1、生态建筑设计研究摘要：生态建筑的设计思想是在本世纪不断发生地区性的环境污染和全球性的生态环境恶化的过程中，不少学者和建筑师对现代工业文明开始进行的深刻反思。美国学者提出：住宅设计结合自然首先要用生态学的观点从宏观上研究自然环境和人的关系，特别是研究现代工业在高速发展中对自然进行开发所造成的破坏和灾难，要适应自然、创造必要的生态 环境；其次，用生态学的理论证明人对自然的依存关系，批判以人为中心的思想，要研究自然界的生命的非生命的依存关系，强调现代的城市建筑应该适应自然规律，设计结合自然。 关键词：生态建筑 设计 中图分类号： S611 文献标识码： A 生态建筑强调资源和环境，强调建筑在整个寿命
2、周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染，大致归纳起来，生态建筑在整个寿命周期内基本目标有：第一尽可能减少资源能源的消耗，第二把建筑对环境直接的污染降到最低，第三保护自然生态环境，第四创造健康舒适的室内外环境，第五使建筑功能质量目标统一，第六使建筑生态、经济取得平衡。 项目概况： 本项目位于常州市西部北港居住区，基地范围东至玫瑰路，西至玉龙路，南至合欢路，北至香樟路，用地面积约 9.50hm2。基地地势平坦，河塘分布均匀，为小区生态、景观规划提供了良好的条件。基地东部约300 米处是建设中的占地 38hm2 的森林公园。 北港规划区地势平坦，水系发达，场地高程为 6m，在中心城区属较高地势，地
3、质属于 A 类硬土。整个规划区内只有少量工业，规划有水厂、变电站、污水处理厂等，城市基础设施齐备。本项目用地及其周边均为居住用地，该区域内无工业。周边规划有商业、文教、医疗卫生等服务设施。该区域尚处于开发初期，本项目所在地块在其中区位优势明显，靠近公园，交通便利，为建设生态住宅提供了优越的条件。 常州市地处苏南中部，位于北纬 31093203，东径 1190812011，属北亚热带和中亚热带的过度。北亚热带的季风环流为支配常州市气候变化的主要因素，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。全年平均气温 15.3-15.5、无霜期 220-225 天，年日照 2073-2132h, 年均降水量 1107.5
4、mm,年蒸发量 1538mm。 规划设计思想： 本居住区定位为高层住宅、花园洋房的统一体。 以生态、和谐为本案的设计原则。 注重与周边环境的融合，创建典型的现代典雅风格，着重表达组团内部的交流，以形成和谐的生活空间，将社区文化表达淋漓尽致。 借助地形与水景的穿插以及大面积的绿化配置，创造一个可持续发展的生态小区理念。 在设计中强调生态、节能的设计目标，减少不利自然条件对小区内部环境的影响。 尽可能的保持基地内现有河道与树木现状，做到设计、施工对生态的最低限度的影响。 规划设计理念： 自然、生态、和谐 含蓄的文化特征 挖掘地方特征 组团 景观 总体布局： 交通组织 小区与市政道路相接共设两个出入
5、口，南面设一个主出入口，北面设一个次入口，其中北面的出入口主要供高层住宅的交通要求，南侧入口主要供花园洋房使用，高层部分的机动车进入小区后以最便捷的方式进入地下车库，避免了机动车对花园洋房区域的干扰。内部交通通过环通的干道形成网络，通过组团道路（宅间路）可达每个建筑单体。 水系分布 利用基地内部现有河道加以改进，从而形成极具常州特色的水系景观。中心水景形成小区景观主要轴线上的中心主要景观。考虑到生态设计以及景观的需要，中轴线上的水系主要以湿地的形式存在，从而形成了小区与众不同的景观特色。 建筑分布 在建筑物的布置中，我们主要突出两点，即与城市的融合性、住宅的人情味与认同性。本案强调不同功能、性
6、质的建筑分区布置。在地块中心区域考虑区位的相对优越性，主要布置了 S 型花园洋房；没玫瑰路布置了 L 型花园洋房；沿合欢路布置了 H 型花园洋房；沿玉龙路和香樟路，布置了较高的高层住宅，以形成良好的小区城市形象。会所在基地的西北部，临近玉龙路和香樟路，利用玉龙路上的大量人流以获得较好的商业效益。 道路交通规划： 1）小区道路：为联系各住宅区块的道路，宽度为 8M，设计为双车道与人行道，南入口与合欢路相连，北出入口与香樟路相连。 2）组团道路：为各个组团内部联系的道路，与干道相连接，车道宽度为 4M，它与主干道一起构成了网状结构。 3）宅间道路：为次一级道路，直接连接各建筑单体，宽度为 3.5M
7、。 建筑生态节能设计： 1.小区内部微环境的优化 小区空气质量 小区内合理布置有污染、异味的建筑，使其上下风向均避开常年主导风向，避免污染源对小区内部环境空气质量的不利影响。 小区内部绿化种植上以对空气污染物有吸附作用的大型乔木树种为主，有效的改善了内部的空气质量。 合理布置停车位，高层住宅住户所有机动车均设置在大型集中地下车库之中，小区内部的机动车行驶流线也尽可能的避免进入小区内部核心区域，避免了汽车尾气对小区内部空气的污染。 水系 小区内部水系在基地原有河道基础上改造而成，尽可能的降低了因为开挖河道对自然环境所带来的不良影响。水系以自然驳岸为主，加上芦苇、茨菰、藕之类对水体环境有净化作用的
8、水生植物，共同营造一个生态环保的湿地自然环境。 小区内部水系用水来源于道路雨水收集和中水，并为小区绿化提供灌溉用水，这样可以保持水体循环，避免了静态景观水系通常不可避免的水质下降的问题。 2.能源 建筑主体节能 合理设计建筑各向窗墙比，避免不利朝向的开窗面积过大。 利用常年主导风向，提高自然通风效率，降低建筑的空调采暖能耗；提高围护结构保温隔热性能；屋顶、外墙保温措施除了使用新型保温隔热材料之外还尽可能的培植垂直与屋顶绿化，屋面绿化率高达 25%；低层建筑设置了移动外遮阳和内遮阳装置，高层建筑设置了内遮阳装置，降低日晒对建筑隔热的不利因素。 空调系统 花园洋房单体全部采用地下耦合热泵小型中央空
9、调系统，不仅做到了全年空调系统的低能耗运行的同时也降低了对地下水源的影响。 绿色能源的利用 在花园洋房区域采用新型太阳能光伏发电机，可以实现全天候的绿色能源发电。 在各花园洋房单体屋面均设置太阳能集热器，保证每户住户基本热能需求。常规能源系统的优化利用。 小区内部所有常规能源系统均按照要求进行了优化设计，有效的降低了能源的消耗。 3.光环境 日照 小区所有高层建筑均布置在小区的西北部，对小区内部的多层建筑、集中绿地、公共活动场所均没有带来不利的影响。小区的中心绿地是真正的可进入的休闲绿地，而不是陷在高层建筑阴影区之中的观赏性绿地。西部的高层建筑采用错位布置，这样可以争取到最好的朝向和日照。花园
10、洋房尽可能的扩大南院，让花园洋房的私家空间都处于充裕的日照之中。 建筑单体设计中避免建筑之间的相互遮挡和自身遮挡；起居室和卧室获得充足的日照，窗户外有良好的视线，便于居民直接眺望外面的景色。 光污染 小区所有单体设计中避免使用玻璃幕墙；不使用霓虹灯、射灯一类景观光源；杜绝了自身带来的光污染源。 小区总体设计注意避免夜间机动车行驶灯光对住户居室的干扰。 绿色照明系统 小区所有区内道路识别系统采用反光指标牌，反光道钉，反光门牌等；大部分景观灯采用太阳能蓄热式灯具，降低了对能源的消耗。 4.声环境 小区声环境按下列标准设计：白天45dB，夜间40 dB 小区外部噪声：小区周边环境噪声源较少，仅玉龙路
11、一侧为交通流量比较大的主干道。结合靠近玉龙路的城市规划绿地和小区内部西侧绿地设一人工景观坡地，种植大型乔木与灌木结合的绿化系统，较好的屏蔽了玉龙路的噪声源。 小区内部噪声 小区规划设计时仔细考虑建筑空间位置安排，避免了小区内噪声产生区紧邻居民生活区。公用设备均采用减震和隔音措施，路面采用弹性沥青路面铺装。降低了机动车行驶噪音。 4)住宅室内声环境应符合下列标准：白天35dB，夜间30dB 住宅分户墙和楼板的空气隔声量50 dB，在噪音敏感区应有相应的隔音措施。住宅楼板的撞击声隔声量应65 dB.住宅采取室内一次性装修，以避免户间噪声干扰。室内管网系统采取安装衬垫等消声措施。 其他专业生态节能设
12、计 结构设计 1）高层住宅与 H 型花园洋房 高层部分与多层部分采用加气混凝土砌块维护结构，与外墙保温材料共同形成了良好的保温隔热维护体系 2）S、L 型花园洋房 别墅的主体结构采用环保、节能并且回收率高的木结构体系。 给排水设计 1）污水处理与中水利用：小区规划以生活废水（洗浴排水、洗衣废水）作为中水水源，生活废水经室内收集排放系统到室外排水系统，作为小区水处理站水源，经适当处理后，作为小区景观水体补水、绿地用水、道路浇洒用水。 2）雨水回收及利用：本小区室外采用雨、污分流制，雨水合理利用。根据小区实际情况，有效地收集、贮存、净化及利用屋顶雨水，在一定范围内作为非饮用水：作为绿化用水、景观水
13、体补水、浇洒道路用水、洗车用水以及并入中水系统作为中水利用。 3）城市雨水利用流程：降落至建筑物顶部、道路等下垫层上的雨水，通过雨落管、道路雨水口等或直接排入绿地或透水性铺装地面补给地下水，或进入雨水收集管线，经过初期径流池除去受污染较重的初期径流，再进入沉淀池进行沉淀。沉淀后的雨水首先作为中水补充水源，然后在人工湖需补水时通过水泵提水补充人工湖用水，人工湖水满后则多余雨水径流溢流至市政管网直接排放。 （三）暖通设计 1）室内空气质量：90%以上的建筑空间可自然通风。 住宅和别墅设置带过滤装置的自平衡进风口于外窗上，有组织采集新风。 每套住宅的厨房内设置变压式排油烟竖井，厨房油烟由脱排油烟机进
14、入竖井，从屋顶排出。暗卫生间设排风竖井，排风通过竖井由屋顶排出。厨房设燃气报警装置与燃气关断阀联锁。 室内风道接口处的最大静压不大于-1Pa。 2）室内热环境 高层住宅采用水源热泵系统集中采暖和空调时，各分户均设置温度控制及热计量装置。冬季采暖温度：卧室及起居室日平均为 18，厨房及走廊日平均为 15；夏季空调温度：卧室及起居室逐时平均为 26，逐时平均相对湿度为 70%。房间换气次数 1.0 次/h。确定室内空气露点温度用的室内相对湿度采用 60%。卫生间设末端供暖设备，冬季可调至25。空调的凝结水排入外墙上敷设的 PVC 立管，集中排放。采暖和空调末端设备采用节能高效、低噪声产品，符合产品
15、标准。 所有空调、通风设备均采用节能高效、低噪声产品，并采取消声措施，使室内噪声达到中国生态住宅评估手册要求的昼间45dB，夜间35dB。 从一定意义上讲，生态建筑是一个宏观的概念，在考虑材料再利用，新能源开发等很多问题上都不应该停留在个体建筑这个尺度上，应该把它放到整个城市或者一个区域来通盘考虑。也可以把生态建筑认为是一个技术的集成体，许多技术问题，比如能源优化问题、污水处理问题、太阳能的采用和处理问题，并不是建筑专业范围内的问题，需要建筑师和各个专业的工程师共同合作。从技术层面上来讲，首先规划选址合理，减少环境污染，资源高效循环利用，降低能源消耗，采用太阳能、风能等等。从过程来讲，提高建筑的保温隔热性能，实现建筑防晒，自然采光照明等，这是生态建筑采用的基本技术策略。 在遵循生态原则的同时，规划设计应遵守国家颁布的相关规范和标准。通过合理规划、建筑主体节能、可再生能源利用、环境水处理和使用优选设备、采用绿色建材、实行先进固体废弃物处理等手段，努力将生态住宅技术体系的基本原则和技术手段在项目中得到实施。
