实验室生态建筑设计方法初探

山东中医药大学项目

生态建筑设计方法初探

  【摘要】:生态建筑顺应了社会发展的潮流,符合我国可持续发展的国策,应得到大力的推广,本文以下内容将根据作者多年的实践经验,对生态建筑设计的方法进行简要的分析,仅供参考。

  【关键词】:生态建筑;设计;可持续发展

  1、前言

  改革开放以来,随着经济的不断发展,我国的能源消耗不断增多,能源紧张的现象越来越严重,据相关统计显示,居住建筑能耗在我国能源总消耗中的比例相当大,控制居住建筑能源消耗是实现我国经济可持续发展的一项有效途径,在这种背景下,生态建筑逐渐流行了起来。生态建筑设计作为实现生态建筑的关键程序之一,应引起足够的重视,本文以下内容将根据作者多年的实践经验,对生态建筑设计的方法进行简要的分析,仅供参考。

  2、生态建筑的设计原则及意义

  根据作者多年的实践经验,认为生态建筑的设计原则主要包含如下几个方面:第一,健康舒适的原则。生态建筑应保证建筑的适用性,体现对用户即人的关,增强用户与自然环境沟通,让人们在健康、舒适、充满活力的建筑中生活和工作。主要体现在创造良好的通风对流环境,增加建筑的采光系数,保证室内一定的温、湿度,创造良好的视觉环境及声环境,建立立体绿化系统净化环境等。第二,整体及环境优化原则。生态建筑应作为一个开放体系与其环境构成一个有机系统,设计要追求最佳环境效益。建筑要体现对自然环境和社会生态环境的关心和尊重,主要表现在保持当地文脉,保护历史人文景观,重视建筑场地对地形、地势的利用,加强建筑对当地技术、材料的利用,加强绿化,减少环境污染,用独特的美学艺术让建筑体现时代精神。第三,简单高效发展的原则。生态建筑应体现对能源的节省,尽可能利用可再生能源,如太阳能、风能等,加大智能化设计,广泛利用电子通讯和信息技术,要有预见性地研究建筑与社会发展的互动关系,做到近期规划与长远规划结合,为扩建和建造留有余地。第四,生态建筑应尊重自然、保护生态、与自然协调发展,尽可能减少人工环境对自然生态平衡的负面影响,其要节约自然资源和能源,最大限度地提高建筑资源和能源的利用率。

  进行生态建筑设计具有非常重要的意义,总结起来主要有如下几种:第一,营造和谐的生态环境自然生态系统的组成是生物及其栖息地。原有的自然生态系统极容易遭到破坏,所以人们在实践活动过程中需要遵循自然生态系统的规律,把保护生态环境和自然资源与生态建筑理念相结合,维护生态平衡。第二,改善人居环境生态建筑本着以人为本的原则,为人们提供了健康舒适的居住环境,提高居住质量的同时也丰富了人居环境的生态内涵,生态建筑能够节能节地,采用新材料、运用新技术,是提高人居环境质量的重要保证和有效手段。第三,提高能源利用率根据我国的基本国情,在能源利用方面存在着浪费和紧缺的问题,而生态建筑的不断兴起,注重利用可再生资源,科学合理使用不可再生资源,一定程度缓解了能源结构失衡的现状。

  3、生态建筑设计的方法

  根据作者多年的实践经验,认为生态建筑设计的方法主要包含如下几个方面:

第一,使用科学技术手段。①采用智能管理技术,生态建筑设计与科技手段相结合,例如,设计出会呼吸的玻璃幕墙、智能采光窗、室内自动调湿装置等,人性化的设计理念为人们创造了环保节能的宜居环境。②采用节能技术是为了提高能源的利用率,其技术是指通过蓄热、保温等方式,充分利用可再生的自然资源,起到减少能源消耗的作用,减少对不可再生资源的消耗。在构建生态建筑时,根据区域性特点,利用太阳能、地热能、风能、水力能、潮汐能、生物能等。例如充分发挥太阳光和自然风的能源效应,探索其他形式能源的开发利用途径。同时,注重发挥生态建材的自身优势,把生态建材与节能技术相结合,从整体上提高建筑的生态指标。

第二,建筑过程环保节能。在建筑过程中注意保护生态平衡,尽量不破坏植被,在施工过程中节约用水,减少排放有毒有害气体,减少噪音污染,确保建筑物起到美化环境、净化空气、改善小气候的作用。对于装修材料都采用生态建材,广泛应用节能技术。

第三,选用生态建材。在生态建筑设计中使用生态建材,生态建材又称环保建材、绿色建材、健康建材等。其特点是:①生态建材所采用的技术是低能耗的无污染技术;②生态建材的生产流程里不使用甲醛等溶剂,芳香族碳氢化合物,也不添加有毒害的化学颜料;③生态建材的原材料源于废渣、垃圾、废液等废弃物料,避免大量使用天然资源。

第四,生态建筑的智能化发展趋势。随着科学技术手段的提高,生态建筑的智能效应也得到重视,例如把智能型计算机、多媒体现代通信、环境监控等技术与生态建筑相结合,为人们提供安全、高效、舒适、灵活的居住空间,进一步促进人与自然科学整体和谐发展,使生态建筑实现可持续发展。

第五,增添绿化设计。改善生态环境的重要措施就是绿化,所以在构建生态建筑时要增强绿化部分的设计。一是在原有基础上增加绿地面积;二是设计立体的绿化,比如屋顶绿化、窗、墙的垂直绿化等;三是借鉴国外的先进经验。日本的“与环境共生的住宅”可以尝试在国内生态建筑中加以应用。

第六,建筑的体型系数即建筑物表面积与建筑的体积比,它与建筑的热工性能密不可分。曲面建筑的热耗小于直面建筑,在相同体积时分散的布局模式要比集中布局的建筑热耗大,具体设计时减少建筑外墙面积、控制层高,减少体形凹凸变化,尽量采用规则平面形式。

第七,外墙设计要满足自然采光、自然通风要求,减少对电器设备的依赖,设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计,外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。①加强门窗的气密性,减少热交换。②使用各种轻便可调节的遮阳设备抵卸夏季太阳的直接辐射,同时冬季能够调节便于采光。③采用良好的外墙材料,利用更好的隔热砖代替粘土砖,节省土地资源,如上海现代房地产实业有限公司成功研制了以秸杆稻草为原料的绿色建材—稻草板,并在上海青浦县推广使用,它与传统的粘土砖相比,不仅具有色彩丰富、重量轻、体积小、保温、隔热、隔音等多项优良性能,而且在环保上解决了秸杆焚烧的问题;其次它自然降解,不会给环境带来任何污染。④采用选择性镀膜窗户,其导热系数较小,能够改善室内环境的热稳定性。

第八,另外,需要特别注意的是,生态环境设计是一个整体,其仍包含周边环境的生态,试想若仅仅一个单体建筑进行了生态建筑设计,而周边的环境却完全不满足生态持续发展的要求,这也不是我们进行生态建筑设计的目的,所以生态建筑设计还应包含另外一层含义,那就是对一个微环境的生态设计,随着社会的发展,人们已经深深地感受到环境对人的身心健康的重要性,绿化不单是可以创造空间,还可以美化环境,创造良好的生活氛围。用绿化覆盖地面,由于大量水分蒸发,往往可以造成比较凉爽、舒适的环境,高大的乔木在地面上形成了较大树荫,减少路面吸热,同时可以净化空气,提高空间的氧含量。

因此,在人居环境住宅区的设计中,一定要注意绿化环境设计,创造出良好的微气候,应该将绿化量化标准引人设计规范。比如,尽量减少硬质铺地,扩大草坪面积,并尽可能多种植高大乔木;墙面绿化主要是在强烈阳光直射面爬满绿色藤状植物,避免阳光直射墙面,降低外墙表面温度,保证室内温度的稳定性;屋顶绿化是在建筑屋顶上采用蓄水覆土种植,屋面上种植花草和一些低矮灌木,形成一个“空中花园”;阳台绿化是在居民家的阳台上种植一些花草植物。

  4、结尾

  本文以上内容首先根据作者的经验简要介绍了生态建筑的设计原则及进行生态建筑设计的意义,然后结合自身实践对生态建筑的设计方法进行了简要的介绍,提出了一些具有的设计措施,作为一名技术人员,应该在实践中不断学习,并注重借鉴国内外先进的经验,不断提高自身的专业素养和综合素质,为推广生态建筑并做好生态建筑设计做出应有的贡献。