牛志強(qiáng) 崔飛飛

（鄭州科技學(xué)院 土木建筑工程學(xué)院 鄭州 450064）

鄭州住宅建筑群體設(shè)計與節(jié)能關(guān)系研究

牛志強(qiáng) 崔飛飛

（鄭州科技學(xué)院 土木建筑工程學(xué)院 鄭州 450064）

住宅建筑群體設(shè)計是建筑設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過分析鄭州市氣候特征、建筑群體設(shè)計存在問題，總結(jié)出適合鄭州住宅建筑群體布局，以及對建筑節(jié)能的影響。

住宅建筑；群體布局；節(jié)能

1.概述[1]

人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，既要在快速的城鎮(zhèn)化進(jìn)程中不斷提高建筑環(huán)境質(zhì)量，也要節(jié)約建筑能耗和減少污染物排放,還要繼承和發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)地域建筑文明，然而，建立在工業(yè)文明基礎(chǔ)之上的現(xiàn)代建筑體系，在滿足人們對建筑空間和環(huán)境需求的同時，則須付出高能耗、高污染以及湮滅傳統(tǒng)地域建筑文明的代價。

2 住宅建筑群體設(shè)計存在問題

2.1 不重視朝向

鄭州地區(qū)的住宅建筑最佳的朝向南偏東15°，適宜朝向南偏東25°，不宜朝向西北。而現(xiàn)在住宅建筑開發(fā)商出于某些原因，一些住宅建筑的朝向沒有根據(jù)鄭州的自然氣候的情況而定。開發(fā)商往往注重的是整個小區(qū)建筑布局形式的美觀，即總體構(gòu)圖美；注重的是良好景觀的需要，以及銷售的經(jīng)濟(jì)利益的需求。甚至，有些不負(fù)責(zé)任的開發(fā)商降低節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)和要求，讓購房者承擔(dān)日后龐大的能耗開支。

2.2 日照、采光不足

日照和采光對于住宅室內(nèi)環(huán)境和居住的舒適性都有較大的影響。然而，鄭州地區(qū)現(xiàn)存的很多的住宅建筑中存在著許多日照、采光不足的現(xiàn)象。根據(jù)調(diào)查分析原因如下：①由于地價上漲，建筑開發(fā)商為了經(jīng)濟(jì)利益的最大化，通常提高住宅小區(qū)的容積率，縮小樓與樓之間的間距，從而出現(xiàn)每棟樓之間相互遮擋嚴(yán)重。②鄭州是平原城市，住宅小區(qū)內(nèi)如果建筑高度相同，就會出現(xiàn)靠南遮擋后排的建筑，那么建筑底部幾層住宅的采光、通風(fēng)就受到更大的影響了。③為了節(jié)地，很多住宅建筑的進(jìn)深都較大，進(jìn)深越大靠近內(nèi)側(cè)的空間采光就不是很好。

2.3 通風(fēng)不良

鄭州地區(qū)夏季風(fēng)速低，在進(jìn)行建筑的總體布局和單體設(shè)計時應(yīng)考慮加強(qiáng)自然通風(fēng)的設(shè)計。然而目前鄭州住宅小區(qū)實際情況是不注重通風(fēng)設(shè)計，出現(xiàn)很多前排的板式住宅把風(fēng)遮擋住，使自然風(fēng)很難吹到小區(qū)內(nèi)部樓棟。在單體建筑設(shè)計時，有很多是一梯六戶甚至八戶的，這樣通風(fēng)效果良好的南北通透的戶型就很少，而且，廚房、衛(wèi)生間和次要房間通常布置在凹槽里，采光和通風(fēng)更差。

2.4 忽視必要的建筑構(gòu)件

鄭州地區(qū)夏季高溫、多雨、日照強(qiáng)烈，而現(xiàn)存的住宅建筑卻沒有注重一些建筑構(gòu)件的設(shè)計，例如：遮陽板、雨棚等等。住宅保溫隔熱有些方面在設(shè)計時做的不夠完善，存在即所謂的“先天不足”，住戶就自己進(jìn)行“后天改造”，于是就會出現(xiàn)形式各異的遮陽板、雨蓬等等。

2.5 住宅節(jié)能現(xiàn)狀

鄭州市屬于規(guī)范中的寒冷地區(qū),但夏季又比華北和東北地區(qū)溫度高、日照長，又具備夏熱冬冷地區(qū)的氣候特征。鄭州地區(qū)在建筑設(shè)計時，應(yīng)同時做好保溫和隔熱，因此，夏熱冬冷地區(qū)設(shè)計方法和規(guī)范適合用于用于鄭州市的建筑。根據(jù)調(diào)查,目前鄭州地區(qū)建筑節(jié)能狀況如下：首先,鄭州的住宅建筑節(jié)能設(shè)計不做的不夠完備，沒有結(jié)合鄭州氣候提出更合適的節(jié)能設(shè)計，很多住宅在設(shè)計時沒有嚴(yán)格按照要求來設(shè)計；其次節(jié)能監(jiān)管體系不夠嚴(yán)格，很多住宅建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)根本就沒有達(dá)到設(shè)計要求，卻能夠輕而易舉的順利施工，并且交房投入使用。

3 住宅建筑群體布局

3.1 結(jié)合地形、因氣候制宜的群體布局

建筑平面的布局和單體形狀的選擇能夠直接影響建筑能耗的大小。不論是住宅的平面布局，還是空間構(gòu)成設(shè)計，均應(yīng)遵循本地區(qū)的自然氣候條件和人們對地區(qū)氣候的適應(yīng)性，最大限度地利用自然能源。

（1）建筑群體的布局宜采用有利于建筑群體夏季自然通風(fēng)的方式。如兼用錯列式、斜列式，結(jié)合地形特點(diǎn)的自由式和“高低錯落”的處理方式。冬季為使建筑能夠避風(fēng)，應(yīng)爭取不使大面積外表面朝向冬季主導(dǎo)風(fēng)向。

（2）對于建筑群體，適宜的建筑間距，應(yīng)達(dá)到每戶在大寒日至少有一個居住空間能有 2小時的滿窗日照要求，還應(yīng)滿足居住者環(huán)境視野內(nèi)對隱私和基本衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（3）住宅建筑可以采用本地區(qū)的最佳朝向或適宜的朝向，盡量避免東西向日曬。

（4）應(yīng)充分利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)帷⑺茸匀毁Y源，減少小區(qū)內(nèi)過多的的硬化地面，增加綠化，植被以草本和喬木結(jié)合布置。

3.2 與日照相關(guān)的群體布局[2]

隨著人們生活水平不斷提高，住宅不僅僅是遮風(fēng)避雨的場所，還要具備一定的舒適性。日照是評估住宅建筑是否舒適的重要指標(biāo)之一，因此國家制定相關(guān)規(guī)范條文。

《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》GB 50180—93(2002年版)中關(guān)于住宅日照標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合如下標(biāo)準(zhǔn)：大城市在有效日照8～16時間帶內(nèi)，大寒日不小于2小時，冬至日不小于1小時 。

住宅日照標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表1.1規(guī)定；對于特定情況還應(yīng)符合下列規(guī)定：①老年人居住建筑不應(yīng)低于冬至日日照 2小時的標(biāo)準(zhǔn)；②在原設(shè)計建筑外增加任何設(shè)施不應(yīng)使相鄰住宅原有日照標(biāo)準(zhǔn)降低；③舊區(qū)改建的項目內(nèi)新建住宅日照標(biāo)準(zhǔn)可酌情降低，但不宜低于大寒日日照1小時的標(biāo)準(zhǔn)。

《住宅設(shè)計規(guī)范》GB 50096-2011中關(guān)于住宅建筑日照標(biāo)準(zhǔn)也有詳細(xì)的規(guī)定。

（1）適宜朝向的選擇

選擇合適的朝向?qū)τ诮ㄖ娜照沼绊懞艽?，同時也影響住宅室內(nèi)的微環(huán)境。我國位于北半球，建筑布局的方向主要以南向為主，或南偏東向，或南偏西向，盡量避免建筑朝西或者朝東兩個方向。鄭州地處中原地區(qū)，黃河南岸，東部廣袤的黃淮平原，西部是第一階梯和第二階梯過度的丘陵地帶，鄭州地區(qū)的住宅建筑最佳的朝向南偏東15°，適宜朝向南偏東25°，不宜朝向西北。

表1.1 住宅建筑日照標(biāo)準(zhǔn)

（2）合理日照間距的確定

合理日照間距影響室內(nèi)日照采光的要求。陽光照射對人生理和心理的健康都起很大的作用。因此，在住宅建筑規(guī)劃布局時，要確定合理的住宅日照間距，滿足居民對日照方面的要求。

建筑間距的確定應(yīng)當(dāng)綜合考慮日照、消防、環(huán)保、管線敷設(shè)、國家安全、建筑保護(hù)、視覺衛(wèi)生以及空間環(huán)境土地合理利用等因素。

住宅建筑間距應(yīng)符合不低于大寒日日照 2小時的標(biāo)準(zhǔn)要求，其中舊區(qū)改建的項目內(nèi)新建住宅日照標(biāo)準(zhǔn)可酌情降低，但不應(yīng)低于大寒日日照1小時的標(biāo)準(zhǔn)要求。

高層住宅與高層住宅平行布置時最小控制距離應(yīng)按滿足日照要求為基礎(chǔ)，并不得小于表1.2所列值：

表1.2 最小控制距離表

b高層住宅與高層住宅垂直布置時最小控制距離不得小于表1.3所列值：

表1.3 最小控制距離表

垂直布置的高層住宅山墻寬度應(yīng)小于等于16米，大于16米時其間距按平行間距要求控制。

c高層住宅與高層住宅并列布置時最小控制距離不得小于表1.4所列值：

表1.4 最小控制距離表

3.3 與通風(fēng)有關(guān)的群體布局

在夏季組織好建筑室內(nèi)外自然通風(fēng)，既可以改善住宅內(nèi)的熱舒適度，又可以減少空調(diào)使用率，有利于降低耗能。影響建筑通風(fēng)的群體布局主要因素是：

（1）利于通風(fēng)的朝向

建筑朝向是根據(jù)當(dāng)?shù)厝照樟?，以及夏季和冬季風(fēng)的主導(dǎo)風(fēng)向和風(fēng)速來確定的。自然通風(fēng)由于風(fēng)壓和熱壓產(chǎn)生，在住宅中風(fēng)壓與建筑朝向有很大關(guān)系。鄭州地處中原，所以無論從改善夏季自然通風(fēng)、調(diào)節(jié)房間熱環(huán)境，還是從減少冬季采暖的能耗，以及避免東西墻的日曬問題，南向都是鄭州地區(qū)建筑最佳的朝向選擇。

（2）利于通風(fēng)的間距

建筑物南北向日照間距較小時，前排建筑遮擋后排建筑，風(fēng)壓小，通風(fēng)效果差；反之，建筑日照間距較大時，后排建筑的風(fēng)壓較強(qiáng)，自然通風(fēng)效果愈好。所以在住宅群體之間設(shè)計時，加大建筑之間的間距，可以改善建筑室內(nèi)的通風(fēng)效果。

[1]楊柳.被動式超低能耗建筑設(shè)計基礎(chǔ)與應(yīng)用[D].北京：科學(xué)通報，2015,60(18):1698-1710.

[2]GB50180—93(2002版)，城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范[S].

Study on the relationship between group design and energy saving of residential buildings in Zhengzhou

Niu Zhiqiang， Cui feifei

（Department of Civil Engineering ,Zhengzhou University of Science and Technology ,Zhengzhou 450064,China)

Residential building group design is the key link of building design,through the analysis of the Zhengzhou city climate characteristics,architectural design problems,summed up the Zhengzhou residential construction group layout,as well as the building energy conservation to its influence.

residential buildings,population distribution,energy conservation

TU7

B

1007-6344（2016）10-0049-02

牛志強(qiáng)（1982-），男，講師、工程師，研究方向：土木建筑

河南省科技廳科技攻關(guān)項目（142102310151）