基于商業(yè)建筑中庭空間外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì)

摘 要：在商業(yè)建筑能源消耗的高密度趨勢(shì)下，中庭空間其節(jié)能空間大，節(jié)能前景好。通過(guò)對(duì)商業(yè)建筑中庭空間節(jié)能設(shè)計(jì)的研究，專門研究商業(yè)建筑中庭空間外部環(huán)境對(duì)節(jié)能的影響，增強(qiáng)中庭空間的節(jié)能性。

關(guān)鍵詞：商業(yè)中庭；外部環(huán)境；節(jié)能設(shè)計(jì)

前言

商業(yè)建筑作為和人們生活息息相關(guān)的一類公共建筑，因其自身特點(diǎn)所耗費(fèi)的能源在建筑能耗中占有較大的比例。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，改革開(kāi)放的持續(xù)深入，商業(yè)建筑的面積越來(lái)越大，因此要特別注意商業(yè)建筑的節(jié)能，商業(yè)建筑的節(jié)能是國(guó)家在建筑節(jié)能領(lǐng)域取得成效的一個(gè)重要突破口。作為商業(yè)建筑的重要空間，中庭空間因其自身的特性，有著調(diào)節(jié)室內(nèi)氣候，節(jié)約能源的重要作用，具有巨大的節(jié)能潛力。在商業(yè)建筑能源消耗的高密度趨勢(shì)下，中庭空間其節(jié)能空間大，節(jié)能前景好。通過(guò)對(duì)商業(yè)建筑中庭空間節(jié)能設(shè)計(jì)的研究，增強(qiáng)中庭空間的節(jié)能性，從而降低商業(yè)建筑的能耗，在保證商業(yè)建筑內(nèi)舒適購(gòu)物環(huán)境的同時(shí)節(jié)約能源，符合可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)理念。

1 周邊環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì)

商業(yè)建筑的中庭空間不是孤立存在的，它與周圍的空間都是緊密聯(lián)系著的，正如商業(yè)建筑和周圍的環(huán)境相互聯(lián)系一樣。中庭空間要與外部自然環(huán)境有著光線上的貫通和空氣上的流動(dòng)，而且至少有一個(gè)面是要與室外環(huán)境相接觸的，這樣必然會(huì)受到外部環(huán)境的影響。中庭空間作為一個(gè)連接性的過(guò)渡空間，接觸外部環(huán)境的同時(shí)影響著建筑的室內(nèi)環(huán)境。

2 周邊環(huán)境因素

建筑的周邊環(huán)境影響因素包括兩大部分，一個(gè)是自然環(huán)境，另一個(gè)是人工環(huán)境。其中“自然環(huán)境大致可以分為兩類：氣候環(huán)境，即寒熱、風(fēng)、雨、雷電等自然現(xiàn)象；地理環(huán)境，指陸地、海洋等自然環(huán)境”。而人工環(huán)境則包括建筑周邊的道路，其他的構(gòu)筑物，環(huán)境景觀等。

2.1 氣候環(huán)境

建筑從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是人類在適應(yīng)環(huán)境的過(guò)程中而產(chǎn)生的自然產(chǎn)物，“建筑的本原是人類原始初民為了躲風(fēng)雨、避寒署、適應(yīng)氣候的遮蔽所”，中庭空間因其和室外環(huán)境接觸的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部的熱環(huán)境受到室外環(huán)境的影響巨大。影響中庭空間的氣候條件是由其所處區(qū)域的若干要素的變化特征及組合情況所決定的，其中和中庭空間的能耗密切相關(guān)的因素主要包括日照、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、空氣溫度、空氣濕度、風(fēng)、降水量等，這些因素相互聯(lián)系，決定了中庭空間周邊環(huán)境的區(qū)域性微氣候，同時(shí)也與中庭空間的形態(tài)設(shè)計(jì)、能耗、建筑使用者的舒適性相關(guān)。

2.2 景觀

商業(yè)建筑周邊的景觀因素包括自然景觀和人工景觀，其周邊的鋪地、道路網(wǎng)、建筑小品等也是其景觀的一個(gè)重要因素。當(dāng)中庭空間在商業(yè)建筑的一側(cè)的時(shí)候，景觀環(huán)境的位置決定了中庭空間采光界面的位置，因?yàn)榱己玫氖彝猸h(huán)境景觀可以給室內(nèi)的人們提供一個(gè)優(yōu)良的視線景觀。

2.3 周邊構(gòu)筑物

商業(yè)建筑出于將商業(yè)利益最大化的目的，一般都是將商業(yè)建筑選擇在城市中成熟的城市區(qū)域，在此范圍內(nèi)一般是周邊建筑物眾多，商業(yè)活動(dòng)成熟，交通狀況便利，活動(dòng)多人流大。商業(yè)建筑通常都不是孤立存在的，而是處于一個(gè)建筑群體之中，與周圍的構(gòu)筑物都是相互聯(lián)系相互影響的。除了構(gòu)筑物之外，還包括周邊的道路和市政設(shè)施等等。其中對(duì)商業(yè)建筑中庭空間影響最大的應(yīng)該是其周圍的臨近建筑，這些建筑的實(shí)體體量決定了商業(yè)建筑周圍建筑群的布局和自然采光，因此為了使得商業(yè)建筑中庭空間滿足良好的通風(fēng)和采光，商業(yè)建筑應(yīng)該和周邊建筑保證一定的日照間距，而且同時(shí)要避免其他建筑的光污染。

2.4 水體布置

商業(yè)建筑周圍的景觀常常是能體現(xiàn)商業(yè)品質(zhì)的因素，在很多商業(yè)建筑的景觀之中，常常有水池等水文景觀，如何設(shè)計(jì)好水體景觀，和商業(yè)建筑的中庭空間相聯(lián)系，是中庭空間節(jié)能的一個(gè)重要方面。

水體是很好的傳熱體，其吸熱能力很強(qiáng)，通過(guò)大面積的水體，可以存儲(chǔ)大量的熱量，在蒸發(fā)過(guò)程中能夠從周邊環(huán)境吸收走大量的熱量，從而降低環(huán)境的問(wèn)題，水面對(duì)場(chǎng)地氣候環(huán)境具有調(diào)節(jié)作用（因?yàn)樗w的這個(gè)特性，就使得水面成為了中庭空間冬夏兩個(gè)季節(jié)最好的空氣溫度和濕度的調(diào)節(jié)器。

通過(guò)在中庭空間的周邊布置一定數(shù)量的水體，通過(guò)水體的蒸發(fā)和流動(dòng)，可以帶走大量的熱量，從而大大降低中庭空間周邊的環(huán)境溫度，并且調(diào)節(jié)中庭空間的空氣濕度。要想充分發(fā)揮水體在夏天的蒸發(fā)制冷作用的話，就應(yīng)該把自然通風(fēng)和水體蒸發(fā)制冷相結(jié)合起來(lái)，讓空氣的流動(dòng)來(lái)帶動(dòng)水蒸氣的運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到降溫和調(diào)節(jié)的作用。水面與建筑中庭的位置以及水面的規(guī)模直接影響到了水體的蒸發(fā)制冷效果，其位置關(guān)系主要有三種形式：水面位于建筑中庭空間夏季主導(dǎo)風(fēng)的上風(fēng)向、水面位于建筑中庭空間夏季主導(dǎo)風(fēng)的下風(fēng)向、水面位于建筑中庭空間的兩側(cè)。

最適宜的水面和建筑中庭空間的位置關(guān)系是水面處于建筑中庭空間夏季風(fēng)的上風(fēng)向。當(dāng)水面位于建筑夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向時(shí)，冬季白天，太陽(yáng)輻射作用下，水體溫度增高，儲(chǔ)存了大量熱量，到了晚上，環(huán)境中空氣溫度下降，水體中所儲(chǔ)存的熱量逐漸向空氣中散發(fā)，彌補(bǔ)了建筑中庭周圍環(huán)境溫度下降造成的熱量損失。夏季白天，風(fēng)從水面吹來(lái)，由于水面溫度比空氣溫度低，當(dāng)水面具有一定規(guī)模時(shí)，氣流經(jīng)過(guò)開(kāi)闊水面時(shí)被水面上部冷空氣冷卻，制冷作用明顯。

3 植被布置

3.1 改善熱環(huán)境

在中庭空間周邊種植綠化，改變地面特性，有利于調(diào)節(jié)周邊的空氣溫度和空氣濕度，減少環(huán)境的熱輻射。首先種植高大的樹(shù)木可以對(duì)陽(yáng)光進(jìn)行遮擋和反射太陽(yáng)光，減緩地面的升溫的同時(shí)也降低了地面附近的溫度。有樹(shù)木綠化的區(qū)域溫度會(huì)低于其他硬質(zhì)地面的溫度，這樣溫度差的存在就會(huì)形成風(fēng)，從而增加了對(duì)熱散熱，帶走熱量。其次綠地還能夠截留降水，在太陽(yáng)的照射下，水分蒸發(fā)也可以帶走熱量從而降低地表溫度和氣溫，同時(shí)綠色植物還可以通過(guò)“蒸騰作用”散發(fā)水分來(lái)提高空氣的相對(duì)濕度。

3.2 改善風(fēng)環(huán)境

植物景觀不僅可以給商業(yè)建筑提供一個(gè)極具觀賞性的周邊環(huán)境，良好的植物景觀可以通過(guò)中庭空間給商業(yè)建筑內(nèi)的顧客一個(gè)良好的景觀視線。同時(shí)合理的配置植被還能夠改善商業(yè)建筑周邊場(chǎng)地的風(fēng)環(huán)境，在中庭空間周邊依據(jù)植物的種類、位置、高度和不同的季節(jié)進(jìn)行選擇和配置，從而對(duì)風(fēng)環(huán)境進(jìn)行改善和調(diào)節(jié)。植物可以有效的改善中庭空間周邊的夏季和冬季的風(fēng)環(huán)境狀況，從而改善商業(yè)建筑中庭空間的自然通風(fēng)情況。

4 周邊建筑物布置

4.1 相互遮擋避開(kāi)暑熱

為了提升商業(yè)活動(dòng)的品質(zhì)，形成良好的商業(yè)氛圍，商業(yè)建筑一般處于都市中心。為了平衡區(qū)域的能源負(fù)荷，適宜兩三個(gè)商業(yè)建筑集中設(shè)置，這樣的話可以相互形成遮擋，在保證一定的日照間距的情況下，減少太陽(yáng)的輻射。合理的利用建筑布局，有效的組織建筑單體和道路網(wǎng)，來(lái)給商業(yè)建筑提供良好的自然通風(fēng)情況，從而通過(guò)中庭空間來(lái)調(diào)節(jié)區(qū)域的熱濕環(huán)境，從而減少商業(yè)建筑的制冷能源消耗。

4.2 開(kāi)敞空間布局

在商業(yè)建筑聚集的區(qū)域，不同商業(yè)建筑之間的開(kāi)敞空間也會(huì)影響到建筑的通風(fēng)制冷效率、得熱與失熱量，從而影響到中庭空間對(duì)建筑的調(diào)節(jié)作用。開(kāi)敞空間的設(shè)計(jì)將有利于調(diào)節(jié)商業(yè)建筑室內(nèi)外之間的良好關(guān)系，影響建筑的通風(fēng)。開(kāi)敞空間規(guī)模越大，在氣流運(yùn)動(dòng)方向上涉及的范圍越廣，越容易恢復(fù)被建筑或其他遮擋物改變后的風(fēng)速，其調(diào)節(jié)建筑適應(yīng)氣候的能力越強(qiáng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

文章從商業(yè)建筑中庭空間的外部環(huán)境入手，在周邊環(huán)境對(duì)中庭空間的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，從定量和定性兩方面對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)做出了研究分析，提煉出了商業(yè)建筑中庭空間的節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)，希望從中庭空間的外部環(huán)境設(shè)計(jì)上對(duì)中庭空間的節(jié)能設(shè)計(jì)有所啟發(fā)。

參考文獻(xiàn)

[1]顧馥保.商業(yè)建筑設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]王曉，閆春林.現(xiàn)代商業(yè)建筑設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

[3]建筑設(shè)計(jì)資料集編委會(huì).建筑設(shè)計(jì)資料集5[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994.