黃河三角洲地區(qū)生態(tài)節(jié)能住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)探討

李叢叢　孔艷芳

摘要：針對(duì)濱州地區(qū)城市發(fā)展特性，提出了濱州城市住區(qū)生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)要求，結(jié)合住宅實(shí)例從自然通風(fēng)、熱環(huán)境、景觀設(shè)計(jì)三個(gè)方面，對(duì)生態(tài)住區(qū)規(guī)劃進(jìn)行了探討，以達(dá)到改善城市住區(qū)居住環(huán)境和節(jié)能的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)住區(qū)；規(guī)劃設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2014）04-0318-03

1、引言

濱州自建市以來(lái)著重打造生態(tài)宜居城市，早在2004年已頒布實(shí)施了《濱州生態(tài)市建設(shè)規(guī)劃》方案。其“四環(huán)五海，生態(tài)濱州”的城市規(guī)劃建設(shè)主題也體現(xiàn)了現(xiàn)階段濱州市各項(xiàng)發(fā)展的核心。但濱州地區(qū)由于其身處內(nèi)陸，城市發(fā)展較晚且緩慢等原因，使得人們的節(jié)能意識(shí)淡薄，節(jié)能措施落伍滯后。據(jù)有關(guān)資料顯示，我國(guó)的建筑總能耗占全國(guó)能源總量的1/3，可見(jiàn)建筑業(yè)對(duì)能源的消耗量相當(dāng)大。住宅作為中小城市建筑類(lèi)型的主要構(gòu)成部分，無(wú)疑成為建筑節(jié)能的主要途徑。

2、濱州城市住區(qū)發(fā)展與節(jié)能現(xiàn)狀

濱州市城市住區(qū)發(fā)展，經(jīng)歷了一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的發(fā)展過(guò)程，解放初期，市區(qū)內(nèi)只有地委、油棉廠等4個(gè)單位的公共宿舍。之后隨著工商企業(yè)單位增加，直到1 985年以單位自建自管的住宅用房仍以小跨度磚木結(jié)構(gòu)一層平房形式為主。1987年濱州市開(kāi)始出現(xiàn)樓房住宅，隨后樊家住宅小區(qū)的籌建成為濱州市區(qū)第一個(gè)樓房住宅小區(qū)，達(dá)到住宅樓24幢計(jì)720套的規(guī)模。到1996年，已建成11個(gè)規(guī)劃合理、環(huán)境優(yōu)美、配套設(shè)施完善的住宅小區(qū)。2000年，建成較大規(guī)模的安居工程清怡小區(qū)。

濱州地區(qū)的建筑節(jié)能起步較晚，1999年“墻改示范工程”——以粉煤灰磚為主要墻體材料的“濱州畜牧研究所住宅樓”成為第一個(gè)節(jié)能示范項(xiàng)目。2003年初“禁實(shí)”工作全面開(kāi)展，當(dāng)年新型墻材占全市墻體材料生產(chǎn)總量已達(dá)53.3%。值得一提的是，2004年，華濱實(shí)業(yè)總公司開(kāi)展的砼小型空心砌塊外墻保溫節(jié)能建設(shè)試點(diǎn)示范工程——市公路局小區(qū)，成為全市第一個(gè)節(jié)能住宅小區(qū)。“十一五”期間，新型墻材應(yīng)用比例由2006年的28.7%增至2010年的100%；節(jié)能建筑竣工面積占民用建筑總量比例由2006年的10.26%增至2010年的100%，在濱州市“十二五”住房建設(shè)規(guī)劃中也提到，全市新型墻材生產(chǎn)比例將達(dá)到80%，應(yīng)用比例將達(dá)100%。近年濱州正在為國(guó)家A級(jí)住宅性能的認(rèn)定，“國(guó)家康居示范工程”住宅小區(qū)的建設(shè)而努力。

3、濱州城市住區(qū)節(jié)能設(shè)計(jì)思路

3.1 可持續(xù)住區(qū)建設(shè)思想

可持續(xù)性住區(qū)建設(shè)思想的能源戰(zhàn)略關(guān)鍵就是，合理制定一個(gè)城市或區(qū)域的長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃及這個(gè)城市或區(qū)域土地使用規(guī)劃。個(gè)別住宅建筑或者單純的某種技術(shù)、材料不會(huì)產(chǎn)生可持續(xù)發(fā)展的住區(qū)建筑。我們消費(fèi)或傾倒掉的每樣?xùn)|西同樣需要世界上某個(gè)地方的一定面積來(lái)生產(chǎn)或吸收它們。通過(guò)這一觀點(diǎn)，不難看出，節(jié)能首先應(yīng)從宏觀角度著手，住宅僅僅是城市的一小部分，還有更多的解決方法減少住宅的能耗。例如一個(gè)完整街區(qū)內(nèi)的住宅可由工業(yè)余熱供暖，原理上這類(lèi)集中性服務(wù)較單個(gè)住宅的節(jié)能效益更大，所以生態(tài)節(jié)能就應(yīng)該以整體方式考慮，在較大規(guī)模層次上創(chuàng)造條件，以使其在較小規(guī)模層次上得到良性循環(huán)。

城市規(guī)劃涉及城市規(guī)模和居住類(lèi)型、住宅類(lèi)型、住區(qū)選址幾個(gè)具體因素，這些因素受城市規(guī)劃的影響，同時(shí)這些因素也影響著住宅能耗的組成和范圍。此外，這幾個(gè)規(guī)劃因素之間互相聯(lián)系，互相制約，共同存在。

3.2 功能結(jié)構(gòu)的節(jié)能導(dǎo)向

由于城市功能分區(qū)的細(xì)化，居住分區(qū)的現(xiàn)象在近幾年的濱州地區(qū)也表現(xiàn)得越來(lái)越突出，城市中心土地成本上升，使得低收入者不得不選擇偏僻的郊區(qū)居住，每天在城區(qū)與城郊之間往返，交通與時(shí)間成本增加。而高檔居住區(qū)由于缺乏必要的服務(wù)，基本生活便利得不到滿(mǎn)足。這樣的分化對(duì)濱州城市住區(qū)的節(jié)能問(wèn)題增加了能耗成本。據(jù)介紹，在國(guó)內(nèi)外一線(xiàn)大城市已經(jīng)開(kāi)始鼓勵(lì)發(fā)展“多中心城市”，即城市應(yīng)具有多個(gè)密集、集聚的中心，功能區(qū)內(nèi)部應(yīng)容納一系列住宅與工作場(chǎng)所及服務(wù)機(jī)構(gòu)，各大功能區(qū)之間保持有機(jī)聯(lián)系，以便連接不同中心。濱州目前“一個(gè)中心一一個(gè)龍頭一南北城市帶”組團(tuán)式、連帶型城市群框架已基本形成，未來(lái)城市總體將形成“四片”組團(tuán)式的城市發(fā)展格局，即：東城區(qū)、西城區(qū)、南城區(qū)、北城區(qū)，其中西城區(qū)是以知識(shí)創(chuàng)新為特色，融行政辦公、金融、文化、現(xiàn)代工業(yè)、風(fēng)景園林及居住為一體的綜合型公共活動(dòng)中心。在城市規(guī)劃中諸如此類(lèi)的混合功能住區(qū)兼有居住和工作兩大城市功能。內(nèi)容構(gòu)成上包括核心交通聯(lián)系點(diǎn)、中心活動(dòng)服務(wù)區(qū)以及住區(qū)。以核心交通聯(lián)系點(diǎn)為圓心，中心服務(wù)區(qū)為內(nèi)圈層，住區(qū)在最外圈層，形成以商業(yè)為中心、教育機(jī)構(gòu)和住區(qū)管理機(jī)構(gòu)分層布置的格局。

3.3 空間形態(tài)的節(jié)能導(dǎo)向

根據(jù)挪威學(xué)者Nass的研究，有兩種存在分歧的可持續(xù)城市形態(tài)模式，一種支持緊湊型城市，認(rèn)為巨大、密集與集中型城市體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展原則；另一種支持綠色城市。建筑物、綠地以及農(nóng)田可以較分散地布置。其實(shí)這里有這樣兩組概念需要加以闡釋?zhuān)鼈兪恰凹幸皇枭ⅰ焙汀凹垡宦印薄Ｇ罢呱婕熬哂袊?guó)家背景的人口形態(tài)，后者涉及城市范疇的發(fā)展過(guò)程。我們不難推斷過(guò)于密集和過(guò)于分散的城市住區(qū)都不利于城市節(jié)能戰(zhàn)略。

影響濱州地區(qū)城市住區(qū)密度提高的一個(gè)重要指標(biāo)是板式住宅占濱州中心城區(qū)住宅的比例。實(shí)際上現(xiàn)在城市中心適量建設(shè)塔式住宅是可行的。從技術(shù)上，現(xiàn)在的朝北房間通過(guò)使用新材料，同樣能得到冬暖夏涼。如果將這些住宅的房型設(shè)計(jì)得緊湊一些，會(huì)吸引不少年輕人以及外來(lái)人口入住。同時(shí)，在板式住宅類(lèi)型上，以自由靈活的布局方式代替單調(diào)乏味的“兵營(yíng)式”的布局，適當(dāng)加入一定比例的東西向的住宅，從節(jié)地方面也能達(dá)到類(lèi)似塔式住宅的效果。

4、濱州城市住區(qū)節(jié)能設(shè)計(jì)策略

4.1 自然通風(fēng)策略

“風(fēng)”環(huán)境組織是生態(tài)節(jié)能住宅設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，冬季冷風(fēng)對(duì)建筑物保溫帶來(lái)不利，而夏季通風(fēng)則會(huì)增強(qiáng)住戶(hù)的舒適感。在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中要為避風(fēng)與通風(fēng)創(chuàng)造良好的條件。首先應(yīng)從住區(qū)的總體規(guī)劃布局考慮，如現(xiàn)在小區(qū)規(guī)劃中有以下幾種較為廣泛的布局方式：圍合式、行列式、錯(cuò)列式、自由式。根據(jù)濱州地區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)、冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)的情況，將較低的住宅以錯(cuò)落式、自由式的布局方式布置在小區(qū)的東南側(cè)，有利于風(fēng)的引入；將高層住宅以周邊式的布局方式布置在小區(qū)的西北角，可以阻擋冬季寒風(fēng)的侵入。濱州部分住區(qū)的夏季通風(fēng)與冬季避風(fēng)的設(shè)計(jì)不夠理想，但也有較好的實(shí)例，圖1為濱州綠茵·四季花城住宅小區(qū)的總平面圖，小區(qū)采用行列式布局，依據(jù)夏冬季主導(dǎo)風(fēng)向進(jìn)行布局，通風(fēng)與避風(fēng)設(shè)計(jì)良好。小區(qū)的住宅群開(kāi)口迎向夏季主導(dǎo)風(fēng)向，利于通風(fēng)；北側(cè)的高層住宅擋住寒冷的氣流，達(dá)到防風(fēng)要求，有效地提高了小區(qū)的風(fēng)環(huán)境舒適度。endprint

住宅單體的自然通風(fēng)分為風(fēng)壓通風(fēng)與熱壓通風(fēng)，風(fēng)壓通風(fēng)即為住宅的南北穿堂風(fēng)形式，可通過(guò)控制房間進(jìn)深滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，一般宜小于14m；熱壓通風(fēng)即我們常說(shuō)的“煙囪效應(yīng)”：比重小的熱空氣上升，從房間上方開(kāi)口排出，室外比重大的新鮮冷空氣則從門(mén)窗被吸入。在一些追求立面風(fēng)格的小區(qū)中經(jīng)常能看到如圖2的造型，這些屋頂突出物除了裝飾效果并沒(méi)有任何功能用途，其實(shí)完全可以賦予其熱壓通風(fēng)的功能，在住宅設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)外墻豎井排風(fēng)。此外住區(qū)路網(wǎng)設(shè)置也應(yīng)合理布置組織風(fēng)道，形成良好的風(fēng)場(chǎng)、風(fēng)速和風(fēng)壓，達(dá)到冬季避風(fēng)、夏季導(dǎo)風(fēng)，保證自然通風(fēng)順暢，避免惡性氣流，協(xié)調(diào)環(huán)境氣候。

4.2 熱環(huán)境策略

對(duì)濱州城市住區(qū)而言，熱環(huán)境控制的主要目的是夏季阻隔直射光，而在冬季最大限度地獲得太陽(yáng)輻射熱量。《濱州市城市規(guī)劃管理辦法》規(guī)定：平行布置的多低層條式住宅，朝向?yàn)槟匣蚱珫|（西）15。以?xún)?nèi)的，其日照間距系數(shù)城市舊區(qū)不得小于1：1.58，城市新區(qū)不得小于1：1.68，高層居住建筑之間平行布置時(shí)，朝向?yàn)槟媳毕虻膽?yīng)不小于南側(cè)建筑高度的O.5倍；朝向?yàn)闁|西的應(yīng)不小于O.4倍，且不小于30m。住宅節(jié)能效益是由南墻面面積占總表面積的比例決定的，所以受住宅朝向與住宅形式因素影響較大，如朝南的板式住宅要比點(diǎn)式住宅更節(jié)能，而東西向的板式住宅節(jié)能效果較差。板式住宅對(duì)朝向的敏感性較高，其在朝南時(shí)獲得的太陽(yáng)輻射最多。

板式住宅的平面長(zhǎng)寬比例直接影響建筑節(jié)能，有資料顯示，對(duì)多層板式住宅，進(jìn)深宜為12～14m；以?xún)蓚€(gè)單元相拼時(shí)，宜為3～5層，這些都是有利于節(jié)能。此外，精心設(shè)計(jì)窗戶(hù)的尺寸與位置，安裝水平遮陽(yáng)、百葉窗，調(diào)整光纖進(jìn)入室內(nèi)的量和角度；設(shè)置通風(fēng)隔熱屋頂，利用熱壓和風(fēng)壓作用實(shí)現(xiàn)空氣流動(dòng)，帶走進(jìn)入戶(hù)內(nèi)的輻射熱；采用淺色外飾面，減少?lài)o(hù)結(jié)構(gòu)表面的熱輻射吸收；應(yīng)用熱惰性大的建筑材料，增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱作用。

4.3 景觀節(jié)能策略

景觀節(jié)能規(guī)劃，就是要解決建筑與地貌、植被、水土、風(fēng)向、日照與氣候的關(guān)系。對(duì)于住區(qū)景觀規(guī)劃來(lái)說(shuō)，地表形態(tài)的多樣化是造成住區(qū)微氣候的重要因素，如積極利用水體、植被和各種地形特征創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)環(huán)境。對(duì)于已經(jīng)建成的多層住區(qū)，可以通過(guò)夏冬兩季氣候特點(diǎn)加以?xún)?yōu)化。第一，夏季的太陽(yáng)輻射一方面被直射如窗戶(hù)，另一方面被外圍護(hù)結(jié)構(gòu)吸收，這樣可以通過(guò)調(diào)整樹(shù)木合適的大小、密度以及形態(tài)來(lái)達(dá)到遮陽(yáng)效果。南向適宜種植樹(shù)冠高大茂盛的落葉喬木遮陽(yáng)，早上既能得到適宜的太陽(yáng)光線(xiàn)，中午又能形成較大的陰影區(qū)；在西向山墻面可以種植樹(shù)冠低矮的喬木，解決西曬問(wèn)題。此外，可選用高灌木或藤蔓植物擱架遮蔽低層住戶(hù)的小院。第二，對(duì)于濱州這樣夏季隔熱、冬季保溫的地區(qū)來(lái)說(shuō)，南向常綠樹(shù)應(yīng)距離住宅30cm以上，利于外墻表面的對(duì)流散熱，在住宅北面或西北面種植常綠喬木或灌木可以全面阻擋風(fēng)流，樹(shù)木與住宅之間距離保持在樹(shù)木高度的2～5倍位置效果最佳。在此原則下，濱州住區(qū)內(nèi)住宅的景觀節(jié)能優(yōu)化如圖3所示。

5、總結(jié)展望

隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，建筑能耗已成為中國(guó)能源消費(fèi)的主體之一，目前我國(guó)建筑用能已達(dá)全社會(huì)能源消費(fèi)量的32%。加上每年房屋建材能耗約13%，我國(guó)的建筑總能耗已達(dá)全國(guó)能源總量的45%。我們所面臨的能源、資源、環(huán)境危機(jī)是非常嚴(yán)峻的，建筑行業(yè)對(duì)能源資源的消耗以及對(duì)環(huán)境的影響是相當(dāng)大。而作為主要影響因素的住宅建設(shè)，還未形成一個(gè)實(shí)施與監(jiān)督體系，其目前在政策規(guī)范執(zhí)行上的現(xiàn)況仍較差，亟待探索一條適合中國(guó)國(guó)情的政策與措施，這也是濱州城市住區(qū)建設(shè)的現(xiàn)狀。在濱州近年新建的一些城市住區(qū)中節(jié)能設(shè)計(jì)正在慢慢得到應(yīng)用，建筑師、客戶(hù)、業(yè)主三者之間的共同追求在慢慢實(shí)現(xiàn)。相信在我們不懈地努力下，一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的城市也會(huì)慢慢形成。endprint