城市住宅小區(qū)綠色建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)探索

許天舒

（寧夏回族自治區(qū)國(guó)土空間規(guī)劃研究中心，寧夏 銀川 750011）

0 引言

以南方某住宅小區(qū)作為分析對(duì)象，該小區(qū)擁有9幢18層高樓和4幢公寓，共1 251戶。該小區(qū)采用了框架-剪力墻的結(jié)構(gòu)，綠地率41.5%，占地15.06萬(wàn)m2，規(guī)劃設(shè)計(jì)方案靈活利用了原地貌，采用了一體機(jī)布置，開闊出了開敞的空間及園林景觀合理的布局。

1 節(jié)地與室外環(huán)境

1.1 室外風(fēng)、光環(huán)境的優(yōu)化

在綠色建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案中，通過將場(chǎng)地、地形因素納入到綠化工程的整體規(guī)劃與環(huán)境規(guī)劃中，對(duì)室外的風(fēng)、光及噪聲進(jìn)行合理的規(guī)劃，其規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容為以下幾點(diǎn)。

1）模擬單元的空氣情況。以風(fēng)場(chǎng)模擬分析為基礎(chǔ)，對(duì)住宅進(jìn)行了總體的平面布置，并調(diào)整了建筑物的方向和視線，其可靠性的規(guī)劃設(shè)計(jì)包括以下3個(gè)方面：①該項(xiàng)目的主要住宅面向夏季中心風(fēng)區(qū)方向，利于通風(fēng)，也利于改善室內(nèi)環(huán)境污染；②在滿足日照要求的同時(shí)，應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大建筑間距，有利于改善空氣的流動(dòng)，增加每小時(shí)的通風(fēng)量和風(fēng)速，并且可以使建筑物內(nèi)的空氣換熱器更快，使建筑周邊的熱傳導(dǎo)速度更快，從而降低中央空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷；③各組團(tuán)的整體規(guī)劃布置充分體現(xiàn)出了整個(gè)住宅自然透氣的效果，當(dāng)室外大風(fēng)為東南風(fēng)時(shí)，各出口風(fēng)速都小于5m/s，在東風(fēng)的流向下，住宅建筑間隔處的氣旋更密集、風(fēng)力也更強(qiáng)，因此，在此區(qū)域種植高樹可以降低風(fēng)力，同時(shí)可以起到清潔的作用。

2）在對(duì)住宅進(jìn)行日光仿真分析的基礎(chǔ)上布置各部分，調(diào)整間距，使各單元戶型達(dá)到環(huán)保節(jié)能建筑的規(guī)定，與此同時(shí)也可以提供良好的城市綠地陽(yáng)光，并滿足住戶的房間內(nèi)及室外主體活動(dòng)對(duì)日照的要求。

3）在綠色能源建設(shè)規(guī)劃中，加入建筑物間隔及中央式綠化，可以提高景觀效果，使用大量人造花園的景觀布置，住宅室外的地上停車場(chǎng)以草坪地磚為主，道路和園林綠化輔助使用新型透水原料，從而達(dá)到降低熱島效果的目的。

1.2 地下空間利用

1）在本區(qū)域的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，在建筑布置上一共劃分為3個(gè)層次：東部、西部及西部三級(jí)平臺(tái)。它減少了基礎(chǔ)建設(shè)中的挖掘，同時(shí)，針對(duì)地形特征，采用開放式的地下車庫(kù)，充分發(fā)揮地下空間的作用，停車場(chǎng)面積達(dá)80%；增加綠地面積，地下室的縱向解析如圖1所示。

圖1 地下室豎向分析

2）3個(gè)單元的地下室在不同位置均安裝了窗戶或開啟自然通風(fēng)和光照，設(shè)置園林景觀式平屋頂通風(fēng)采光井，減少了停車庫(kù)的照明燈具耗能。

3）地下室作為公共空間，主要包括娛樂室、乒乓球、圖書館、健身房和標(biāo)準(zhǔn)的地下泳池，所有的設(shè)施均位于露天的地下室中，垃圾處理中心位于建筑的西北側(cè)，可以避開主要風(fēng)力（東南方），營(yíng)造干凈的室內(nèi)環(huán)境。

1.3 良好的景觀布局、豐富多樣的植被

住宅社區(qū)的景觀設(shè)計(jì)，以花園為中心，通過合理的布置，營(yíng)造出優(yōu)美、開闊的環(huán)境，空氣清新，可供人休憩?；▓@以人工栽培為主，栽培喬木數(shù)約為150棵。除此以外，配備具有地方特色的綠化樹種20多個(gè)，主要選用了本地或歸化、半歸化的品種，其種植的種類超過65個(gè)。公用場(chǎng)所、住宅邊上、地下工程的屋頂、山地工程的分臺(tái)、高架等區(qū)域，也均采取了綠化措施，其綠地覆蓋率達(dá)41.5%，總面積達(dá)27 300m2。綠化設(shè)施要有效并且達(dá)到休閑旅游的規(guī)定，要高低錯(cuò)落，不僅要有本地闊葉型常青樹的優(yōu)勢(shì)，而且需兼顧四方的觀賞。

2 節(jié)能與能源利用

2.1 外圍防護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能優(yōu)化

結(jié)合項(xiàng)目區(qū)自身氣候、地域特點(diǎn)及本地裝飾建材特點(diǎn)，小區(qū)房屋周邊的防護(hù)構(gòu)造如下。

1）外墻 小區(qū)外墻采用了加氣混凝土，其換熱率只有傳統(tǒng)陶土的1/5，可以有效降低外墻換熱，無需額外增加保溫隔熱層，以此降低建筑成本，降低運(yùn)營(yíng)期的維修費(fèi)用。

2）室外窗戶 在冬季和夏季采暖地區(qū)居民住宅的耗能中，室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)是最重要的一項(xiàng)，而在建筑外部防護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷中，外窗占62%。因此，在綠色節(jié)能建筑改造方案中，外窗應(yīng)采取“鋁合金中空玻璃內(nèi)置可調(diào)百葉窗”的方式（見圖2）。該產(chǎn)品將內(nèi)嵌式百葉完全關(guān)閉后，其換熱效率僅為單邊百葉的1%或0.17%，中空玻璃可以有效降低外部建筑的整體換熱，從而降低室外建筑的散熱?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)百葉簾降低室內(nèi)的日光輻射和室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的負(fù)擔(dān)，同時(shí)可以調(diào)節(jié)室內(nèi)日光的直接照射，使其在冬天也得到很好的光照，比傳統(tǒng)不移動(dòng)的外罩更好。另外，采用太陽(yáng)能光源可以降低人造光源的能耗及室內(nèi)溫度的消耗。

圖2 鋁合金中空玻璃內(nèi)置可調(diào)百葉窗

3）屋面 小區(qū)房屋屋頂絕熱工程采用了以玻璃棉為材料的絕熱保溫材料，它具有良好的抗老化能力，并具有0.058的傳熱率和良好的絕熱絕緣特性，采用水泥加氣砌體進(jìn)行邊坡施工，可以達(dá)到雙層絕熱效果，極大提高平房的絕熱效果。

2.2 可再生能源利用

1）充分利用本地區(qū)太陽(yáng)能源，使其能夠滿足所需光照，可以采用一套綜合建筑物外形的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，利用太陽(yáng)能與建筑物相結(jié)合的技術(shù)，將太陽(yáng)能集中式集熱器置于住宅區(qū)高層，并將其整齊地裝配、排列，以保持建筑物的外觀和藝術(shù)感。

2）由于居民區(qū)內(nèi)的建筑面積較大，因此供熱管線過長(zhǎng)會(huì)消耗大量電能，而對(duì)于底層用戶來說，太陽(yáng)能熱水器并非最好的選擇，因此，結(jié)合實(shí)際情況，選擇了風(fēng)能熱泵電熱水器的應(yīng)用。該系統(tǒng)冬季的COP可達(dá)1.8，在相同的熱水環(huán)境下，其熱水器的能耗僅為一般家用熱水器的1/3，節(jié)能效率甚高，且早期項(xiàng)目投資較低。

3）規(guī)劃使用公共照明燈，為城市和非主要交通干道提供照明，由太陽(yáng)能電池驅(qū)動(dòng)的燈具主要包括地埋燈、庭院燈等。

2.3 高效、節(jié)能的設(shè)備和系統(tǒng)

推薦小區(qū)居民采用分區(qū)式空調(diào)機(jī)組，其節(jié)能級(jí)別約2.7。公用照明燈具均采用LED綠色節(jié)能燈光源，可以大幅減少公共照明的能源消耗，并將照明時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)至80 000h。所有家庭使用的供電方式都是“一鍵啟閉”，在人們離家時(shí)，只要一按按鈕，就能切斷控制電路的供電，消除家電中所有多余的能量消耗，方便家庭成員進(jìn)行“綠色低碳生活”。

2.4 能源再生電梯

新型再生電梯可以收集30%～70%的電力，然后再將其投入到電力系統(tǒng)中進(jìn)行回收，具有環(huán)保、節(jié)能、重復(fù)利用電能等優(yōu)點(diǎn)。在輕載上行和重載下行時(shí)，通過勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能并通過能源再生變頻器清潔過濾后，將這些能量回饋到小區(qū)的電力系統(tǒng)中，供建筑內(nèi)其他耗電設(shè)備使用。能源再生電梯不僅能節(jié)省電能，還能降低裝置的溫度，改善居住小區(qū)的熱狀況。

3 節(jié)水與水資源利用

室外生活用水如園林綠化、城市道路清洗等，均選用雨水及中水回用等非傳統(tǒng)的供水方式，并設(shè)置獨(dú)立的植物循環(huán)凈化裝置，保證水質(zhì)的良好，同時(shí)達(dá)到減少城市供水及廢水排放的目的。通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集應(yīng)用軟件將收集到的水質(zhì)數(shù)據(jù)與城市用水相關(guān)聯(lián)，并根據(jù)小區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)來截留降雨。收集居住小區(qū)住戶排放的污水，經(jīng)處理后用于小區(qū)綠化、道路清洗等。

4 節(jié)材與材料資源利用

4.1 結(jié)合地形設(shè)計(jì)，利用原有資源

1）在規(guī)劃設(shè)計(jì)方案中，按照地勢(shì)高低將項(xiàng)目區(qū)劃分不同級(jí)平臺(tái)，最大限度地利用自然本底條件，減少基坑的挖掘。

2）許多內(nèi)部墻體采用了大量的中空磚和灰泥，最大限度地發(fā)揮了建筑垃圾的作用。

4.2 選用泡沫玻璃新型節(jié)能保溫材料

泡沫玻璃具有優(yōu)良的抗老化性及抗化學(xué)侵蝕等性能，使用壽命長(zhǎng)。同時(shí)泡沫塑料不吸潮，具有良好的耐高溫、耐低溫性能，其熱膨脹收縮系數(shù)與工程建筑磚、混凝土、水泥砂漿等墻體原材料類似，可以提高兩相結(jié)合的堅(jiān)固性與可靠性，并利于提高外保溫系統(tǒng)的持久性。

4.3 其他節(jié)材措施

裝修材料的原料來源地距建設(shè)區(qū)域300km以內(nèi)，通過采用商用水泥，可以降低原料網(wǎng)和水的消耗，也可以降低噪聲及現(xiàn)場(chǎng)的灰塵。對(duì)施工產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行就地分揀處置。及時(shí)清理可回收的廢棄物，對(duì)可再生的原料進(jìn)行再生，制定廢物的回收計(jì)劃和方法，提高廢物的利用率。在新的室內(nèi)裝修中，預(yù)先將洞口預(yù)埋和安裝在一起，以降低裝修工程對(duì)建筑物的開挖，保證結(jié)構(gòu)的安全性，降低噪聲并減少固體廢物。

5 室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量改善

通過對(duì)聲、光的控制，營(yíng)造一個(gè)舒適的室內(nèi)環(huán)境，具體規(guī)劃設(shè)計(jì)如下。

5.1 通過室內(nèi)光環(huán)境模擬分析優(yōu)化戶型設(shè)計(jì)

從室內(nèi)空間布局的角度來看，室內(nèi)建筑方向需要具有良好的自然通風(fēng)與光照條件，衛(wèi)生間的整體設(shè)計(jì)采用天然的采光和透氣窗口及新的材料和工藝。同時(shí)，采用ECOTECT移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)自然采光的仿真和計(jì)算，其結(jié)果如下：針對(duì)不同戶型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使室內(nèi)的采光指數(shù)、采光均勻性得到提升（見表1），以確保室內(nèi)采光能夠滿足需求，在節(jié)能的同時(shí)具備舒適的視覺效果。

表1 小區(qū)最不利戶型采光系數(shù)及采光均勻度模擬值

5.2 可調(diào)節(jié)采光遮陽(yáng)系統(tǒng)

室內(nèi)使用“鋁質(zhì)中空玻璃加可調(diào)節(jié)百葉扇”，可以調(diào)節(jié)陽(yáng)光照向室內(nèi)的熱量，不僅可以減少熱交換，還可以滿足不同季節(jié)對(duì)于陽(yáng)光的需求，提高居住質(zhì)量和舒適度。

選擇可調(diào)節(jié)百葉簾等空心玻璃后，小區(qū)室內(nèi)的自然光線舒適，主要具有以下優(yōu)點(diǎn)。①可以滿足內(nèi)部工作照明的要求。太陽(yáng)光質(zhì)量?jī)?yōu)于人造光源，有利于視力健康；②可以營(yíng)造舒適的視覺氛圍。舒適的視覺效果要求光線的均勻度不低于0.7，低亮度反差能夠避免因眩目而造成注意力分散，而高效的亮度可提高人的興奮程度。

5.3 隔音降噪措施

1）室外隔聲 在小區(qū)種植高大的樹木，可以起到良好的隔音效果，降低室外的噪聲等級(jí)。

2）窗戶隔聲 “鋁質(zhì)空心玻璃加可調(diào)節(jié)百葉窗”的隔聲效果可以達(dá)到36分貝，能夠有效隔離室外的噪聲、降低室內(nèi)的噪聲等級(jí)。

3）室內(nèi)墻體隔聲 使用具有較高密度的磚塊和加氣砌體，能達(dá)到顯著的隔聲效果，使臥室、書房等房間更加安靜。

6 結(jié)語(yǔ)

綠色建筑將成為未來房地產(chǎn)開發(fā)的主流，對(duì)城市發(fā)展具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義，其包括與大自然的協(xié)調(diào)、資源的利用以及對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的促進(jìn)。綠色建筑主要包含2個(gè)層次：①外在，體現(xiàn)在建筑實(shí)體的材料、資源利用等；②內(nèi)在，它既是一種精神表達(dá)、文化藝術(shù)，體現(xiàn)了人類的情感，又是清新、高雅、可持續(xù)的居住方式。

為了促進(jìn)綠色建筑發(fā)展，在城市發(fā)展及治理中需要加強(qiáng)信息化建設(shè)，通過構(gòu)建城市資源、能源、生態(tài)等動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系促進(jìn)綠色城市化的發(fā)展，為綠色建筑做好支撐；在規(guī)劃建設(shè)中采取控制噪聲、采光，發(fā)揮植被生物降解過濾特效等措施，改善居住區(qū)域的生活環(huán)境，為居民提供安靜舒適、綠色環(huán)保的生活空間；加大可回收建材的再利用，并配合減能減排設(shè)施、環(huán)保材料等的研發(fā)，降低資源能源消耗，提升對(duì)其利用率。