摘要：隨著住宅建設(shè)的不斷發(fā)展以及建筑能耗的不斷增加，住宅節(jié)能設(shè)計成為建筑節(jié)能的主要內(nèi)容。小區(qū)的外部空間環(huán)境設(shè)計通過對小氣候的控制使住宅設(shè)計達(dá)到節(jié)能效果。成為住宅節(jié)能設(shè)計的主要內(nèi)容。本文從總體規(guī)劃設(shè)計和環(huán)境景觀設(shè)計兩方面探討小區(qū)環(huán)境對住宅節(jié)能的影響。

關(guān)鍵詞：外部空間環(huán)境：住宅；小區(qū)；節(jié)能

中圖分類號：TU111.19⁺5.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1008-0422(2009)05-0172-02

1 前言

建筑能耗約占我國國民經(jīng)濟(jì)總能耗的2s％左右，隨著改革開放的不斷深入，我國建筑規(guī)模迅速擴(kuò)大，使得建筑能耗也隨之增加，且呈上升趨勢：與此同時，人民生活水平的提高以及商品房的不斷發(fā)展，住宅建設(shè)成為城市建設(shè)的主要推動力，住宅節(jié)能設(shè)計也成為建筑節(jié)能設(shè)計的主要內(nèi)容。

住宅節(jié)能設(shè)計需要從建筑設(shè)備設(shè)計、建筑單體設(shè)計和外部空間環(huán)境設(shè)計三個方面進(jìn)行考慮，它的中心是：遵循氣候設(shè)計和節(jié)能的基本方法，減少建筑能耗，提高能源利用效率。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，僅依靠提高建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能和密封性能的節(jié)能效果是有限的，而通過對外部空間環(huán)境的規(guī)劃控制使住宅環(huán)境既滿足居住舒適度要求又達(dá)到節(jié)能效果則具有巨大的發(fā)展空間。本文主要探討外部空間環(huán)境對住宅節(jié)能的影響。

外部空間環(huán)境設(shè)計主要通過對某一區(qū)域的小氣候控制來影響建筑節(jié)能。形成小氣候的微環(huán)境因素主要包括建筑物周圍熱濕環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境以及空氣流場和空氣品質(zhì)，它們均受到外部空間環(huán)境的影響，外部空間環(huán)境設(shè)計包括總體規(guī)劃設(shè)計和環(huán)境景觀設(shè)計。

2 總體規(guī)劃設(shè)計對住宅節(jié)能的影響

總體規(guī)劃包括建筑選址和建筑布局，主要是通過對基地的選擇以及對住宅的布局影響其所受的太陽輻射和周邊空氣流場達(dá)到節(jié)能效果。

2.1 建筑選址

由于冬季要保存室內(nèi)熱量來抵御室外低溫，并盡量多接納冬季陽光，所以，建筑基地應(yīng)盡量選擇在向陽的地段上，為建筑爭取日照創(chuàng)造必要的條件；若基地為坡地，避免將建筑建在東向特別是西向的坡地上，在朝南的坡地上建造房屋是最佳選擇。

建筑基地亦不適宜選擇在山谷、洼地及凹地等處，因冬季冷氣流在凹地里易形成對建筑物的“霜洞”效應(yīng)，位于凹地的底層或半地下層建筑為保持所需的室內(nèi)溫度所消耗的能量，就會相應(yīng)得增加，所以，應(yīng)盡量選擇在避風(fēng)的地段上：若基地為坡地，則避免將建筑建在寒冷的北坡，可將建筑建在山坡的中段，避開山腳下的冷空氣槽和山頂?shù)拇箫L(fēng)。

22 建筑布局

陽光不僅是熱源，同時還可以提高室內(nèi)的日照水平，保證一定的日照量，從而決定建筑間的最小間距。規(guī)劃布局中，在滿足最小間距的前提下，可以通過利用建筑樓群的合理布局來盡量改善日照條件：在多排多列樓棟布局中，采用錯位布置，利用山墻空隙來爭取日照；而在點(diǎn)、條組合布局時，點(diǎn)式住宅布置在朝向較好位置，條式布置其后，以此來爭取日照。并且充分考慮建筑的朝向，在寒冷季節(jié)盡量使得具有適量和一定質(zhì)量的日光照入室內(nèi)，并避免冷風(fēng)吹襲；而炎熱季節(jié)則盡量減少太陽直射室內(nèi)以及居室外墻面。

建筑之間要有一定的距離，才能使得風(fēng)能夠充分穿過建筑，以便進(jìn)行合理的組織，此外，還需調(diào)整建筑物的朝向，使冬季避免冷風(fēng)吹襲，而夏季易獲得盛行風(fēng)，以此保持通風(fēng)良好。在組合布局時，可通過毗連或者組團(tuán)的方式，力爭有較小外墻的數(shù)量，以求有最小的外表面受風(fēng)吹，共同抵御寒風(fēng)，這樣不僅避免了風(fēng)漏斗的出現(xiàn)，也減少了建筑的熱損失。

3 環(huán)境景觀設(shè)計對住宅節(jié)能的影響

小區(qū)的環(huán)境景觀由綠化、水體、環(huán)境小品等構(gòu)成，它們與住宅節(jié)能密不可分，是對住宅節(jié)能影響的最主要因素。

3.1 綠化

綠化在外部空間環(huán)境中是個極為重要的元素，它具有調(diào)節(jié)光、溫度、濕度的作用，可以改善小氣候、美化環(huán)境、有益居者身心健康。良好的建筑綠化環(huán)境是可以給我們帶來很多好處，不但可以提高環(huán)境質(zhì)量，而且可以使住宅冬暖夏涼，減少能源消耗。通過綠化來降低住宅的能耗的方法很多，主要有以下三種：

①地表綠化

地表植被對于降低環(huán)境溫度、減少水分蒸發(fā)的作用巨大。資料表明，高大的法國梧桐樹占地1m²，樹冠卻有8m左右的直徑，并可吸收50％以上的輻射熱：每公頃綠地在夏季可以從周圍環(huán)境中吸收81.8兆焦耳的熱量，相當(dāng)于189臺空調(diào)全天的制冷量。

在植被種植位置的選擇上，可以使宅旁綠地貼近居民，同時需考慮建筑物的朝向，如在建筑的南面種上一棵高大的落葉喬木，可以很好的遮擋正午炙熱的陽光；到了冬天，樹葉的脫落又可以使更多的陽光射進(jìn)屋內(nèi)。在建筑的西面種植較矮且樹冠繁茂的樹，正好可以解決夏季惱人的西曬問題。有研究顯示，在建筑周圍適當(dāng)植樹，可以在夏季減少50％的制冷能耗；而在樹蔭下的房車，其空調(diào)設(shè)備可降低75％。

樹木可以減弱風(fēng)勢，對建筑起到防風(fēng)的作用。一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，在建筑北側(cè)、西側(cè)和東側(cè)都種植樹木(包括樹木、籬笆等)，在冬季，建筑的能耗平均可降低40％，如果只把樹木種植在建筑的迎風(fēng)面，也可減低能耗25‰

②立體綠化

立體綠化就是使用攀緣植物在建筑物的立面進(jìn)行綠化，包括圍墻、廊架、燈柱等建設(shè)小品的表面綠化。

樹木和攀援類植物可以借助自身的光合作用以及蒸騰、蒸散作用，將太陽輻射轉(zhuǎn)化為新的能量形式而消耗掉，以此來使建筑物降溫。在蒸騰、蒸散過程中，除將太陽能轉(zhuǎn)化為熱效應(yīng)外。還要吸收周圍環(huán)境中的能量，以此降低溫度，并造成能量的良性循環(huán)利用。有研究表明，在夏季，有攀援類植物的墻面，其外表面晝夜平均溫度由35.1℃降到30.7℃，相差4.4℃之多：而墻的內(nèi)表面溫度相應(yīng)由30.0℃降到29.1℃，相差0.9℃。

攀援類植物在冬季落葉后，既不影響墻面得到太陽輻射熱，同時附著在墻面的枝莖又成了一層保溫層，可使風(fēng)速降低，延長外墻的使用壽命。

立體綠化可減弱城市噪聲，當(dāng)噪聲聲波通過濃密的藤葉時，約有26％的聲波被吸收掉。除此之外，攀緣植物的葉片多有絨毛或凹凸的脈紋，能吸附大量的飄塵，還可起到過濾和凈化空氣的作用。

③屋頂綠化

屋頂綠化可以減弱建筑物的日光反射，緩解熱島效應(yīng)，有研究統(tǒng)計，夏季14點(diǎn)時裸露屋頂表面溫度高達(dá)70℃以上，而屋頂綠化后的屋面溫度只有29℃，室內(nèi)溫度下降4～6℃，緩解了城市的熱島效應(yīng)，大大降低了空調(diào)能耗。

屋頂綠化可以降解沙塵、吸納可吸入顆粒，降低城市上空二氧化碳含量。聯(lián)合國環(huán)境暑的研究表明：如果一個城市的屋頂綠化率達(dá)到70％以上，城市上空的二氧化碳含量將下降50‰

3.2 水體景觀

水體也是外部空間環(huán)境中重要的元素之一，它作為萬物之源，是地球生命的命脈，不僅承載著水質(zhì)涵養(yǎng)、供養(yǎng)植物生長的功能，而且能調(diào)節(jié)溫濕度、凈化空氣、吸塵降噪、有效調(diào)節(jié)居住生態(tài)環(huán)境。較大面積的水體或水系統(tǒng)，可以改善整個住區(qū)的小氣候，影響周圍環(huán)境的溫濕度：對于較小的水體，可以改善局部區(qū)域的微氣候。

將外部空間環(huán)境中的水池或者噴泉設(shè)計在庭園中，或者在迎風(fēng)的路徑上，當(dāng)風(fēng)刮過時，通過大氣環(huán)流，將熱的地區(qū)與周圍地區(qū)的空氣進(jìn)行交換，吸收空氣中的熱量，以此降低環(huán)境的溫度，此外，水能夠降低空氣的干燥度，保證其空間環(huán)境中的空氣濕度滿足人們居住的舒適度。

居住區(qū)中的水景如小溪、人工湖、各種噴泉都有降塵凈化空氣及調(diào)節(jié)濕度的作用，尤其是它能明顯增加環(huán)境中的負(fù)氧離子濃度，使人感到心情舒暢，具有一定的保健作用。水與空氣接觸的表面積越大，噴射的液滴顆粒越小，空氣凈化效果越明顯，負(fù)離子產(chǎn)生的也越多。

3.3 環(huán)境小品

環(huán)境小品的位置和方向會影響到人的舒適度，建筑物能源消耗，戶外空間使用的便利性等。來自太陽的光和熱量稱為太陽輻射。不同地區(qū)的太陽輻射量是不同的，在某一特定地點(diǎn)接收到的太陽輻射影響到人們在外部空間環(huán)境中的舒適度，它的不同部分接收到的太陽輻射量可以通過環(huán)境小品的設(shè)計來改變：在北半球的環(huán)境小品，朝南可以最大程度接收到太陽輻射——在涼爽的季節(jié)，使直射的太陽輻射進(jìn)入到這一區(qū)域，可以提高熱量舒適度；而在溫暖的季節(jié)則可以提供蔭涼以減少太陽輻射。在某一區(qū)域接收到的風(fēng)量可以由折射或風(fēng)洞增加，“質(zhì)量守恒”需要空氣流到某個地方，即使是在其遇到實(shí)心物體的時候。大氣作為風(fēng)吹過某一景觀正如水流進(jìn)一條水渠，當(dāng)遇到阻擋的時候，就會從障礙的上面和四周繼續(xù)向前流動，通過設(shè)計可以使風(fēng)改變方向并流過需要增加風(fēng)量的地方，正如當(dāng)水在一個狹窄的水渠內(nèi)流過時會加，速一樣，如果風(fēng)在兩個實(shí)心物體之間(如建筑物)形成的風(fēng)道吹過時也會加速。

將環(huán)境小品定位于景觀內(nèi)，以便于其“減風(fēng)區(qū)”會在一個低風(fēng)速區(qū)形成(當(dāng)空氣比物體更冷時就不會變冷)，并允許風(fēng)能進(jìn)入到一個依靠對流增加冷卻的區(qū)域，以此來改變風(fēng)。將風(fēng)導(dǎo)向所需方向。對于在寒冷季節(jié)使用的區(qū)域，盡量遠(yuǎn)離盛行的冷季風(fēng)，或者設(shè)置一個逆風(fēng)障礙，與盛行的季風(fēng)垂直：對于在溫暖季節(jié)使用的區(qū)域，不需要阻擋并盡可能增強(qiáng)盛行季風(fēng)。

綜上所述，營造舒適節(jié)能的居住區(qū)外部空間環(huán)境，既要符合自然法則，遵循生態(tài)學(xué)原則，尊重和保護(hù)原有的地形地貌、大樹水體及人文景觀；又要尊重藝術(shù)創(chuàng)作規(guī)律，追求建筑、景觀、環(huán)境小品和設(shè)施等的和諧一致：同時又各有側(cè)重，安全可靠又經(jīng)濟(jì)，以主導(dǎo)姿態(tài)來減小整個居住區(qū)的能耗，追求自然、社會、經(jīng)濟(jì)效益的最大化，營造出節(jié)能環(huán)保、個性鮮明、變化豐富的居住區(qū)外部空間環(huán)境。

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