生态建筑理论在住宅设计中的应用

文/广东省重工建筑设计院有限公司 蒋文盈

1 生态建筑理论

生态建筑理论兴起于建筑业发展进程中，是现代化建筑理论的创新产物。生态建筑理论将生态学与建筑学相结合，提出在建筑设计与施工过程中，设计师应注重自然能源、资源利用，在全面了解建筑工程所在地区生态环境基础上，充分考虑当地气候、资源条件，因地制宜，结合场地特征和建筑功能进行技术及经济分析，提高资源利用率及建筑性能。工程建筑规划与设计无法摆脱对自然资源的依托，因此应注重可再生资源的利用，降低不可再生资源消耗，积极选用资源消耗较少的建筑组合设计方式。生态建筑理论强调生态环境保护与建筑目标功能的协调。在实际应用中，设计理论应注重生物学与物理学的结合应用，最大化利用可再生自然资源，如通过优化建筑空间、平面布局等方式改善建筑自然通风、采光条件，在外围护结构中增设保温隔热层等措施，保证整个工程建设符合生态建筑设计标准。

2 生态建筑理论在住宅设计中的应用

2.1 “热岛”现象

“热岛”现象是当前城市建筑环境中的主要城市气候表征。这缘于人为改变城市地表局部温湿度、空气对流等因素影响（如建筑物疏密关系规划不当），热气聚集无法适时扩散，导致局部温度高于周边地区，从而出现微环境温度升高的高温孤岛现象。住宅设计需结合环境分析计算建筑物的合理容积与密度、选用适当建筑工程材料、优化内外布局形式、加大绿化面积与水景设施等，多方面综合考虑与分析。

将生态建筑理论应用于建筑住宅设计，削弱“混凝土盒子”对自然环境的破坏，加强绿化方式的多样化组合与大面积应用，强化整体布局，通过合理组织水景、植被等，降低出现热岛现象的概率。

图1 不同规划布局住宅应注重风环境设计

2.2 风环境

风环境设计至关重要。室内外空气有效流动，降低热气的过度聚集，有效提升内外部环境温湿度的稳定性，营造良好的居住环境。

住宅前期规划设计时应考虑内外部通风的有效性。规划楼栋朝向时应根据住宅工程实际建设位置，结合当地风向条件进行设计。楼栋规划布局形式（如点式、板式布局或架空层设置等）不同，其形成的微气候环境也大有区别，设计人员应在明确风环境与再生风环境基础上，注重风环境设计（见图1）。

建筑平面布局也十分重要。住宅套内各功能模块的组合方式带来不同的室内风环境体验。建筑门窗不仅应满足常规开启扇面规范要求，还需进行精细化设计，以求达到最佳通风换气量。设计人员需权衡建筑平面功能、外观造型及其他因素，重视风环境设计。

2.3 日照、遮阳与采光

生态建筑理论应用于住宅建筑设计旨在降低对空调、照明等电气设备的应用，达到节约能源的目的。合理设计建筑朝向及日照间距可保证建筑拥有充足日照时间。通过优化建筑外围护结构构造、增加外遮阳、建筑外表面选用浅色饰面砖等措施降低夏季太阳直射的热辐射量。夏热冬冷地区，夏季可通过在外门窗设置平板遮阳或活动遮阳，隔绝过多室内外热传递；冬季可借助外围护结构的保温层减少建筑热传递，加之合理朝向带来的日照热能补充，减少建筑全年耗冷及采暖量，降低对室内空调等电器设备的使用频率，达到生态节能效果。

在建筑平面布局上，各功能房间均设置外窗以达到自然采光及通风要求，尽量避免“黑房间”设计。起居室、卧室等重要功能用房的窗地面积比满足规范要求，大小适中，减少不必要的能量损耗。

3 存在的问题

3.1 国内外应用存在差异

我国住宅设计中应用生态建筑理论起步较晚。当前我国生态建筑理论还处于研究层面，缺乏实际应用。国外对于生态建筑理论应用已有显著效果。国内外都侧重建筑物与周围自然环境的融合与渗透，注重将自然生态系统引入建筑中。但国内在将生态建筑理论应用于住宅设计中过度强调绿化的重要性而忽略其他，存在片面化认识倾向。

3.2 生态建筑理论认识缺乏系统化

当前，我国生态建筑理论应用过度注重城市领域，忽略了农村生态建筑应用，无法从城市与农村2个层面整体推进生态建筑理论在实际建设项目中的落实。

3.3 理论与实际脱轨

生态建筑理论在住宅设计中的应用已成为当前我国建筑行业创新发展的主要方向。虽然理论研究已取得巨大进步，但实际应用中却无法将理论完全贯彻，实践水平较落后，理论与实际脱轨。

4 改进措施分析

4.1 贯彻以人为本原则

将生态建筑理论与建筑住宅设计相结合，需贯彻以人为本原则，要注重从城市规划、环境规划、建筑设计等层面分阶段、分层次落实。在住宅建筑设计中需明确人们对现代化居住环境的要求，通过调查总结各类人群的居住需求，在以人为本原则基础上，促使使用者与自然生态和谐相处。

4.2 因地制宜，最大限度发挥环境属性

将生态建筑理论与住宅建筑设计相结合需因地制宜，最大限度发挥环境属性。建筑生态设计中需节约土地资源，在有限的土地上合理利用空间。在遵循当前高层低密度的人文生态建设中最大限度地强调建筑与周围自然环境和谐共处，强化对原生生态环境的保护。规划及单体设计阶段需着重强调阳光、雨水与自然风的合理利用，重点利用可再生能源。

4.3 增加建筑物周围绿化面积

生态建筑理论强调在住宅设计过程中应增加建筑物周围绿化面积，且积极将绿色引入室内空间，引入天然氧吧及时对有害气体进行净化，营造健康的室内居住环境。在室内外环境绿化中，美观性的塑造同样重要。

5 结语

生态建筑理论在住宅建筑设计中应针对存在问题及具体应用进行分析，以使理论与实践相结合。贯彻以人为本、因地制宜、最大限度发挥环境属性及增加绿化面积等原则，促进生态建筑理论与住宅建筑设计有效结合，满足不同人群对居住环境的品质需求。