绿色建筑地域性设计探要-发表论文网

绿色建筑地域性设计探要
孙淑雁
绿化建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。我国从南到北，从东到西，跨越了热带、亚热带、温带、寒带，驻地的气候条件、地理环境、自然资源、社会习俗等都有着巨大的差异。为减少不合理的建筑活动对环境的影响，充分利用场地资源和能源，建筑设计机构应改变传统的规划设计思想，根据当地的气候、地域特点以及建筑功能要求，在总体规划和单体设计中，科学合理地确定建筑选址、朝向、体形、门窗、屋顶等参数，充分利用绿色能源的使用，最大限度减少建筑物能耗量，使建筑与环境持续和谐相处，以满足人们对居住环境的生理和审美要求。
一、从绿色建筑的选址考虑。绿色建筑的场地选择是规划设计前首先要考虑的问题。绿色建筑不单纯是技术手段下的功能空间创造，要充分利用自然生态条件，强调建筑与自然环境、现有资源和形式特征相适应，其选址应在符合总的部署要求和前提下，结合所处地段的地形、地物、地貌、主导风向，参考“争取日照避风建宅”的原则，合理布局建筑物。场地应选在向阳的地段上，为争取日照创造先决条件，而不宜选在山谷、洼地及凹地里形成对建筑物的“霜洞”效应，位于凹地里形成对建筑物的“霜洞”效应，位于凹地的建筑所消耗的能量，就会相应地增加。尽可能利用天然热源（太阳能、地热能等）、冷源来实惠取暖与此同时降温，充分利用自然通风来改善空气质量，降温除温。
二、综合分析绿色建筑的朝向。绿色建筑的朝向选择应综合考虑驻地的气候条件，选择受气候变化最小的方向。座北朝南的建筑物能够避免太阳的东照日晒，降低日照影响。但是，在实际建筑房屋时，朝向问题受地域场地等各方面的条件限制，不可能全部统一采用朝南的方向。这就应该结合我国分布的地域性不同以及各单位的实际战略部署，确定合理的建筑朝向及范围，以满足生活、生产需要，在我国南方地区，如广州地区、南京地区，常年气候炎热，建筑朝向的选择应与夏季主导风向入射角小于45度，以获得良好的穿堂风。驻地在我国东北严寒地区的单位，冬季为了建筑防寒，房屋朝向应避免对着冬季主导风，以免热损耗过大，影响室内温度，应将朝向定在北偏东60度到南偏西60度的范围内，该范围处于背风面，是冬季防寒的适宜朝向。近年来，北方的风沙天气也应考虑在内，在多风沙地区，建筑朝向应避免面对风沙出现季节的主导风向，宜使建筑物的纵轴平行于风沙季节的主导风向，如此以保持室内的卫生，减少大面积墙面遭受风沙侵袭。另外，沿袭我国的一些历史传统，总平面布置多是行列式方式，这种情况下，建筑物之间产生漩涡区过大，而对后排房屋自然通风不利。此时，建筑朝向宜采取与夏季主导风向入射角30度-60度之间，以利于室内自然通风。
三、合理把握绿色建筑的体形。绿色建筑节能设计的重要环节就是合理把握和控制房屋建筑的体形系数。合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的能量交换，在其他条件相同时，体形系数(建筑物外围护面积与其所包围面积之比)越小，则建筑比较完整，可以减少冬季供暖和夏季制冷通过外界面的热工损耗;体形系数越大，说明单位建筑空间的热散失面积越高，对节能不利。研究表明，体形系数每增大0.01，能耗指标约增加2.5%。由于某些特殊要求，或者由于其他需求，而不得不使建筑的体形系数变大，此时，根据所在驻地的地域气候特点不同，应采取适当的措施增加外围护结构的热阻，如:采用新型墙体材料与复合墙体围护结构，在进行经济性、可行性分析的前提下，在墙体内外侧敷设环保、节能型保温隔热建筑材料，减少围护结构的传热，达到节能效果。
四、加强设计人员对建筑门窗的高度重视。在绿色建筑设计中，诸如门窗的面积及其气密性这样的问题通常尚未引起设计人员的重视，其实门窗的节能设计同样不可忽视。门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，面积约占建筑外围护结构面积的30%，其能耗约占建筑总能耗的2/3，其中传热损失为1/3。在绿色建筑前期设计中，根据当地地域气候特点，通过使用密闭性好、新型保温节能的门窗提高门窗的气密性。在常年日光照射的地区，采用创新式的、能够自动调节的外遮阳系统，根据太阳高度角以及室内照度，自动调节水平遮阳板，减少阳光直接辐射透过门窗进入室内，减少门窗的耗能。另外，如室内常见的百叶窗，可保证室内采光、温度和空气流通，应该大力推广。随着生活水平的不断提高，人们对居住条件的要求也不断提升，室内宽敞明亮，无意中加大了窗墙比(窗口与墙的面积比值)。在夏热冬冷地区，采暖与空调耗电量都会随窗墙比的增加呈阶梯状跃升，以致加大了全年采暖和空调耗电量。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%-45%，应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积，所以在保证日照、采光、通风、观景条件下，合理控制适合地域气候条件的窗墙比是十分重要的，一般北向不大于25%，南向不大于35%，东西向不大于30%。
五、加大屋顶屋顶绿化设计力度。屋顶的保温隔热设计对整个绿色建筑的能耗来说，同样不可忽视。地域性绿色建筑设计中的屋顶绿化，选择适宜物种，根据屋顶的不同荷重对屋顶进行绿色覆盖。这样不但增加绿地面积，更关键的是减少建筑物免遭紫外线的损害，大幅度降低建筑能耗，减少温室气体的排放，改善气候环境。另外，对屋顶还可采用架空屋面、浅色屋面、通风屋面、蓄水屋面等来隔离太阳辐射热，例如将屋面的雨水收集处理，并蓄积在水景池内，回用于绿化和补充景观水池水量的损失。结合场地情况，设计固定的种植坛和藤架，种植攀援植物和花木、全面铺垫种植土，植树、栽花、种草，参照地面小型庭园、游园的布局，修筑水池，堆叠山石，设置喷泉、亭廊花架、雕塑小品和其它装饰，并开辟小径，安置桌凳，供人们在楼顶花园观景、活动、休憩。植物配置做到疏密有致，色彩、季相富于变化，使人赏心悦目，留连忘返。
六、拓展使用绿色能源。近年来，我们对绿色能源的开发利用一直受到广泛关注。设计人员应加大技入力度，充分将太阳能、地热能、风能、沼气等绿色能源用于绿色建筑。太阳能可以就地开发利用，不存在运输问题，对交通不发达的地区、地域更有利用价值。我国有2/3以上的地区年辐射总量大于502万千焦/平方米，故绿色建筑中要充分考虑开发和利用太阳能。风能有着巨大的发展潜力，冬季季风在华北长达6个月，东北长达7个月，东南季风则遍及我国的东半壁。所以应在风能的开发利用上提高重视程度，特别是对远离电网和近期内电网还难以到达的边疆地区，可作为生活能源的一种可靠途径。
绿色建筑是个地域性的问题，它没有一个放之四海而皆准的答案，因此绿色建筑的设计也不能简单地说就是利用一个或者几个成熟的关键技术就可以涵盖。在绿色建筑建设过程中，就是推广和发展适宜的技术，根据单位自身的性质特点和所在驻地的地域气候等条件有针对性地通过新建或改造来发展绿色建筑，这才是我们绿色建筑的发展需求所在。