建筑設(shè)計(jì)及住宅規(guī)劃中的節(jié)能設(shè)計(jì)

艾菁菁

【摘要】作為與人類活動(dòng)關(guān)系最為密切的住宅，如果在規(guī)劃及建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中體現(xiàn)“節(jié)約”、“和諧”的思想，創(chuàng)造出節(jié)能的生態(tài)社區(qū)和建筑，是一個(gè)十分有意義的課題。

【關(guān)鍵詞】規(guī)劃設(shè)計(jì);節(jié)能要點(diǎn);建筑設(shè)計(jì)

Architectural design and residential planning in the energy-saving design

Ai Jing-jing

（New Energy Nuclear Industry Nuclear Engineering Co.， LtdTaiyuanShanxi030000）

【Abstract】As the relationship between human activity and the closest residence， if reflected in the planning and architectural design process， "savings"， "harmony" thinking， creating ecological communities and building energy efficiency is a very interesting topic.

【Key words】Planning and design;Energy points;Architectural Design

1. 前言

隨著能源日益成為一項(xiàng)對(duì)我國(guó)持續(xù)高速發(fā)展產(chǎn)生重大影響的問(wèn)題，如何合力充分的利用能源成為了舉國(guó)上下的關(guān)注焦點(diǎn)。近段時(shí)間更提出了建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、和諧發(fā)展等倡議以解決該問(wèn)題。作為與人類活動(dòng)關(guān)系最為密切的住宅，如果在規(guī)劃及建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中體現(xiàn)“節(jié)約”、“和諧”的思想，創(chuàng)造出節(jié)能的生態(tài)社區(qū)和建筑，是一個(gè)十分有意義的課題。

2. 規(guī)劃設(shè)計(jì)中的節(jié)能要點(diǎn)

2.1對(duì)于建筑節(jié)能產(chǎn)生重要影響的有如下幾點(diǎn)自然因素：

（1）日照：適度的日照會(huì)讓住戶感覺(jué)舒適，但是過(guò)度曝曬或缺少陽(yáng)光則會(huì)對(duì)生活帶來(lái)不利影響。雖然空調(diào)可以調(diào)節(jié)室內(nèi)氣溫，但是也會(huì)消耗大量的電能。

（2）風(fēng)及空氣流通：建筑密集的住宅區(qū)會(huì)造成室內(nèi)外空氣的不流通，會(huì)造成由于熱量無(wú)法及時(shí)揮發(fā)而造成不必要的能源消耗。

（3）降雨：水是日常生活中必不可少的重要自然資源。如何充分利用雨水來(lái)為日常生活服務(wù)是一個(gè)在規(guī)劃及建筑設(shè)計(jì)中需要注意的課題。

2.2首先談?wù)勗谝?guī)劃設(shè)計(jì)中如何利用這些自然要素。規(guī)劃設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是平面布局、開(kāi)發(fā)強(qiáng)度及相關(guān)的配套設(shè)施。

2.2.1合理的平面布局。

（1）建筑朝向：南北向的住宅排列方式可以保證住宅獲得充足的日照，并且山墻面對(duì)西向則可以有效避免被日光曝曬。

（2）建筑間距：住宅之間保證合適的間距是滿足日照及通風(fēng)的重要保證，根據(jù)居住區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范，滿足日照要求為基礎(chǔ)，綜合考慮采光、通風(fēng)、消防、防災(zāi)、管線埋設(shè)、視覺(jué)衛(wèi)生等要求確定。

（3）風(fēng)道：住宅區(qū)內(nèi)的空氣流通主要依靠建筑圍合形成的風(fēng)道。因此在平面布局時(shí)要注意避免在風(fēng)道上設(shè)置障礙物影響了空氣的流通。

（4）綠化及樹(shù)木種植：盡量減少建筑群間的硬化地面，推廣植草磚地面，提高綠地率，加強(qiáng)由落葉喬木、常綠灌木及地面植被組成的空間立體綠化體系，以便由樹(shù)冠和地面植被阻檔、吸收大部分的太陽(yáng)直射輻射，減小地面對(duì)建筑物的反射輻射，降低區(qū)域的夏季環(huán)境溫度，減輕區(qū)域的熱島現(xiàn)象。

2.2.2合適的建筑密度。

在住宅區(qū)的設(shè)計(jì)中，建筑密度對(duì)創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境有直接的影響。較低的建筑密度意味著住宅區(qū)內(nèi)會(huì)有更多的空間設(shè)置開(kāi)敞空間及綠地，同時(shí)較低的建筑密度也是合適建筑間距、充足日照、通暢的風(fēng)道的有力保證。所以，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，降低建筑密度是保證良好生活環(huán)境、有利于居住節(jié)能的有效的措施。

2.2.3市政設(shè)施。

住宅區(qū)的市政設(shè)施設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)注意能源的收集和循環(huán)使用。例如設(shè)計(jì)雨水收集系統(tǒng)、水利用循環(huán)系統(tǒng)、太陽(yáng)能利用裝置等，均可以起到充分利用能源的作用。

3. 建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能要點(diǎn)

對(duì)于單體住宅建筑來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)中注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題可以有效的降低建筑能耗。

3.1建筑朝向：這個(gè)在規(guī)劃布局中進(jìn)行了論述。

3.2建筑面寬與進(jìn)深：住宅建筑保持合適的面寬與進(jìn)深有助于自然采光及充分享受日照，進(jìn)而降低空調(diào)等耗能工具的使用。每戶住宅的建筑面寬直接關(guān)系到其迎風(fēng)面的大小。單戶住宅建筑面寬越大，其迎風(fēng)面就會(huì)越寬，越有利于自然換氣。而建筑進(jìn)深則關(guān)系到建筑的自然采光及氣流在室內(nèi)的流通。一般來(lái)說(shuō)，建筑進(jìn)深越窄，則空氣在建筑內(nèi)部流通的的距離就會(huì)越短，空氣受到的阻礙就會(huì)越少;同時(shí)，在建筑受光面寬一定的情況下，建筑進(jìn)深越窄，則建筑內(nèi)部可受到日照的面積就會(huì)越大。當(dāng)然，建筑的面寬和進(jìn)深也同時(shí)受到用地形狀，內(nèi)部空間設(shè)計(jì)等因素的制約，在滿足使用及法規(guī)要求前提下，應(yīng)盡可能的加大建筑面寬，縮短建筑進(jìn)深。

3.3窗戶的設(shè)計(jì)。

3.3.1窗戶的朝向。

窗戶的朝向影響到風(fēng)如何進(jìn)入室內(nèi)及風(fēng)在室內(nèi)的流動(dòng)方向。入口與出口間的直接軸線經(jīng)常是空氣在房間內(nèi)流動(dòng)的路徑，當(dāng)進(jìn)風(fēng)口與風(fēng)向成正交（90度）時(shí)，空氣流動(dòng)會(huì)直接朝向出口，對(duì)房間內(nèi)其他部分的作用很小。當(dāng)窗戶與風(fēng)向成一定角度時(shí)，進(jìn)入室內(nèi)后，風(fēng)速會(huì)變快，風(fēng)所影響的區(qū)域也會(huì)變大，這種情況下，有利于空氣的自然流通及室內(nèi)散熱。

3.3.2窗戶的大小。

窗戶的大小決定對(duì)流的空氣速度。要使空氣進(jìn)入房間，也必須讓空氣有出口流通。需要注意，當(dāng)窗戶愈開(kāi)愈大時(shí)，室內(nèi)風(fēng)速反而會(huì)下降。endprint

對(duì)流提供自然換氣的最佳情況，設(shè)計(jì)時(shí)需要注意。當(dāng)出風(fēng)口大于入風(fēng)口時(shí)，房間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生最大的風(fēng)速。出風(fēng)口與入風(fēng)口大小相同時(shí)，風(fēng)產(chǎn)生最大的風(fēng)流量。不過(guò)如要達(dá)到?jīng)隹斓男Ч?，最大的風(fēng)速比較重要。

3.3.3窗玻璃色澤的選擇。

窗玻璃是窗戶構(gòu)成中最重要的因素。玻璃材料的選擇直接關(guān)系到建筑受到日照的影響、氣流的流入及流出，這對(duì)寒冷地區(qū)的保暖十分重要。除去一般的玻璃材料而使窗玻璃對(duì)日照、反光、吸熱等產(chǎn)生的影響外，在一般的處理上，窗戶的色澤會(huì)對(duì)上述因素產(chǎn)生重大的影響。

一般來(lái)說(shuō)，深色澤的玻璃會(huì)極大的降低照入室內(nèi)的日光量，所以，經(jīng)由玻璃透射的熱量較少，因此室內(nèi)溫度較低，有利于在炎熱地區(qū)使用。但是由于深色澤的玻璃反射陽(yáng)光現(xiàn)象較為嚴(yán)重，會(huì)影響建筑物周邊環(huán)境的溫度，同時(shí)反射所造成的眩光現(xiàn)象也是干擾行車安全的重要因素。

和深色澤的玻璃相反，淺色澤的玻璃可具有更好的透光性，吸收更多的熱量，比較適宜在寒冷的地區(qū)使用。

在新技術(shù)的支持下，開(kāi)發(fā)出的多層強(qiáng)化玻璃有效的解決了淺色玻璃和深色玻璃的缺陷，在雙層玻璃之間的中間膜層可以滿足各種顏色的要求，同時(shí)中間膜層具有阻擋透射的特性，在準(zhǔn)許光透射的情況下，對(duì)于噪音干擾的控制及降低熱透射與過(guò)度眩光等問(wèn)題，都能發(fā)揮良好的功效。

3.4建筑的垂直綠化。

目前，高層住宅樓在城市內(nèi)鱗次櫛比，高層建筑所帶來(lái)的適居性、生態(tài)結(jié)構(gòu)失衡、高能量消耗等問(wèn)題，通過(guò)垂直造園手段可以有效的解決這類問(wèn)題。

垂直造園就是將高層住宅樓加以綠化，包括在高層住宅中導(dǎo)入植栽及其他生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成元素，垂直造園將改善建筑物立面的微氣候。

3.4.1在高層住宅的外觀、內(nèi)部空間、空中庭園、地面層和立面處理上，運(yùn)用植栽會(huì)產(chǎn)生下列益處：

（1）可以改善地區(qū)的生態(tài)。

（2）在高層住宅中增加植物數(shù)量，可以提升其生態(tài)價(jià)值，此價(jià)值在于增加基地內(nèi)生物的多樣性，有助于生態(tài)的穩(wěn)定。

（3）美化室內(nèi)空間環(huán)境，提高適居性。

（4）植栽除了提供內(nèi)部空間與外墻的遮陽(yáng)作用外，也可減少建筑物內(nèi)部產(chǎn)生的熱反射與眩光。

（5）植物的蒸發(fā)作用有助于降低建筑外墻溫度。

（6）植物可作為視覺(jué)屏障及聲音屏障。

（7）植物可以賦予建筑外立面以特殊質(zhì)感。

3.4.2在垂直造園中，把建筑物系統(tǒng)和植栽整合的手段有如下兩種：

（1）將植栽區(qū)分為幾個(gè)不相聯(lián)結(jié)的種植區(qū)。在此情況下，雖然能維持物種的同質(zhì)性，不過(guò)需要更規(guī)律的人為照顧以確保其生態(tài)穩(wěn)定性。

（2）利用連貫的階梯狀花臺(tái)方式，在建筑物立面上創(chuàng)造連續(xù)的植栽區(qū)。垂直庭園可以使用藤架（便于垂直生長(zhǎng)）及容易透水的花盆。這些方式可讓物種產(chǎn)生某種程度的互動(dòng)作用，并與地面層的生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起。相比較第一種方式，這種處理方式有利于生物的連續(xù)性，是最佳的處理方式。

3.4.3在垂直造園中，需要重點(diǎn)處理好植物生長(zhǎng)的有機(jī)條件以及如何將這些條件納入摩天大樓的建筑結(jié)構(gòu)中。

（1）適宜的覆土深度。300毫米到400毫米的深度就可以滿足植物的生長(zhǎng)。

（2）需要處理好建筑物頂部滲漏的問(wèn)題。

（3）對(duì)植物按照科學(xué)時(shí)間進(jìn)行澆水、施肥。

（4）適宜的溫度：白天溫度21.5℃～24℃，夜間則不應(yīng)低于5℃。

（5）通風(fēng)及換氣：大部分的室內(nèi)空間中，二氧化碳含量應(yīng)該足夠，只需換氣補(bǔ)充被光合作用消耗的二氧化碳。

（6）需要特別注意的是，過(guò)冷或過(guò)冷都有可能傷害植物。因此，植物需要避免放在空調(diào)系統(tǒng)附近。

3.5合理設(shè)置交通核的位置。

3.5.1交通核是高層住宅重要的結(jié)構(gòu)組成部分，一般來(lái)說(shuō)，交通核位置有如下三種做法：（1）中央核;（2）雙核;（3）單側(cè)核。

3.5.2從節(jié)約能耗的角度考慮，將交通核設(shè)置在建筑物周邊有利于節(jié)能，具體有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）不需裝設(shè)防火加壓風(fēng)管，降低裝置費(fèi)用與營(yíng)建運(yùn)用。

（2）電梯門廳有直接對(duì)外的視野，易于辨認(rèn)所在位置。

（3）提供自然換氣及采光。

（4）服務(wù)核位于建筑側(cè)面，直接受到太陽(yáng)的照射，可以極大降低建筑內(nèi)部空調(diào)負(fù)荷（窗戶位于南北向，服務(wù)核位于東西向）。服務(wù)核的配置滿足上述要求，避免在比核區(qū)域更需要冷氣的使用空間中產(chǎn)生熱量，同時(shí)形成緩沖地帶，盡可能減少使用空間的冷氣（或暖氣）的流失。同時(shí)核安排在周邊也可以抵擋冬季寒風(fēng)。

4.結(jié)語(yǔ)

以上是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，一些基本的降低能耗的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)手段。能源是我國(guó)的戰(zhàn)略物質(zhì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力，又是后代人生存的必要條件，建筑節(jié)能是貫徹國(guó)家節(jié)約能源法和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的大事，所以節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)者又實(shí)際上承擔(dān)了一份牽涉到國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略和后代人生存條件的社會(huì)責(zé)任。規(guī)劃工作者和建筑工作者現(xiàn)在所做的工作是力圖和自然建立和諧對(duì)話的建設(shè)，為可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

[文章編號(hào)]1619-2737（2014）10-20-820endprint

（3）對(duì)植物按照科學(xué)時(shí)間進(jìn)行澆水、施肥。

（4）適宜的溫度：白天溫度21.5℃～24℃，夜間則不應(yīng)低于5℃。

（5）通風(fēng)及換氣：大部分的室內(nèi)空間中，二氧化碳含量應(yīng)該足夠，只需換氣補(bǔ)充被光合作用消耗的二氧化碳。

（6）需要特別注意的是，過(guò)冷或過(guò)冷都有可能傷害植物。因此，植物需要避免放在空調(diào)系統(tǒng)附近。

3.5合理設(shè)置交通核的位置。

3.5.1交通核是高層住宅重要的結(jié)構(gòu)組成部分，一般來(lái)說(shuō)，交通核位置有如下三種做法：（1）中央核;（2）雙核;（3）單側(cè)核。

3.5.2從節(jié)約能耗的角度考慮，將交通核設(shè)置在建筑物周邊有利于節(jié)能，具體有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）不需裝設(shè)防火加壓風(fēng)管，降低裝置費(fèi)用與營(yíng)建運(yùn)用。

（2）電梯門廳有直接對(duì)外的視野，易于辨認(rèn)所在位置。

（3）提供自然換氣及采光。

（4）服務(wù)核位于建筑側(cè)面，直接受到太陽(yáng)的照射，可以極大降低建筑內(nèi)部空調(diào)負(fù)荷（窗戶位于南北向，服務(wù)核位于東西向）。服務(wù)核的配置滿足上述要求，避免在比核區(qū)域更需要冷氣的使用空間中產(chǎn)生熱量，同時(shí)形成緩沖地帶，盡可能減少使用空間的冷氣（或暖氣）的流失。同時(shí)核安排在周邊也可以抵擋冬季寒風(fēng)。

4.結(jié)語(yǔ)

以上是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，一些基本的降低能耗的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)手段。能源是我國(guó)的戰(zhàn)略物質(zhì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力，又是后代人生存的必要條件，建筑節(jié)能是貫徹國(guó)家節(jié)約能源法和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的大事，所以節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)者又實(shí)際上承擔(dān)了一份牽涉到國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略和后代人生存條件的社會(huì)責(zé)任。規(guī)劃工作者和建筑工作者現(xiàn)在所做的工作是力圖和自然建立和諧對(duì)話的建設(shè)，為可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

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