閱讀 6723 次 論生態(tài)建筑設計理念如何在城市規(guī)劃設計得到良好體現(xiàn)

論生態(tài)建筑設計理念如何在城市規(guī)劃設計得到良好體現(xiàn)

    一、生態(tài)建筑設計的概念與基本設計元素

    1、生態(tài)建筑設計

    生態(tài)建筑又名為綠色建筑、可持續(xù)建筑，基于資源節(jié)約與節(jié)能理念指導建筑工程施工建設，力圖針對傳統(tǒng)建筑設計與施工工藝進行革新，滿足現(xiàn)代人對于節(jié)能環(huán)保、健康生活的追求，營造舒適自然的宜居環(huán)境，提高現(xiàn)代人的生活品質(zhì)。將生態(tài)建筑設計理念應用于城市規(guī)劃設計中，強調(diào)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)空間規(guī)劃與建筑設計模式，實現(xiàn)對新材料、新技術的合理利用，優(yōu)化建筑采光、通風系統(tǒng)設計，配合高效人工技術手段加強生態(tài)景觀與綠化設計，借此在保護自然生態(tài)環(huán)境的基礎上，進一步提高人居環(huán)境的自然度。

    2、基本設計元素

    首先從整體環(huán)境規(guī)劃視角入手，應最大限度減少因城鄉(xiāng)規(guī)劃對自然環(huán)境造成的侵占與破壞，為居民創(chuàng)設良好的自然生態(tài)環(huán)境；其次是從能源資源利用角度入手，應充分將風能、太陽能等可再生能源與綠色環(huán)保材料引入建筑工程施工設計中，減少對不可再生能源的使用；再次是從建筑物設計角度入手，應合理協(xié)調(diào)建筑物的防風與通風、遮陽與日照設計，增加建筑物周圍的綠地面積，逐步改善建筑小環(huán)境；最后是從建筑工程施工建設視角入手，注重引入先進施工管理理念與綠色環(huán)保工藝技術，最大限度降低建筑施工能源消耗、減少造價支出，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會與環(huán)境效益的最大化。

    二、依托生態(tài)建筑設計發(fā)展宜居城市的具體策略探討

    1、引入新材料和新技術

    1.1 新材料

    1.1.1 新型結(jié)構材料，采用質(zhì)量輕、軸承能力強、穩(wěn)定性高、價格低的新結(jié)構材料優(yōu)化建筑設計，例如選取太空板作為建筑板材，具有承重、輕質(zhì)、保溫、隔熱、隔聲等使用性能；選用無梁樓板水泥發(fā)泡模殼材料作為模板，能夠省去大型大梁與內(nèi)柱，降低層高、減少混凝土材料與用鋼量，擴大建筑有效空間。

    1.1.2 新型保溫材料，例如選取水泥發(fā)泡一體板作為外墻保溫裝飾材料，具有防水、防霉、防火等性能優(yōu)勢，相較于傳統(tǒng)保溫方法能夠節(jié)約近10道工序、縮短近60%工期，且還具備美化墻體的作用。

    1.1.3 新型隔熱材料，例如采用一種三層構造的蜂窩狀隔熱材料，利用最外層玻璃層反射太陽光、釋放熱源光，利用中間空氣層吸收、釋放建筑內(nèi)外熱量，利用最內(nèi)層吸收層發(fā)揮絕熱作用、調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。

    1.1.4 建筑通風設計，例如引入新窗框開關裝置，用于促進建筑內(nèi)部空氣循環(huán)、平衡內(nèi)外氣流壓力，并吸收塵土和有害物質(zhì)、隔絕噪音，降低建筑通風能耗。

    1.1.5 新型隔音材料，例如采用集PE、XPS、無紡布于一體的復合材料，通過粘結(jié)劑實現(xiàn)與保溫層的連接，打造隔音層，起到良好的隔音、抗穿刺效果。

    1.2 新技術

    一方面是引入生態(tài)環(huán)保技術，在城鄉(xiāng)規(guī)劃設計的過程中最大限度減小對自然環(huán)境造成的影響與破壞，例如引入生物吸收與富集技術、生物降解技術、污染物轉(zhuǎn)化技術實現(xiàn)生態(tài)修復，提高建筑設計質(zhì)量；再如引入墻體保溫技術、新能源技術減少城鄉(xiāng)規(guī)劃設計中造成的能源浪費與污染問題，實現(xiàn)建設綠色城市的目標。另一方面是引入數(shù)字信息化技術，例如基于電子信息技術實行智能建筑設計，利用數(shù)字技術開展家庭辦公、節(jié)約土地資源，運用BIM技術降低建筑工程成本支出等，助力城鄉(xiāng)規(guī)劃設計實現(xiàn)降本增效目標。

    2、優(yōu)化建筑群通風與采光設計

    2.1 建立城市通風廊道

    近年來由于資源過度開發(fā)引發(fā)的霧霾、熱島效應等問題日漸嚴峻，對于城市氣候環(huán)境造成了嚴重的破壞，對此可借鑒東京、香港等國內(nèi)外城市對于氣候環(huán)境的研究成果，將通風廊道引入城市規(guī)劃設計中。在風道規(guī)劃設計上，應以城鄉(xiāng)規(guī)劃區(qū)的全生命周期用地布局作為研究樣本，采用WRF軟件、GIS技術實現(xiàn)對城市道路風向變化、通風性能的綜合分析，完成一級風道口的規(guī)劃布局。針對建筑組群布局形式、建筑密度、建筑單體形態(tài)進行控制引導，盡量使建筑長邊與風向保持一致，確保主要建筑的迎風角度不超過30°；將區(qū)域建筑密度控制在45%以內(nèi)，局部增加高層建筑的開發(fā)；利用建筑單體間的高度差構成局部擋風墻，針對大型建筑應在其中間位置留空、在裙房處設置缺口，促進局部風循環(huán)。借助城市通風廊道的設計，能夠有效緩解極端高溫、靜風等問題，營造城市內(nèi)部良好的通風條件、減少霧霾與熱島效應，提升城市規(guī)劃設計質(zhì)量。

    2.2 強化建筑采光設計

    建筑室內(nèi)熱環(huán)境將直接影響到居民生活品質(zhì)與居住心理感受，對此需在建筑設計層面優(yōu)化建筑外形，借助懸挑、凹凸變化的設計構造建筑的圍護結(jié)構，起到遮陽、防紫外線輻射作用，減少建筑室內(nèi)陽光直射與輻射造成的熱量。同時，需注重優(yōu)化建筑室內(nèi)采光設計，利用光線收集裝置、反射構件進行屋頂與中庭設計，保障自然光線能夠順利達到內(nèi)部空間，既能夠在冬季減少室內(nèi)熱量損失，也能夠在夏季減少因制冷帶來的能源消耗。

    3、打造生態(tài)高技術建筑

    3.1 打造仿生結(jié)構形態(tài)

    基于仿生學、力學、形態(tài)學原理進行建筑構造體系的優(yōu)化設計，既保障營造出優(yōu)美的建筑結(jié)構形態(tài)，同時又能夠體現(xiàn)出其生態(tài)節(jié)能功能。以某城市體育場館設計為例，該場館以“生長”作為關鍵詞進行建筑結(jié)構框架設計，仿照樹木生長姿態(tài)建立鋼結(jié)構模型，保障結(jié)構受力平衡、外形具有欣賞價值，配合蛛網(wǎng)的編織形態(tài)增強建筑框架結(jié)構的牢固性，打造建筑內(nèi)部錯落有致的網(wǎng)格空間，彰顯出自然美與科技美；采用長余輝材料、光導纖維等節(jié)能建筑材料進行建筑表皮設計，在建筑外部形成一層保護膜，起到降溫隔熱作用，將建筑打造成為有呼吸功能的生命體。基于生態(tài)建筑設計理念進行建筑物的仿生設計，能夠有效增強建筑形態(tài)的自然性與建筑應用的可持續(xù)性，實現(xiàn)打造生態(tài)高技術建筑的目標。

    3.2 運用智能玻璃材料

    智能玻璃設計技術主要利用高分子物質(zhì)改變玻璃投射度，基于電致變色原理實現(xiàn)對室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，將大面積智能玻璃應用于建筑棚頂設計中，在夏季通過降低玻璃的光線、紅外線透過率，起到遮擋視線、過濾紫外線、阻止熱輻射的作用，保障室內(nèi)光線柔和、溫度適宜，打造智能化空間環(huán)境、提高建筑節(jié)能效率。

    3.3 生態(tài)高技術建筑項目實例

    以“滬上•生態(tài)家”建筑項目為例，該建筑項目借助“生態(tài)核”的設計實現(xiàn)風能的充分利用，配合綠化凈化系統(tǒng)促進室內(nèi)空氣流動，相較于同類建筑節(jié)能超過60%。例如在屋頂設計上，選取“追光百葉”裝置安裝在屋頂，利用太陽能光伏發(fā)電裝置、垂直軸靜音風力發(fā)電機為裝置供電，可結(jié)合太陽角度變化自動轉(zhuǎn)變方向，起到遮陽、增加室內(nèi)采光的作用；在建筑材料選取上，采用廢棄磚頭進行墻面設計，將工廠廢料加工成建筑石膏板，并采用竹子進行屋面壓制、減少木材消耗量；此外，還利用微灌技術進行綠化植物養(yǎng)護，有效節(jié)約水資源，發(fā)揮環(huán)保功效。

    4、增加城市綠色面積

    4.1 場地綠化

    在室外環(huán)境綠化設計上，結(jié)合具體場地環(huán)境進行綠化布局設計，針對官方建筑區(qū)域采用規(guī)則式綠化設計，針對小區(qū)場地采用自然式綠化設計，配合林蔭小道、花園邊角使綠化場地與建筑物實現(xiàn)和諧統(tǒng)一，增強整體空間的表現(xiàn)力。

    4.2 建筑立體綠化

    在屋頂綠化設計上，采用抗腐蝕性能強的耐用材料進行建筑屋頂排水層設計，結(jié)合不同區(qū)域的土壤條件、降水情況選取喬木、灌木等植物進行跨區(qū)域種植，采用土木加固方式進行樓道、墻體處的間隙設計，選取PVC卷材安裝在暗角槽處，增強屋頂綠化節(jié)點的穩(wěn)定性，并選用高大植物設置在建筑陽臺、房屋中間位置，起到遮陽、美化建筑的作用。在垂直綠化設計上，選取爬藤月季、鐵線蓮、風車茉莉等兼具美觀性與攀附能力的植物進行墻體垂直綠化設計，既能夠減少陽光直射對墻體造成的影響、降低室內(nèi)溫度，也能夠起到凈化空氣、減少噪聲污染的作用，營造良好的區(qū)域辦公環(huán)境與居住環(huán)境，增強居住舒適度。

    三、結(jié)論

    現(xiàn)階段以“多規(guī)合一”為代表的生態(tài)文明建設步伐持續(xù)加快，在此更應秉持“生態(tài)融城”理念推進城鄉(xiāng)規(guī)劃變革，整合自然環(huán)境與資源優(yōu)勢，統(tǒng)籌城鄉(xiāng)建設發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的多重要求，基于生態(tài)建筑設計理念推動城鄉(xiāng)空間增長模式的創(chuàng)新，最終實現(xiàn)城鎮(zhèn)化建設與生態(tài)環(huán)境大格局的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

    以上信息由CCRRN文徑網(wǎng)絡設計整理

    原標題：城鄉(xiāng)規(guī)劃設計的生態(tài)建筑設計

本文來源：土木工程網(wǎng)     文徑網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心：劉紅娟 尹維維 編輯     劉真 方俊 審核

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