■劉 帆 ■長安大學(xué)建筑學(xué)院，陜西 西安 710018

1 西安市的氣候特征

西安屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，氣候溫和，雨量適中。春季溫暖、干燥、多風(fēng);夏季炎熱多雨，多雷雨大風(fēng)天氣;秋季涼爽，氣溫速降，秋淋明顯;冬季寒冷，多霧、少雨雪。第一主導(dǎo)風(fēng)向是東北風(fēng)，第二主導(dǎo)風(fēng)向是西南風(fēng)。西安的在氣候分區(qū)中屬于寒冷地區(qū)，主要考慮冬季的保溫，同時兼顧夏季的隔熱。此次別墅設(shè)計主要是根據(jù)西安的氣候要素和場地條件而進行綠色設(shè)計的。以節(jié)能和保護環(huán)境為主，兼顧考慮節(jié)水，節(jié)材。因為是別墅設(shè)計，且場地面積較大，因此沒有考慮節(jié)地。本次設(shè)計同時注重外部場地設(shè)計和建筑單體設(shè)計，并將二者相融合。

2 環(huán)境保護

該基地位于湖邊，綠化種植良好，并且在基地內(nèi)部有三棵古樹。因此進行場地規(guī)劃是充分的考慮的保護當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，不對水體進行破環(huán)，同時盡量少的砍伐樹木，保留原有的三棵古樹。為了對水體不破壞，且盡量運用它的景觀要素，在水面布置親水平臺。將三棵古樹與建筑內(nèi)部的開敞式院落，和入口的引導(dǎo)相結(jié)合，對古樹進行保護和利用。同時位于西面的兩顆古樹也可以為建筑遮陽，抵擋西曬。在餐廳處組織院落的景觀。

3 場地分析

建筑東臨道路，因此將主入口和車庫的入口布置在東面，將傭人入口布置在車庫和廚房的附近。因為基地位于西安，雖然屬于寒冷地區(qū)，但是也要考慮夏季的隔熱通風(fēng)，所以并沒有將建筑布置在與水面距離較遠的地方，同時也為了更好的觀景。

3.1 湖面自然空調(diào)的運用

西面是大面積的水體，水的比熱較大，在夏季的夜晚可以起到良好的降溫的作用，因此在建筑的西面開口，湖面的風(fēng)引入建筑的內(nèi)部，起到良好的通風(fēng)和降溫的作用。

3.2 綠化布置與場地關(guān)系

西安的第一主導(dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)，第二主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)，常年盛行東北風(fēng)，要做到冬季防風(fēng)，夏季通風(fēng)。因此，在東北方向布置一排樹木用以防風(fēng)，在西南方向布置了花架，冬季防風(fēng)，夏季通風(fēng)。

4 建筑布局

建筑整體坐北朝南，根據(jù)光照和地理位置利用自身的布局起到節(jié)能的作用。

4.1 南向

南向是陽光最好的朝向，因此大面積的開窗，將南向開敞，并且利用坡屋頂，將南向的太陽照射率達到最高。在南向布置陽光房，充分的利用太陽能。

4.2 西向

在一層設(shè)置花架，防止西曬作用，在二層利用屋頂?shù)纳疃忍糸?，對建筑進行遮陽布置。增加了垂直綠化，美化立面，調(diào)節(jié)環(huán)境，一層的花架也在冬季也具有放風(fēng)的作用。并且在西面不觀景的地方少開窗，利用厚實的墻體防止西曬。

4.3 東，北向

在東北方向盡量的少開窗，防止熱量的損失。

4.4 東北向

由于西安主導(dǎo)風(fēng)向的影響，在主要考慮保溫的前提下，在東北方向布置車庫，不需要采暖，同時在冬季可以阻擋東北方向的寒風(fēng)。

4.5 中部

在建筑的中間布置交通核——四跑樓梯，利用中間的中庭，形成拔風(fēng)口，合理的組織建筑室內(nèi)的通風(fēng)效果。

5 具體的綠色設(shè)計

5.1 節(jié)能

5.1.1 被動式太陽能的利用

(1)陽光間

將陽光間付建在房子的南側(cè)，中間用一堵墻隔開，白天當(dāng)陽光間，內(nèi)空氣大于相鄰房間的溫度的時候通過開門將陽光間的熱量通過對流傳熱傳入相鄰的房間，其他時候關(guān)閉。白天陽光間既可以減少房間的熱損失，同時為房間提供保溫。

(2)TROMBER墻

Trombe墻是當(dāng)今生態(tài)建筑中普遍采用的一項先進技術(shù)，被譽為“會呼吸的皮膚”，是以法國設(shè)計師Felixtrome菲列克斯·特洛姆命名的被動式太陽能在建筑中的利用。它是朝南方向的蓄熱墻，在墻外有一個玻璃墻，兩者之間有約1英吋(25.4mm)距離的蓄熱墻，厚約8～16英吋(200mm～400mm)。當(dāng)太陽光穿透玻璃，玻璃與墻之間的空氣被加熱而產(chǎn)生對流，夏日可將熱氣流釋放出去，冬天可引入室內(nèi)同時墻內(nèi)蓄熱也向室內(nèi)輻射。

(3)卵石床

在建筑陽光間的地下布置卵石床，陽光間吸收的太陽能都不儲存在卵石床上，在夜間沒有光照的時候，卵石床散發(fā)熱量，根據(jù)空氣的流動，將熱量流至整個建筑，起到冬季夜間的保溫作用。卵石床是一種非常經(jīng)濟方便的辦法，利用西面湖水立面的卵石即可。

5.2 屋頂綠化

在屋頂進行綠化種植，增大了綠地率，美化建筑，同時起到了建筑屋頂?shù)母魺嶙饔?，為室?nèi)創(chuàng)造了良好的室內(nèi)環(huán)境。屋頂綠化對增加城市綠地面積，改善日趨惡化的人類生存環(huán)境空間;改善城市高樓大廈林立，改善眾多道路的硬質(zhì)鋪裝而取代的自然土地和植物的現(xiàn)狀;改善過度砍伐自然森林，各種廢氣污染而形成的城市熱島效應(yīng)，沙塵暴等對人類的危害;開拓人類綠化空間，建造田園城市，改善人民的居住條件，提高生活質(zhì)量，以及對美化城市環(huán)境，改善生態(tài)效應(yīng)有著極其重要的意義。

5.3 合理的通風(fēng)

在建筑的中間布置四跑樓梯，圍繞中間的小中庭，利用煙囪效應(yīng)，對中庭進行拔高，在頂部的兩側(cè)開窗，形成拔風(fēng)口，合理的組織室內(nèi)的通風(fēng)效果，改善室內(nèi)的環(huán)境。在頂部布置電動百葉，冬天可以打開，接受太陽光，夏季關(guān)閉，進行遮陽。西面大面積的水體，利用水的特性，在西面開小口將風(fēng)引入室內(nèi)，組織室內(nèi)的通風(fēng)，建筑南北通透，南北方向同時開窗可以形成穿堂風(fēng)，使室內(nèi)的環(huán)境更舒適宜人。

5.4 遮陽措施

在建筑的二層南面布置遮陽格柵，可以種植綠化，增加了垂直綠化。為了防止西曬，在建筑的西面布置了遮陽花架，成為室內(nèi)外聯(lián)系的灰空間，增加了空間的層次感。花架作為立體綠化的一部分，改善周圍的環(huán)境對室內(nèi)環(huán)境也起到了良好的調(diào)節(jié)作用?；軓奈髅嫦蚰厦孢^度，在冬季也可以阻隔西安的第二主導(dǎo)風(fēng)向西南風(fēng)的影響。花架開一適度的口，在夏季讓湖面的涼風(fēng)通過開門以及走廊的引導(dǎo)進入室內(nèi)，利用湖面天然空調(diào)的作用。二層利用坡屋頂?shù)某鎏舴乐瓜募疚鲿竦挠绊憽?/p>

6 節(jié)材

以河灘的卵石和基地開挖的黃土制成的土坯砌塊組成的雙層復(fù)合墻體，材料來源廣泛，便捷。少量運用的鋼絲網(wǎng)片可以回收利用。此外砂石的二氧化碳的排放量僅為0.0003KGC/KG，在各)類建材中的碳排放量最低，充分利用當(dāng)?shù)氐牟牧?，并且保護環(huán)境。同時，卵石的黃土的蓄熱系數(shù)高，保溫性能良好，雙層墻體的運用在建筑的外墻，可以有效的抵御冬季寒冷的氣候，減少熱損耗，充分的利用日照保溫，同時夏季又有隔熱的作用，節(jié)約了能源。建筑所使用的大部分材料都是可回收材料，充分的節(jié)約材料，以達到回收再利用的效果。