基于绿色生态理念下的城市住宅建筑设计分析

姚江浩

(宁波工程学院建筑与交通工程学院，浙江 宁波 315000)

现如今随着我国经济的空前发展，建筑行业也在不断进步。人们开始强调建筑的环保性、绿色化，传统城市住宅的设计随着人们环保意识的不断增强已经无法满足当代人对住宅建筑的要求，在此大背景下绿色生态理念的城市住宅设计更能满足社会的需求。城市住宅与绿色生态理念相融合的设计模式将会是未来城市发展的趋势，通过建筑整体布局及环境营造，合理处理好城市与自然的关系，从而实现可持续发展的城市住宅理念。

1 绿色生态理念建筑设计的意义

建筑是为了满足人们生活的需要而产生的，随着社会的生产和发展，自然资源也在被不断破坏，越来越多的人开始关注自然生态，对建筑也提出了新的要求。绿色生态建筑顺应时代潮流满足人们生活的需求，将城市住宅与绿色生态理念相融合才能更好的实现建筑的可持续发展。因此，我们要将绿色生态理念运用到建筑设计中去，在发展中与环境和谐共存，实现建筑的低能耗、低污染。

2 绿色生态理念建筑设计的要点

绿色建筑设计与传统建筑设计不同，要求在设计与施工阶段全过程的融入绿色生态理念，通过绿色材料与绿色技术的应用来实现建筑的低能耗与低污染，从而达到资源的可持续利用，实现对生态的保护。

为有效利用绿色技术，绿色建筑设计应从室内外环境、建筑布局、自然资源等入手充分考虑能源的消耗，以进一步提高资源的应用效率以及减少建筑使用中资源的损耗。在设计中要充分利用好当地的自然环境资源，即从场地设计规划开始对建筑的布局、朝向、形体和整个建筑群进行科学合理的布控，并根据当地的自然环境，考虑到风能、太阳能和当地建筑材料等资源，利用绿色技术尽可能地降低建筑在施工与使用中的能耗。实现从设计到施工再到使用全方位的贯彻绿色生态理念，使建筑走向绿色，实现可持续性。

3 绿色生态城市住宅建筑设计分析

3.1 城市住宅设计要点

住宅类建筑要讲究建筑的舒适度、美观度、实用性以及经济性,坚持以人为本的设计理念，让住户有更好的居住体验。根据场地的实际情况进行规划设计，在现代城市住宅设计中人们不单单只要求住宅的舒适性，考虑到人们对住宅的要求，建筑功能的多元化就显得尤为重要，休闲性、观赏性娱乐性等都是建筑功能多元化的体现。在考虑到建筑功能的同时还应注重环境设计，从建筑材料、建筑外观、建筑布局等方面入手与场地环境相融合，利用错层设计提高建筑的层次感与艺术性，突出住宅与周围环境的和谐性，凸显出建筑的自然特点。

城市住宅设计要做好人车分流，在保障道路通畅的同时合理划分好机动车道与人行道，对小区道路设计不同路线、标志标线, 并结合实际情况通过地面机动车道过渡，将机动车引入地下或地面停车场，并对行人和车辆进行有效分离，提升住宅小区的安全性与便利性。

由于社会生产水平的提高，人们的要求也出现多元化的趋势。因此，在设计规划阶段不仅要考虑到当前人们的需求还应考虑到未来住宅建筑发展的趋势，使设计具有前瞻性，使居民在身心上都能感受到建筑的舒适、美观与实用。

3.2 生态理念建筑设计分析

在进行生态理念建筑设计时，要追求人与自然、建筑与自然的和谐，即在设计时要将建筑与周围环境看作一个整体，使建筑融入到环境中去。为实现建筑的生态性我们可以从两个方面来考虑。一是建筑本身的材料、布局与外观构造；二是将自然资源作为建筑设计的重要组成部分。在建筑设计时设计师就要对建筑使用的材料有一个大致的想法，在确保建筑材料安全性的前提下尽可能的提高其环保性，在材料运输到施工阶段最大程度地减少对环境的污染。建筑的布局也是影响建筑能耗的重要因素，它能直接影响到建筑的采光通风以及绿化系统。因此，合理的布局能有效地与环境相互融合，从而减少建筑的能耗以及提高环境舒适度。建筑的外观构造是其内部空间结构的体现，也是实现与环境统一协调的关键因素。在设计生态建筑时要合理利用好场地周围自然的采光、通风与自然景观，这样可以直接减少由照明系统、通风系统以及建筑周围人工环境建设带来的能源消耗。

4 绿色生态理念在城市住宅中的应用

绿色生态建筑理念是为了减少建筑的能耗与污染，从而达到对生态的保护。因此，在设计城市住宅时，我们要从设计到施工再到住户使用，全方位的融合绿色生态理念，通过这种设计模式处理好城市与自然的关系。

4.1 建筑材料的节能应用

建筑材料是建筑设计施工阶段中尤为重要的一部分，能直接影响到住宅建筑的经济性与安全性。由于城市小区住宅要考虑其经济性。因此，在绿色生态建筑设计时首先要考虑到材料的安全性，其次在节能与经济上综合考虑，以最低的成本制定出有效降低建筑能耗的方案。保温设计是减少建筑能耗的重要手段，通过保温设计可有效降低调节室内温度所消耗的能源。建筑材料的类型与厚度会直接影响导热系数，可以结合当地的环境选择不同的建筑材料来实现保温系统与采光系统的节能设计。

新型生态建筑材料相较于传统建筑材料，在保障建筑材料安全性能的前提下能够提升建筑采光、保温等效果。在建筑施工过程中建筑墙体为建筑围护结构的重要构成会对建筑材料产生较多的消耗。为使建筑墙体具有良好的保温、防水功能，在传统的墙体施工期间会考虑通过加厚墙体的方法来提升保温效果，但由于不同地区环境的不同，对于较寒冷的地区，这种方法提升的保温效果并不理想，并且提高了对建筑材料的消耗，使得能源产生过更多的损耗。因此，和以往传统的材料相比，采用新型生态建筑材料代替传统实心砖模式，具有明显的优势，使用新型墙体材料是建筑行业的一种必然趋势。采用与建筑结构相适宜的新型墙体材料，在新型墙体材料的技术支撑下进一步提升建筑节能的效果从而实现建筑施工及使用期间的低能耗，低污染。

4.2 建筑布局的节能应用

在绿色生态建筑设计理念中，建筑的布局也是直接减少建筑能耗的重要因素。建筑所处的环境会对建筑的节能性产生一定的影响。在城市住宅空间规划与布局期间，分析和计算建筑施工可能产生的能耗, 选取地质条件较好的地块作为施工的最优地块，按照场地的自然环境合理布置道路与绿化部分。将城市住宅周围的自然环境作为公共资源得以可持续利用，实现住宅小区整体的生态化，从而减少人工绿化带来的能源损耗。考虑到场地的气候类型和条件，根据不同地区的光照情况，选择最有利的朝向可获取最好的采光以及通风量，并通过斜列式、错列式的布局设置最大化地扩大整个小区住宅的采光与通风量，通过不同生态设计的空间组合从整体上减少照明与暖通系统带来的能耗。

4.3 建筑外立面的节能应用

从绿色生态方面考虑，建筑外立面的开窗及建筑物的颜色是影响建筑蓄热调节室内外温差的重要影响因素，较深的颜色更利于吸收太阳辐射，起到较好的蓄热功能。而较浅的颜色可以更好的反射热量，因此，根据场地的气候类型和条件以及居民的要求选取合适的建筑外立面色调，使室内环境的温度处在适宜的范围内，方能减少不可再生资源的损耗。在开窗的设计中，由于窗户是保证建筑采光和通风的基础，为了追求更好的采光和通风在设计时往往会在规定范围内追求更大的开窗，但开窗的大小会直接影响到室内热损失比例以及冷空气渗入率。因此为了保证住宅空间的采光和通风效果的同时，又要减少建筑暖通、照明系统带来的能耗，在选择门窗时要优先选用热性能良好的门窗材料，科学规划门窗的朝向、大小、样式，使建筑门窗可以最有效的利用光照、风及温度等自然资源，而不是为了盲目追求节能以至于降低了照明率。

4.4 绿色生态技术的应用

住宅建筑的核心目标之一是营造健康舒适的人居环境，将绿色生态技术贯穿于绿色建筑的建设中去，实现建筑、人、自然的和谐共生。绿色生态技术可以让建筑在发展中与环境和谐共存，实现建筑的低能耗，低污染。

4.4.1 节水设计

在住宅建筑设计中，节水设计是实现住宅小区生态化重要的一环。随着我国人民生活水平的不断提高, 人们在日常生活中对热水的需求也大大提高了，因此住宅建筑中的热水供应也成了节水设计中重要的环节。在试用热水前往往会流失部分冷水，这部分冷水一般都是被浪费掉的，我们可以对这部分冷水进行再利用或者减少冷水的流失来达到节水的目的。热水循环的三种方式:立管循环、干管循环和支管循环。浪费的冷水主要是管道内原先滞留的热水冷却成冷水，立管循环在经济效益与节水效果上综合考虑相较于干管循环和支管循环有着不错的优势，因此采用合理的水循环模式对节水设计有着不可忽视的作用。近年来，海绵城市的理念受到广泛关注。将海绵城市的理念与住宅建筑相结合，在建筑设计时利用海绵砖对雨水进行吸收和存储，再通过渗水过滤系统让雨水用于生活所需，提高对雨水的利用率。合理利用海绵砖还能防止雨水的侵蚀提高建筑材料的使用寿命，实现资源的循环再利用，有效减少建筑对资源的消耗。

4.4.2 自然通风设计

自然通风可分为风压作用下的自然通风以及热压作用下的自然通风。根据建筑室内外温差的不同，空气会形成压力差，自然通风设计便是通过分析建筑室内外压力的差值来实现自然通风，这个差值会受自然环境、建筑体量、建筑构造等多方面因素的影响，这便需要建筑师对多方面因素综合考虑提出合理的设计方案。如果室内温度高于室外,建筑物的上部将会有较高的压力,而下部存在较低的压力。当这些位置存在孔口时,气通过较低的开口进入，从上部流出。如果，室内温度低于室外温度,气流方向相反。热压的大小取决于两个开口处的高度差和内外的空气密度差。在实际中,建筑师们多考虑开窗、建筑朝向、建筑群的布局等形式，为自然通风的利用提供有利的条件,使得建筑物能够具有好的通风效果。合理利用自然通风能取代或部分取代传统制冷空调系统，这样不仅能节约能源还能提供新鲜的自然空气。

4.4.3 太阳能设计

太阳能作为一种被广泛应用的清洁、高效、取之不竭的资源一直备受人们的关注，将太阳能技术运用于住宅建筑设计中，既能满足建筑低能耗、低污染的要求又能充分利用太阳能资源。有效利用好太阳能资源可大大减少对其他不可再生资源的浪费，减少对环境的污染。因此将住宅建筑设计与太阳能相结合就显得尤为重要。

对太阳能的利用主要有主动式太阳能建筑技术与被动式太阳能建筑技术两种，主动式太阳能技术往往与高新技术关系密切，需要涉及到将太阳能转化为其他形式的能源，技术高端且复杂。主要是由太阳能集热器、管道、风机或泵、储热装置、室内散热末端等组成的强制循环太阳能供热系统，它将传热工质(水或空气)通过太阳能集热器输送到蓄热器或待供暖房间内。在建筑中的应用主要包括太阳能采热和光伏发电。

在利用太阳能进行住宅建筑设计时，我们可以考虑通过被动式太阳能建筑技术来实现，即利用太阳能提供室内所需的热能，而不用通过机械动力来实现热量的传递。它不像主动式太阳能建筑技术那样需要高新技术的支持，因此其多用于低技术绿色生态建筑中。在利用被动式太阳能建筑技术时，首先要对住宅建筑的朝向进行合理的排布，其次对太阳辐射带来的热能，选择合适的建筑材料与建筑构造来实现对热能的传导与储存，通过自然对流的方式传导热能，使建筑能达到冬天储存太阳热能而到夏天能散出室内热能的目的，以减少调节室内温度带来的能源损耗。还可结合主动式太阳能建筑技术，利用较为常见的太阳能电板以及太阳能热水器来减少建筑对电能的消耗。家用太阳能光伏发电系统按是否向外输出发电量分为以下两类。

第一类为不带储能装置系统适合日照时间较长的地区，第二类为带储能装置系统适合日照时间较短的地区。可根据所处地区当地的自然环境选择不同的系统。太阳能光伏电池板可安装在屋顶或安装在最佳方向的屋前空地上，在安装完太阳能光伏电池板时可通过计算测量微量调整太阳能光伏电池板的倾角以获得最大的发电量。科技在不断进步光伏电池转换效率也在不断提高，在城市住宅建筑中采用太阳能光伏发电系统作为辅助能源, 将会极大的节约能源和不可再生资源, 从而实现在发展中与环境和谐共存，实现建筑的低能耗，低污染。

5 结 语

总而言之，随着经济的发展，社会的进步，低能耗、低污染的绿色生态理念越来越受到人们的关注，我们必须在城市设计和规划中坚持建设绿色生态城市，从而实现城市的可持续发展以及建筑、人与自然的和谐共生。只有住宅建筑被赋予全新的生命，它所承载的生活才能更贴近人内心的需求，实现以人为本理念的同时打造出绿色生态的建筑体系。