小區(qū)環(huán)境對(duì)住宅節(jié)能的影響

摘要：隨著住宅建設(shè)的不斷發(fā)展以及建筑能耗的不斷增加，住宅節(jié)能設(shè)計(jì)成為建筑節(jié)能的主要內(nèi)容。小區(qū)的外部空間環(huán)境設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)小氣候的控制使住宅設(shè)計(jì)達(dá)到節(jié)能效果。成為住宅節(jié)能設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。本文從總體規(guī)劃設(shè)計(jì)和環(huán)境景觀設(shè)計(jì)兩方面探討小區(qū)環(huán)境對(duì)住宅節(jié)能的影響。

關(guān)鍵詞：外部空間環(huán)境：住宅；小區(qū)；節(jié)能

中圖分類號(hào)：TU111.19⁺5.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1008-0422(2009)05-0172-02

1 前言

建筑能耗約占我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總能耗的2s％左右，隨著改革開(kāi)放的不斷深入，我國(guó)建筑規(guī)模迅速擴(kuò)大，使得建筑能耗也隨之增加，且呈上升趨勢(shì)：與此同時(shí)，人民生活水平的提高以及商品房的不斷發(fā)展，住宅建設(shè)成為城市建設(shè)的主要推動(dòng)力，住宅節(jié)能設(shè)計(jì)也成為建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。

住宅節(jié)能設(shè)計(jì)需要從建筑設(shè)備設(shè)計(jì)、建筑單體設(shè)計(jì)和外部空間環(huán)境設(shè)計(jì)三個(gè)方面進(jìn)行考慮，它的中心是：遵循氣候設(shè)計(jì)和節(jié)能的基本方法，減少建筑能耗，提高能源利用效率。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，僅依靠提高建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能和密封性能的節(jié)能效果是有限的，而通過(guò)對(duì)外部空間環(huán)境的規(guī)劃控制使住宅環(huán)境既滿足居住舒適度要求又達(dá)到節(jié)能效果則具有巨大的發(fā)展空間。本文主要探討外部空間環(huán)境對(duì)住宅節(jié)能的影響。

外部空間環(huán)境設(shè)計(jì)主要通過(guò)對(duì)某一區(qū)域的小氣候控制來(lái)影響建筑節(jié)能。形成小氣候的微環(huán)境因素主要包括建筑物周圍熱濕環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境以及空氣流場(chǎng)和空氣品質(zhì)，它們均受到外部空間環(huán)境的影響，外部空間環(huán)境設(shè)計(jì)包括總體規(guī)劃設(shè)計(jì)和環(huán)境景觀設(shè)計(jì)。

2 總體規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)住宅節(jié)能的影響

總體規(guī)劃包括建筑選址和建筑布局，主要是通過(guò)對(duì)基地的選擇以及對(duì)住宅的布局影響其所受的太陽(yáng)輻射和周邊空氣流場(chǎng)達(dá)到節(jié)能效果。

2.1 建筑選址

由于冬季要保存室內(nèi)熱量來(lái)抵御室外低溫，并盡量多接納冬季陽(yáng)光，所以，建筑基地應(yīng)盡量選擇在向陽(yáng)的地段上，為建筑爭(zhēng)取日照創(chuàng)造必要的條件；若基地為坡地，避免將建筑建在東向特別是西向的坡地上，在朝南的坡地上建造房屋是最佳選擇。

建筑基地亦不適宜選擇在山谷、洼地及凹地等處，因冬季冷氣流在凹地里易形成對(duì)建筑物的“霜洞”效應(yīng)，位于凹地的底層或半地下層建筑為保持所需的室內(nèi)溫度所消耗的能量，就會(huì)相應(yīng)得增加，所以，應(yīng)盡量選擇在避風(fēng)的地段上：若基地為坡地，則避免將建筑建在寒冷的北坡，可將建筑建在山坡的中段，避開(kāi)山腳下的冷空氣槽和山頂?shù)拇箫L(fēng)。

22 建筑布局

陽(yáng)光不僅是熱源，同時(shí)還可以提高室內(nèi)的日照水平，保證一定的日照量，從而決定建筑間的最小間距。規(guī)劃布局中，在滿足最小間距的前提下，可以通過(guò)利用建筑樓群的合理布局來(lái)盡量改善日照條件：在多排多列樓棟布局中，采用錯(cuò)位布置，利用山墻空隙來(lái)爭(zhēng)取日照；而在點(diǎn)、條組合布局時(shí)，點(diǎn)式住宅布置在朝向較好位置，條式布置其后，以此來(lái)爭(zhēng)取日照。并且充分考慮建筑的朝向，在寒冷季節(jié)盡量使得具有適量和一定質(zhì)量的日光照入室內(nèi)，并避免冷風(fēng)吹襲；而炎熱季節(jié)則盡量減少太陽(yáng)直射室內(nèi)以及居室外墻面。

建筑之間要有一定的距離，才能使得風(fēng)能夠充分穿過(guò)建筑，以便進(jìn)行合理的組織，此外，還需調(diào)整建筑物的朝向，使冬季避免冷風(fēng)吹襲，而夏季易獲得盛行風(fēng)，以此保持通風(fēng)良好。在組合布局時(shí)，可通過(guò)毗連或者組團(tuán)的方式，力爭(zhēng)有較小外墻的數(shù)量，以求有最小的外表面受風(fēng)吹，共同抵御寒風(fēng)，這樣不僅避免了風(fēng)漏斗的出現(xiàn)，也減少了建筑的熱損失。

3 環(huán)境景觀設(shè)計(jì)對(duì)住宅節(jié)能的影響

小區(qū)的環(huán)境景觀由綠化、水體、環(huán)境小品等構(gòu)成，它們與住宅節(jié)能密不可分，是對(duì)住宅節(jié)能影響的最主要因素。

3.1 綠化

綠化在外部空間環(huán)境中是個(gè)極為重要的元素，它具有調(diào)節(jié)光、溫度、濕度的作用，可以改善小氣候、美化環(huán)境、有益居者身心健康。良好的建筑綠化環(huán)境是可以給我們帶來(lái)很多好處，不但可以提高環(huán)境質(zhì)量，而且可以使住宅冬暖夏涼，減少能源消耗。通過(guò)綠化來(lái)降低住宅的能耗的方法很多，主要有以下三種：

①地表綠化

地表植被對(duì)于降低環(huán)境溫度、減少水分蒸發(fā)的作用巨大。資料表明，高大的法國(guó)梧桐樹(shù)占地1m²，樹(shù)冠卻有8m左右的直徑，并可吸收50％以上的輻射熱：每公頃綠地在夏季可以從周圍環(huán)境中吸收81.8兆焦耳的熱量，相當(dāng)于189臺(tái)空調(diào)全天的制冷量。

在植被種植位置的選擇上，可以使宅旁綠地貼近居民，同時(shí)需考慮建筑物的朝向，如在建筑的南面種上一棵高大的落葉喬木，可以很好的遮擋正午炙熱的陽(yáng)光；到了冬天，樹(shù)葉的脫落又可以使更多的陽(yáng)光射進(jìn)屋內(nèi)。在建筑的西面種植較矮且樹(shù)冠繁茂的樹(shù)，正好可以解決夏季惱人的西曬問(wèn)題。有研究顯示，在建筑周圍適當(dāng)植樹(shù)，可以在夏季減少50％的制冷能耗；而在樹(shù)蔭下的房車，其空調(diào)設(shè)備可降低75％。

樹(shù)木可以減弱風(fēng)勢(shì)，對(duì)建筑起到防風(fēng)的作用。一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，在建筑北側(cè)、西側(cè)和東側(cè)都種植樹(shù)木(包括樹(shù)木、籬笆等)，在冬季，建筑的能耗平均可降低40％，如果只把樹(shù)木種植在建筑的迎風(fēng)面，也可減低能耗25‰

②立體綠化

立體綠化就是使用攀緣植物在建筑物的立面進(jìn)行綠化，包括圍墻、廊架、燈柱等建設(shè)小品的表面綠化。

樹(shù)木和攀援類植物可以借助自身的光合作用以及蒸騰、蒸散作用，將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為新的能量形式而消耗掉，以此來(lái)使建筑物降溫。在蒸騰、蒸散過(guò)程中，除將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱效應(yīng)外。還要吸收周圍環(huán)境中的能量，以此降低溫度，并造成能量的良性循環(huán)利用。有研究表明，在夏季，有攀援類植物的墻面，其外表面晝夜平均溫度由35.1℃降到30.7℃，相差4.4℃之多：而墻的內(nèi)表面溫度相應(yīng)由30.0℃降到29.1℃，相差0.9℃。

攀援類植物在冬季落葉后，既不影響墻面得到太陽(yáng)輻射熱，同時(shí)附著在墻面的枝莖又成了一層保溫層，可使風(fēng)速降低，延長(zhǎng)外墻的使用壽命。

立體綠化可減弱城市噪聲，當(dāng)噪聲聲波通過(guò)濃密的藤葉時(shí)，約有26％的聲波被吸收掉。除此之外，攀緣植物的葉片多有絨毛或凹凸的脈紋，能吸附大量的飄塵，還可起到過(guò)濾和凈化空氣的作用。

③屋頂綠化

屋頂綠化可以減弱建筑物的日光反射，緩解熱島效應(yīng)，有研究統(tǒng)計(jì)，夏季14點(diǎn)時(shí)裸露屋頂表面溫度高達(dá)70℃以上，而屋頂綠化后的屋面溫度只有29℃，室內(nèi)溫度下降4～6℃，緩解了城市的熱島效應(yīng)，大大降低了空調(diào)能耗。

屋頂綠化可以降解沙塵、吸納可吸入顆粒，降低城市上空二氧化碳含量。聯(lián)合國(guó)環(huán)境暑的研究表明：如果一個(gè)城市的屋頂綠化率達(dá)到70％以上，城市上空的二氧化碳含量將下降50‰

3.2 水體景觀

水體也是外部空間環(huán)境中重要的元素之一，它作為萬(wàn)物之源，是地球生命的命脈，不僅承載著水質(zhì)涵養(yǎng)、供養(yǎng)植物生長(zhǎng)的功能，而且能調(diào)節(jié)溫濕度、凈化空氣、吸塵降噪、有效調(diào)節(jié)居住生態(tài)環(huán)境。較大面積的水體或水系統(tǒng)，可以改善整個(gè)住區(qū)的小氣候，影響周圍環(huán)境的溫濕度：對(duì)于較小的水體，可以改善局部區(qū)域的微氣候。

將外部空間環(huán)境中的水池或者噴泉設(shè)計(jì)在庭園中，或者在迎風(fēng)的路徑上，當(dāng)風(fēng)刮過(guò)時(shí)，通過(guò)大氣環(huán)流，將熱的地區(qū)與周圍地區(qū)的空氣進(jìn)行交換，吸收空氣中的熱量，以此降低環(huán)境的溫度，此外，水能夠降低空氣的干燥度，保證其空間環(huán)境中的空氣濕度滿足人們居住的舒適度。

居住區(qū)中的水景如小溪、人工湖、各種噴泉都有降塵凈化空氣及調(diào)節(jié)濕度的作用，尤其是它能明顯增加環(huán)境中的負(fù)氧離子濃度，使人感到心情舒暢，具有一定的保健作用。水與空氣接觸的表面積越大，噴射的液滴顆粒越小，空氣凈化效果越明顯，負(fù)離子產(chǎn)生的也越多。

3.3 環(huán)境小品

環(huán)境小品的位置和方向會(huì)影響到人的舒適度，建筑物能源消耗，戶外空間使用的便利性等。來(lái)自太陽(yáng)的光和熱量稱為太陽(yáng)輻射。不同地區(qū)的太陽(yáng)輻射量是不同的，在某一特定地點(diǎn)接收到的太陽(yáng)輻射影響到人們?cè)谕獠靠臻g環(huán)境中的舒適度，它的不同部分接收到的太陽(yáng)輻射量可以通過(guò)環(huán)境小品的設(shè)計(jì)來(lái)改變：在北半球的環(huán)境小品，朝南可以最大程度接收到太陽(yáng)輻射——在涼爽的季節(jié)，使直射的太陽(yáng)輻射進(jìn)入到這一區(qū)域，可以提高熱量舒適度；而在溫暖的季節(jié)則可以提供蔭涼以減少太陽(yáng)輻射。在某一區(qū)域接收到的風(fēng)量可以由折射或風(fēng)洞增加，“質(zhì)量守恒”需要空氣流到某個(gè)地方，即使是在其遇到實(shí)心物體的時(shí)候。大氣作為風(fēng)吹過(guò)某一景觀正如水流進(jìn)一條水渠，當(dāng)遇到阻擋的時(shí)候，就會(huì)從障礙的上面和四周繼續(xù)向前流動(dòng)，通過(guò)設(shè)計(jì)可以使風(fēng)改變方向并流過(guò)需要增加風(fēng)量的地方，正如當(dāng)水在一個(gè)狹窄的水渠內(nèi)流過(guò)時(shí)會(huì)加，速一樣，如果風(fēng)在兩個(gè)實(shí)心物體之間(如建筑物)形成的風(fēng)道吹過(guò)時(shí)也會(huì)加速。

將環(huán)境小品定位于景觀內(nèi)，以便于其“減風(fēng)區(qū)”會(huì)在一個(gè)低風(fēng)速區(qū)形成(當(dāng)空氣比物體更冷時(shí)就不會(huì)變冷)，并允許風(fēng)能進(jìn)入到一個(gè)依靠對(duì)流增加冷卻的區(qū)域，以此來(lái)改變風(fēng)。將風(fēng)導(dǎo)向所需方向。對(duì)于在寒冷季節(jié)使用的區(qū)域，盡量遠(yuǎn)離盛行的冷季風(fēng)，或者設(shè)置一個(gè)逆風(fēng)障礙，與盛行的季風(fēng)垂直：對(duì)于在溫暖季節(jié)使用的區(qū)域，不需要阻擋并盡可能增強(qiáng)盛行季風(fēng)。

綜上所述，營(yíng)造舒適節(jié)能的居住區(qū)外部空間環(huán)境，既要符合自然法則，遵循生態(tài)學(xué)原則，尊重和保護(hù)原有的地形地貌、大樹(shù)水體及人文景觀；又要尊重藝術(shù)創(chuàng)作規(guī)律，追求建筑、景觀、環(huán)境小品和設(shè)施等的和諧一致：同時(shí)又各有側(cè)重，安全可靠又經(jīng)濟(jì)，以主導(dǎo)姿態(tài)來(lái)減小整個(gè)居住區(qū)的能耗，追求自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益的最大化，營(yíng)造出節(jié)能環(huán)保、個(gè)性鮮明、變化豐富的居住區(qū)外部空間環(huán)境。

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