用“风墙”体系，住宅楼的两边设置阳台作为开风口，而为了能够在每个开风口的位置引入自然风，会在两边布置两块挡风墙，二者形成一个喇叭状的口袋，能够将风捕捉到阳台里面，然后再通过阳台门的开口去控制风量的大小，形成一个“空气锁”，能够有效地利用自然风来创造舒适的室内环境。在国外，小区住宅楼就是一个整体，竖向的拔风空间的设置，可以直通每一户。对于室内通风的改善效果能够达到60%以上，而在炎热的夏季，则可以将地下室的凉风抽到地上的楼层用于降温，可以在竖向空间顶部设置一个蓄热墙用于吸收热能，利用热空气的上升产生对流，以此来解决住户通风以及排除室内的浊气，同时还可以在冬季用来取暖，可以通过调整竖向空间上部窗口的开启面积大小来对自然通风量进行控制。还有的利用机械通风加强竖向的空间的拔风作用。其次，利用保温系统和新风系统进行配套使用。尤其是在客厅及卧室安装进风器，在厨房以及卫生间安装排风器，这样才能够将污浊的空气排出室外，把外界新鲜的空气进入进来，维持人们的正常呼吸。

（二）平面设计

评价住宅平面设计是否合理的关键性条件是看其是否能够节约能耗。在进行住宅的平面设计中，考虑最多的是夏季的穿堂风以及全明房，这是最主要最关键的考量因素。住宅房间的进深对于穿堂风的效果及其形成都有着决定性的作用，一般而言，房间的进深不应该超过15米。在进行住宅平面设计的过程中，把电梯以及楼梯间和卫生间布置在建筑的外层或者是西侧，能够有效地减少太阳对室内空间的热辐射。阳光间作为住宅降低能耗的一个最有益的补充，与阳光间相连接的方面不仅仅可以减少热量的损失，而且还可以减少对于制冷的消耗。在北方，阳光间作为日照最充足的房间，也是作为利用太阳能的一种最主要的方法之一。所以，在进行住宅的平面设计的时候一定要将这种开敞式的空间设计成为室内花园，能够进一步改善室内的环境。在平面设计图上要把握突出部位以及实体片墙的合理设置对于引导自然通风以及遮阳都有着比较明显的效果。

（三）立面设计

在进行住宅平面设计的时候一定要根据当地的气候情况来改变墙体的角度，可以适当的提高住宅对于气候的适应性及其对自然资源的最大限度的利用。比如说采用层层退台的方式来获得更大面积的阳光照射。在北向墙面可以结合屋顶作适度的内倾斜，也可以将冬季的寒风导向天空，以此来减少冬季北风对建筑的风压，用此办法来降低维护结构内的热渗漏，这样也可以创造出比较优美的住宅外形。

（四）遮阳设计

太阳辐射对于建筑的影响比较大，而日照能够使得室内获取更加充分的阳光，尤其是在冬季，一般情况下，太阳的辐射能够使得建筑达到一定的热量，以此来降低建筑的热负荷，但是对于夏季来说，太阳辐射的热量对于空调来说就构成了负荷。有美国研究人员对于墙体以及玻璃的太阳辐射热量进行比较，结果发现通过玻璃进入到住宅室内的太阳辐射量是墙体的30倍以上。而一旦增加的遮阳措施的话，这种热能的通过量明显有了很大的降低，只占了原先热量的1/3左右。外遮阳是我们日常生活中使用频率最高的遮阳设施，它能够将80%的太阳辐射产生的热量遮挡在住宅室外，能够有效减低室内空调的负荷，达到节约能源的效果。充分结合现代建筑形式，在西向以及南向安装可以调节的外遮阳，能够根据具体的情况来进行调解，这种做法既能够满足因为夏季炎热遮挡太阳热量的要求，同时又不影响到采光和冬季的日照需求，而且还可以进行进一步的安装光、温感元件以及电动构件，以此来实现智能化的全自动控制，合理利用太阳辐射，做到节约能源。对于外遮阳来说，内遮阳的设施对于太阳辐射的遮挡效果是比较弱的，但是对于住宅建筑来说，不管是从私密性的角度来看还是从防止眩光的角度来看，这二者的考虑因素都是必须的。而且，这二者因素对于改善室内的采光度以及舒适度，还有降低空调负荷都是非常有用的。

（五）窗户设计

窗户作为建筑设计中必不可缺少的一部分，能够使采光以及通风有着大大地改善，同时还能够使住宅空间有一定的开敞作用，能够扩大视野，但这其实也是建筑耗能的一个最主要因素。增大窗户面积可以引入更多的太阳能，但窗户的传热系数比其他护结构大得多，窗户面积增大势必会引起更多的能量消耗，因此必须将窗墙比控制在合适的范围内，在满足基本采光和通风的前提下，应尽量缩小窗墙比以解决这一矛盾，同时应对南北向窗墙比作适当调整，而不是仅仅为了造型就南北向均采用飘窗，或为取景之故甚至毫无理由地采用落地窗等时下流行的设计方法，在增大采光通风面积的同时产生过大的耗能量是得不偿失的。因此，应以满足室内采光、通风要求作为窗墙面积比的确定原则，来规定窗墙面积比的数值是它能基本满足较大进深房间的采光、通风要求。近年来居住建筑的窗墙面积比有越来越大的趋势，这是因为商品住宅的购买者大部分希望自己的住宅更加通透明亮。考虑到临街建筑立面美观的需要，窗墙面积比超过规定值是允许的，但应首先考虑减小窗户阳台透明部的传热系数，如采用单框双玻璃或中空玻璃窗，并加强夏季活动遮阳，其次可考虑减小外墙的传热系数。

小结：

目前人类对生态建筑的设计方法仍在不断研究和探索。生态建筑涉及的面很广，是多学科多门类多工种的交叉，是们综合性的系统工程，需要全社会的重视与参与，绝不是仅靠几位建筑师就可以实现的，但它代表了21世纪的方向，是建筑师应该为之奋斗的目标。

参考文献

[1] 斯迪特、 汪芳. 生态设计手册:建筑、景观、室内设计和规划的可持续设计策略. 中国建筑工业出版社,2008.4

[2] 海鲁尔/阿尔诺建筑事务所. 自然、建筑和外表生态建筑设计. 华中科技大学出版社,2009.8

[3] 凤凰空间•北京. 世界经典生态建筑. 凤凰出版传媒集团,凤凰出版传媒股份有限公司,天津凤凰空间文化传媒有限公司,江苏人民出版社,2012.9