关键词：住宅建筑；生态；设计
一、生态住宅设计理论
生态住宅设计指的就是综合运用当代建筑学、建筑技术科学、人工环境学、生态学以及其他科学技术的综合成果，把住宅建造成一个小的生态系统，为居住者提供舒适、健康、环保、高效、美观的居住环境的一种设计实践活动。这里所说的“生态”绝非一般意义的绿化，而是一种对环境无害而又有利于人们工作生活的标志。在工程实施过程中，生态住宅涉及的技术体系极其庞大，包括能源系统（新能源与可再生能源的利用）、水环境系统、声环境系统、光环境系统、热环境系统、绿化系统、废弃物管理与处置系统、游憩系统和绿色建材系统等。简单来说，其技术策略主要体现在以下几个方面。第一，住区物理环境（声、光、热环境）与能源系统设计，包括建筑规划、建筑单体设计、建筑能源系统的设计等，同时又与绿化设计以及建材的选择息息相关，是当前生态住宅设计中最重要而又最容易被忽视的问题。第二，智能化住区，主要包括信息管理和通讯自动化、物业管理自动化、设备自动化控制、安全防护自动化以及家庭智能化等。第三，节省土地，节约能源。做好废弃物的回收和处理。
二、生态建筑的设计原则
1.节能原则
在当今世界中，能源短缺的问题越来越严重，并已成为威胁人类生存和发展的主要问题之一，在生态住宅设计中遵循节能的原则，对实现生态建筑可持续发展具有十分重要的意义。因此，在进行生态住宅设计过程中，要尽可能的使用可再生可降解的清洁建筑材料，同时需要对建筑材料进行无害化处理，保证建筑材料不会给人类和环境构成威胁。除此之外，还需要合理使用太阳能、风能等清洁能源，最大程度的减少建筑在运行过程中对电能的依赖，从而降低生态建筑的运行能耗，最终实现生态住宅的高效节能。
2.环境友好原则
在生态住宅设计期间要特别注重建筑和环境的可持续发展，有效遵循环境友好的原则，重点强调建筑和环境的和谐，在对其进行设计过程中要全面考虑到建筑本身对周围环境所造成的影响，尽最大程度确保当地的生态环境不会受到破坏，避免建筑的建设和使用给环境带来污染，在给使用者营造良好环境的同时，还要保证其外部环境不被损害，从而使内部环境和外部环境融为一体。
3.以人为本原则
该原则是生态住宅设计中的核心思想，在对生态住宅进行设计时，要从根本上尊重人作为社会主体的地位，确保生态建筑的使用功能最大程度的发挥出来，为使用者创造更加舒适、方便、环保的生活居所和工作场所，满足人们对生活质量的各种要求，并从整体上不断提高自身的设计标准，完善生态住宅的设计水平，从而给生态住宅的创作提供更加广阔的发展空间。
三、生态住宅建筑设计要素分析
生态住宅建筑设计要素主要体现在以下几个方面：
1.自然通风设计
在平面设计中，在南侧东西两端设置空中花园，通过可调节方向的垂直百叶引导夏季东风进入，加强自然通风；在北侧设置交通核体和卫生间等辅助功能空间，以阻挡冬季北风；建筑主体与周边建筑保持足够间距，同时适当的开窗面积保证了冬季日照。建筑外窗可开启面积大于外窗总面积的30%；同时建筑外窗的气密性高于现行国家标准《建筑外窗气密性能分级及检测方法》GB7107规定的4级要求。
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2.住区风环境设计
良好的室外风环境，不仅意味着在冬季风速太大时不会出现人们举步维艰的情况，还应该在炎热夏季保持室内自然通风。从这一点上来说，在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的，要获得良好的住区风环境，了解小区内气流流动情况，是建筑师在设计初期所必须做到的。
3.室内噪声控制
在生态建筑的设计过程中还应该充分考虑到防噪声系统的设计。与此同时，更应该重视污染控制。通过绿化带的合理布置，保持建筑周围的气流流动，这样，将会改变室内的空气质量。在生态建筑设计的开始阶段，设计人员首先要对施工现场进行调查与测试，看本地区的噪声和环境污染是否满足要求，如果不符合规定的标准，必须要采取一定的措施来改善居住的环境。如果噪声污染严重超标，那么可以使用双层玻璃，这样一来，不仅降低噪声污染，而且又能保持自然通风。
4.日照、遮阳与采光
夏天阳光的直射和热辐射是影响居室热环境的一个重要因素，同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳是指运用建筑的外形设计、悬挑和凸凹变化而形成建筑围护结构，使室内实际接受的阳光直射和辐射热量减少。比较好的方法是根据当地地理与气侯条件，通过精确计算，对住区的建筑布局以及单体住宅的相对关系，进行建筑群日照、遮阳以及自然采光分析，检验是否满足E1照和遮阳的要求。
5.材料的节能控制
在建造的设计过程中，在满足结构要求的基础上节约材料，充分发挥材料的性能。例如根据经验和计算，使钢筋满足最小配筋率的要求下尽量减少钢筋的用量，在水泥中添加一些添加剂减少水泥的用量，另外还可通过建筑体形设计达到节能效果，如平面布局、平面形状进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向，理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳，提高外围护结构的保温隔热性能，也对建筑材料的节约有着重大意义。
6.绿化、水景设计和防止住区“热岛”现象
住区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关系，同时还和住区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响，住区室外气温有可能出现“热岛”现象。合理的建筑设计和布局，选择高效美观的绿化形式（包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化）及水景设置，可有效地降低“热岛”效应，获得清新宜人的室内外环境。特别值得指出的是，建设生态住区如果只是简单地提高绿化面积而不考虑与林地、水景设施以及自然通风等手段有效地结合起来，不仅不能充分发挥绿化在改善室内外热环境方面的巨大作用，还会造成绿化浇灌上的浪费，可谓得不偿失。在绿化系统设计中除了避免以上误区外，还应做好以下2个方面的工作：第一，合理选择和搭配绿化植物和水景设置，并与整个小区的热环境设计协调起来，这样除了给人以美感外，还能充分发挥植物、水在降低“热岛”作用、改善住区微气候方面的作用；第二，设计中要以人为本，让人在舒适、自然的环境下感受“绿色”。
7.外围护结构布置
这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置，设计中不光要注意体型系数对建筑物热环境的影响，还要注意建筑物不同朝向角和倾角的外墙和外窗对当地主导风向造成的渗透情况、外表面的对流换热系数、日间接受的太阳辐射、夜间背景辐射状况不同的影响。
结语：在住宅建筑设计中，生态建筑的设计是采用多种技术运用的结果，其不但要有先进的技术，还需要政府部门颁布的法律法规进行正确指导。掌握生态住宅的设计原则，并按照生态住宅本身的特点来制定提高生态住宅设计质量的有效方法，可以很好的促进生态住宅的可持续发展，对建设人和自然协调的发展具有重要而积极的意义。
参考文献：
[1]宋涛.论建筑住宅设计中生态建筑理论的运用[J].中国建筑金属结构，2013（02）.
[2]陈通亮.论现代生态住宅建筑设计[J].科技创新与应用，2012（20）.
[3]王亚军，张策.浅谈生态建筑理论在建筑住宅设计中的运用[J].陕西建筑，2012（06）.
论文作者:张松征
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/9
标签：住宅论文; 生态论文; 建筑论文; 环境论文; 建筑设计论文; 系统论文; 热岛论文; 《建筑学研究前沿》2018年第17期论文;