居住區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的探析

趙明軒

建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計(jì)院有限公司深圳分院

摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑業(yè)也取得了明顯的進(jìn)步，但是建筑的能源消耗也在增加，因而在住宅建筑設(shè)計(jì)中逐漸采用了節(jié)能設(shè)計(jì)，推行綠色建筑的理念，這樣既可以提高住宅建筑的社會(huì)效率與經(jīng)濟(jì)效益，還可以有效的緩解能源緊張問題，促進(jìn)住宅建筑設(shè)計(jì)節(jié)能的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：居住區(qū)；綠色建筑；節(jié)能設(shè)計(jì)

1 綠色建筑理念內(nèi)涵

綠色建筑從提出到現(xiàn)在被很多人誤解誤讀，以為建筑外部及內(nèi)部種植綠色植物的建筑就是“綠色的建筑”，實(shí)則綠色建筑理念內(nèi)涵包含“節(jié)能、環(huán)保、循環(huán)利用、和諧”。節(jié)能是綠色建筑主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，綠色建筑節(jié)能包括建筑材料生產(chǎn)節(jié)能，建筑使用方式節(jié)能，建筑利用能源方式節(jié)能，不同的環(huán)境下，綠色建筑節(jié)能方式也會(huì)有所區(qū)別；環(huán)保是指建筑在耗能過程中對(duì)環(huán)境造成的污染降到最低，從建筑施工到最后建成使用每一步都要遵循，施工時(shí)產(chǎn)生的廢水廢氣廢渣，粉刷時(shí)的建材涂料，以及最后室內(nèi)裝修時(shí)產(chǎn)生的甲醛等各種有害氣體，都是主要的污染源，需要嚴(yán)格進(jìn)行控制；循環(huán)利用是指在節(jié)約能源的基礎(chǔ)上，最大限度地利用可再生能源，能源循環(huán)利用的主要對(duì)象是風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⑻柲埽粋鹘y(tǒng)建筑學(xué)將建筑看成是自然環(huán)境以外的個(gè)體，將建筑與其外部環(huán)境人為的隔離，忽略了建筑的主體性。和諧理念倡導(dǎo)人與建筑共生，建筑與環(huán)境共生，建筑遵循自然環(huán)境的規(guī)律，與環(huán)境融為一體，和諧互補(bǔ)。

2 綠色建筑設(shè)計(jì)的原則

在明確清晰了綠色建筑的深刻涵義之后，便要對(duì)于此建筑的相關(guān)設(shè)計(jì)展開相應(yīng)的研究。其中，綠色建筑設(shè)計(jì)原則關(guān)系到綠色建筑的后期建設(shè)規(guī)范，因此，明確的設(shè)計(jì)原則是為后期實(shí)施方法的制定做好鋪墊的必備。

2.1 環(huán)保、節(jié)能的原則

綠色建筑設(shè)計(jì)講求的原則之一、也是最基礎(chǔ)的便是“環(huán)保、節(jié)能原則”。這一原則主要是指在建筑前期的設(shè)計(jì)中，對(duì)物料、建筑物的環(huán)境、空間等講求環(huán)保，不能建立在破壞生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上；節(jié)能便應(yīng)該對(duì)于能耗、水資源等的浪費(fèi)加以減少。這一原則的確立是映射“綠色建筑”這一理念的最初、最基本的內(nèi)涵。

2.2 可持續(xù)性原則

可持續(xù)性原則是科學(xué)發(fā)展觀當(dāng)中的重要核心內(nèi)容，在綠色建筑設(shè)計(jì)中也便要認(rèn)真貫徹落實(shí)和遵循。可持續(xù)性原則在綠色建筑設(shè)計(jì)中的具體體現(xiàn)可表現(xiàn)在對(duì)于設(shè)計(jì)中綠色、環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展，不能只顧及眼前利益，對(duì)于生命周期這一整個(gè)過程都應(yīng)該貫徹這一原則，實(shí)現(xiàn)其可續(xù)發(fā)展。

2.3 和諧、統(tǒng)一性原則

綠色建筑設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)該注意其設(shè)計(jì)的建筑物及其前期準(zhǔn)備和后期建設(shè)、配備、裝修等都實(shí)現(xiàn)與生態(tài)環(huán)境、人類社會(huì)發(fā)展的和諧、統(tǒng)一，使得建筑有利于人類，又不建立在違背經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和破壞生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，從而實(shí)現(xiàn)三者的統(tǒng)一和利益最大化。

3 住區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)策略

居住建筑與人類日常生活息息相關(guān)，住區(qū)建筑中貫徹綠色理念尤為重要，同時(shí)，基于住區(qū)建筑的特征，應(yīng)當(dāng)發(fā)展適合住區(qū)建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)策略。

3.1 住區(qū)節(jié)能基地選擇

居住區(qū)作為人們?nèi)粘；顒?dòng)最為密切的場(chǎng)所，住區(qū)建筑需要注重在不同環(huán)境條件下合理選擇基地條件，以達(dá)到節(jié)能目的。北方平原地區(qū)，對(duì)基地的選擇較為多樣化，但是建筑選址需要注意避風(fēng)向陽，且不宜布置在工業(yè)區(qū)的下方向，居住區(qū)相鄰工業(yè)區(qū)需要設(shè)置防護(hù)綠帶，防止居住區(qū)建筑的冷風(fēng)滲透和環(huán)境污染，向陽有利于獲得更多的太陽輻射熱；地形有起伏的中部丘陵或者山區(qū)，要著重留意山體的陰面和陽面，陰面長(zhǎng)時(shí)間接受不到太陽光的輻射，陰暗潮濕，較為適宜的方法是選擇陰面與陽面相對(duì)均衡的地區(qū)作為居住區(qū)的基地場(chǎng)所；在沿海地區(qū)，住區(qū)建筑能夠較為充分地利用海邊優(yōu)美的自然環(huán)境，相比無風(fēng)少雨的地區(qū)更加節(jié)能，但同時(shí)也要注意建筑朝向與體型，不宜與海邊的盛行風(fēng)向相平行，避免受到海邊潮濕寒氣的侵蝕。

3.2 建筑采光、通風(fēng)節(jié)能

居住區(qū)建筑首先要充分考慮熱舒適度，居住建筑必須要有良好的采光、通風(fēng)條件。最有效的途徑就是要保證合理的建筑間距和科學(xué)的排列方式，建筑布局應(yīng)當(dāng)依據(jù)夏季主導(dǎo)風(fēng)向，具體設(shè)計(jì)方法可以有以下幾種：首先在保證容積率情況下，加大建筑間距，創(chuàng)造良好的建筑采光通風(fēng)條件，同時(shí)可以提高居民良好的戶外游憩環(huán)境和景觀體驗(yàn)。其次，考慮建筑立面和頂部的處理，適當(dāng)增加建筑迎風(fēng)面開窗面積，加大落地窗，提高建筑使用空間采光的同時(shí)引入新鮮空氣和創(chuàng)造夏季散熱通風(fēng)條件，保證合理的經(jīng)濟(jì)性的前提下，抬高建筑吊頂，增大建筑內(nèi)部空間的通透性。

3.3 可再生能源利用策略

住區(qū)建筑應(yīng)當(dāng)充分利用可再生能源，以達(dá)到開源節(jié)流，有效節(jié)能的目的。可再生能源包括風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿鹊取Ｗ^(qū)建筑節(jié)能應(yīng)當(dāng)因地制宜，最大限度地利用當(dāng)?shù)氐目稍偕茉础＞唧w資源利用策略可以做到以下幾點(diǎn)：針對(duì)不同地區(qū)的可再生資源條件，西部地區(qū)場(chǎng)地開闊，太陽能資源豐富，住區(qū)建筑可以最大限度利用風(fēng)能發(fā)電與太陽能集熱；地?zé)崮芸梢岳眯滦筒牧虾蜔岜眉夹g(shù)，冬夏循環(huán)利用地?zé)崮懿膳椭茮觥Ｋ遣豢稍偕茉矗畲笙薅忍岣咚h(huán)利用次數(shù)，合理使用中水和收集雨水也能節(jié)省水資源。

3.4 建筑朝向節(jié)能設(shè)計(jì)

居住區(qū)建筑朝向主要與兩個(gè)因素有關(guān)，日照時(shí)數(shù)與當(dāng)?shù)仫L(fēng)向圖。日照時(shí)數(shù)與日照間距有關(guān)，日照間距指滿足冬至日（或大寒日）午后不少于2 h的日照所需兩棟建筑之間的最小距離，冬季較為漫長(zhǎng)的北方地區(qū)，為了能夠充分接受太陽光輻射，日照間距相對(duì)較大，為的就是能夠充分利用太陽能，同時(shí)避免冬季建筑受冷風(fēng)吹加大建筑外表面換熱系數(shù)，以達(dá)到冬季節(jié)能的目的；夏季較為漫長(zhǎng)的南方地區(qū)，如廣東、海南等地，則是要避免接受較多太陽光輻射，可以利用建筑遮陽達(dá)到夏季節(jié)能的目的，同時(shí)建筑適合朝向夏季主導(dǎo)風(fēng)向，增加建筑通風(fēng)散熱。

4 住區(qū)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)案例分析

4.1 住區(qū)建筑能耗評(píng)析

某新建小區(qū)典型戶型如圖 1 所示，通過對(duì)該住區(qū)建筑能耗分析發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)存在以下幾點(diǎn)問題：

圖 1 小區(qū)某戶型圖

1）南向空間冬季采光好，日照充分，可以通過太陽輻射提升室內(nèi)溫度和舒適度。但夏季為防室內(nèi)溫度過高，南側(cè)陽臺(tái)推拉門始終不得開啟，室內(nèi)空氣無法對(duì)流，難以形成通風(fēng)散熱。

2）書房與陽光室浪費(fèi)太多面積，使用功能單一。夏季陽光室溫度過高，日照過于充分，很容易形成溫室效應(yīng)。

3）主臥飄窗面積過大，夏季太陽直接輻射強(qiáng)，主臥室內(nèi)必須使用空調(diào)才能保證舒適。冬季玻璃窗傳熱過多也會(huì)加大空調(diào)采暖負(fù)荷。

4）廚房開窗面積小，造成餐廳的采光較差，導(dǎo)致午飯時(shí)都得使用人工照明耗能來滿足日常需求。

4.2 住宅建筑節(jié)能改造建議

1）在陽臺(tái)處設(shè)置可活動(dòng)擋光板，同時(shí)布置綠色種植墻。在炎熱夏季時(shí)，可以通過擋光板和茂密的種植墻來達(dá)到阻擋熱輻射的作用。冬季在陽光輻射不足的情況下，可以調(diào)節(jié)擋光板，同時(shí)冬季植物凋零，達(dá)到陽光充分進(jìn)入室內(nèi)的要求（如圖2 所示）。

圖 2 陽臺(tái)設(shè)置活動(dòng)擋板

2）將陽光房與陽臺(tái)隔開，避免夏季過熱，在書房的窗戶上設(shè)置擋光板，用來保證室內(nèi)的熱輻射不至于過多。

3）將主臥的飄窗縮小，并加入適當(dāng)?shù)木G植，在窗戶上方設(shè)置可移動(dòng)的擋光板或遮光窗簾，避免主臥夏季的過熱問題。由于住區(qū)采取熱輻射供暖，可以在冬季增加保溫窗簾。

4）將廚房和餐廳的門改為透光推拉門，其次在廚房?jī)?nèi)墻布置上盡量使用光反射較強(qiáng)的材質(zhì)來增加室內(nèi)反光來增加采光量；次衛(wèi)生間位于北側(cè)，且是整個(gè)建筑的外墻，熱損失較多，使用頻率較小，建議將其改為儲(chǔ)藏室，來保存日常食物和水果，避免擠占冰箱增加耗能。

5 結(jié)束語

居住區(qū)建筑是使用能耗較高的一類建筑，本文在“節(jié)能、環(huán)保、循環(huán)利用、和諧”綠色建筑理念的指導(dǎo)下，對(duì)居住區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了初步探討，提出住區(qū)建筑在節(jié)能設(shè)計(jì)方面應(yīng)當(dāng)注意基地選擇、采光通風(fēng)、可再生能源利用和合理的選擇建筑朝向 4 個(gè)基本問題。最后選取某新建住區(qū)為例，進(jìn)行實(shí)際能耗因素分析并提出適宜的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)改造建議。

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