王一凡

摘要：本文從住宅單體施工設(shè)計、住宅單體方案設(shè)計、住宅區(qū)規(guī)劃等幾個方面剖析綠色建筑在住宅設(shè)計中的主要應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：護圍結(jié)構(gòu)；基地選擇；熱量消耗指標；外保溫技術(shù)

前言

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，社會付出了較大的資源代價；發(fā)展與環(huán)保的矛盾日趨尖銳；為了響應(yīng)我國“保護環(huán)境，節(jié)約資源”的基本國策，以促進科學發(fā)展、構(gòu)建和諧社會為目標的工作被各級政府提上了重要議事日程。在國家，社會，群眾的上下關(guān)注下，綠色建筑理念在建筑設(shè)計中開始得到重視。社會大力號召建設(shè)綠色建筑，合理節(jié)約和利用資源，保護環(huán)境；住宅建設(shè)作為建筑業(yè)的重大組成部分，綠色建筑無疑已經(jīng)成為住宅設(shè)計發(fā)展的方向。目前，我國綠色建筑的主要措施是通過采用低能耗的護圍結(jié)構(gòu)（門、窗、墻體、屋面、樓板）的一系列節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品；也包含了新能源在建筑上的運用，如一些清潔能源，利用太陽能提供熱水，地熱能采暖的應(yīng)用，及室內(nèi)環(huán)境自動調(diào)節(jié)控制設(shè)備的發(fā)展和技術(shù)的開發(fā)工作。

1總體規(guī)劃

項目的總體規(guī)劃布局是建筑設(shè)計實現(xiàn)綠色理念的重大先決要素和組成部分。通常情況下，住宅區(qū)的建設(shè)范圍和區(qū)域由建設(shè)單位確定，建筑師首先應(yīng)該綜合考慮，因地制宜，有效地利用現(xiàn)狀條件，結(jié)合周邊環(huán)境的各種因素和變量，最大程度地利用土地資源，盡可能地保護原有植被，保持小區(qū)內(nèi)足夠的綠地覆蓋率；在合理的規(guī)劃布局每棟建筑的位置、選擇最好的建筑朝向以外，更需要分析人居區(qū)域的空氣循環(huán)和主風向及小區(qū)微氣候研究，做好因勢利導，排劣解難。對于小區(qū)布局中的不利因素，要做好防護措施，避免各類污染源對住宅的干擾，創(chuàng)造健康的人居環(huán)境。

1.1建筑間距

建筑間距是規(guī)劃布局中的首要因素，合理的住宅間距是土地利用率和居住環(huán)境綜合平衡博弈的結(jié)果。在保證建設(shè)方土地開發(fā)強度要求和小區(qū)品質(zhì)要求的前提下，確定建筑間的距離，還需要綜合考慮住宅的內(nèi)部外部需要、通風、照明、防火、視線，衛(wèi)生，安全性和建筑施工需求等因素。而最主要的因素首先是應(yīng)滿足房屋的采光，采光要求一旦滿足，其他的需求也會隨之變得容易滿足，特別是2007年10月1日起，我國《物權(quán)法》對采光權(quán)進行了明文規(guī)定，從立法上給采光權(quán)以強有力的法律保障。不同的地區(qū)，因緯度不同，日照強弱和太陽高度角也不同，各地一般會制定不同的日照間距系數(shù)，由此作為各地建筑項目的設(shè)計和審批標準。但實際多年運作下來，發(fā)現(xiàn)這種標準往往有其不完善之處。許多按照住房間距系數(shù)建房的項目，首層的居民房屋日照時間得不到保障，某些地區(qū)的首層居民甚至半個冬天看不到陽光。保證住宅的采光，不僅是住宅建設(shè)的綠色理念要求，更是物權(quán)法授予采光權(quán)的強制要求。為了平衡用地開發(fā)強度和間距的矛盾，在建筑的單體設(shè)計中，可以采用退臺處理，適當降低樓層高度，住宅間錯開布置等辦法，保證住宅間距滿足多方面的需求、又達到開發(fā)強度要求。

通過對不同層數(shù)的住宅土地利用效率進行了詳盡的分析比較，可以發(fā)現(xiàn)是中高層建筑在節(jié)約用地上具備優(yōu)勢，因此設(shè)計人員在住宅區(qū)的規(guī)劃布局時，采用一定比例的中高層建筑，或采用中高層建筑和多層住宅結(jié)合配置的方法，可以有效的改善住宅的居住舒適性，同時也可以提高土地利用價值，增加小區(qū)容積率，提高區(qū)域生態(tài)環(huán)境品質(zhì)，達到人居環(huán)境與自然環(huán)境和諧共融。

1.2建筑朝向

決定住宅采光條件的因素除了間距，還有朝向。日照采光對居住建筑有重要影響。對居民而言，陽光可以殺菌消毒，改變房間濕度溫度，在冬季，提高室內(nèi)溫度和降低供暖的能耗。但是在夏季，強烈的陽光直射會引起室內(nèi)溫度直線升高，增加室內(nèi)空調(diào)的能耗，可見光照條件對建筑的綠色節(jié)能作用是利弊并存的。為了最有效地利用光照，應(yīng)該選擇最適當?shù)姆课莩颉＝ㄖ蛑傅氖墙ㄖ髁⒚娴姆轿唤?。夏季具有較小日輻射強度和冬季具有較大日輻射強度的垂直表面方向一般可以確定住宅的最佳朝向。研究表明，住宅最佳建筑朝向在南偏東15度以內(nèi)，但確定住宅朝向也需綜合當?shù)刂黠L向和小區(qū)總體布局和其他外部因素。另外，小區(qū)設(shè)計的韻律感和趣味性也是住宅區(qū)設(shè)計中需考慮的因素之一。

1.3建筑綠化

居民區(qū)的綠地設(shè)計可以改善居住環(huán)境，提升小區(qū)環(huán)境品質(zhì)。綠地設(shè)計可以采用點，線，面結(jié)合的方式進行。分級設(shè)計，使小區(qū)綠地系統(tǒng)化，以宅間綠地為點，道路綠化為線，公共集中綠地為面，來覆蓋整個小區(qū)。綠地應(yīng)采用開放式的形式，在有限的空間內(nèi)，為居民提供一個實用、自然、溫馨的休息空間。綠化主要以適合本地生長的植物為主要種類，樹木搭配原則以喬灌結(jié)合，針闊混交，適當點綴花卉及爬藤植物，充分發(fā)揮植物的功用，做到春有花、夏有蔭、秋有果、冬有綠、四季有景的景觀效果。綠化的設(shè)置不僅可以有效阻擋外界的污染物，也可以抑制周邊產(chǎn)生的噪音；一定面積的綠地還可以改善住宅區(qū)的微氣候，調(diào)節(jié)空氣濕度，提高空氣質(zhì)量，增加空氣的負離子含量，使居民身心愉悅。綠化設(shè)計是體現(xiàn)住宅綠色設(shè)計理念的重要因素，但綠色住宅理念不僅指足夠的綠地覆蓋率，更包括了采用綠色節(jié)能措施；在室外可使用透水性鋪裝，以提高基地的保水性，從而保持地表水與地下水資源的平衡。在路旁可以栽種行道樹，鋪設(shè)草地。在一些必須安設(shè)不透水硬質(zhì)地面的區(qū)域，可多種灌木或者喬木，采用反射率比較高的地面鋪設(shè)裝飾材料，減少地面對太陽輻射能的吸收等。

2住宅單體設(shè)計

將綠色建筑的設(shè)計理念貫穿到住宅單體設(shè)計中，采用合理優(yōu)化的建筑空間結(jié)構(gòu)，既可以約資金，又可以充分利用自然能源條件，從而達到綠色節(jié)能的目的。

2.1戶型形狀

合理的戶型形狀，有利于減小住宅使用能耗，達到綠色節(jié)能目的。在建筑平面設(shè)計中，應(yīng)該盡可以做到外形相對規(guī)整，避免多余的凹凸變化，盡量減少建筑外墻表面積，體形系數(shù)需要控制在0.3以下，控制室內(nèi)外熱交換。研究表明，增加建筑層數(shù)、采用多單元組合等方法可有效的降低建筑體形系數(shù)。同時，在方案設(shè)計階段，如果發(fā)現(xiàn)建筑的體形系數(shù)較大，就需要增加建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫能力，也可以通過動態(tài)平衡計算來整體平衡確定建筑物各外圍護結(jié)構(gòu)的保溫構(gòu)造。為有效利用太陽能，應(yīng)讓朝南面墻面接收更多的太陽輻射，使其大于散失的熱量，把這部分熱量用在補償建筑的凈負荷上?？赏ㄟ^建筑的表面面積系數(shù)達到設(shè)計目標，表面面積系數(shù)指建筑物其他外表面面積之和與南墻面積之比。要使該數(shù)值盡可能的小，便是被動式太陽能建筑對圍護結(jié)構(gòu)面積的要求。

根據(jù)現(xiàn)有項目的總結(jié)，長軸朝向東西的長方體建筑形狀最佳、正方體次之、長軸朝向南北方的長方體結(jié)構(gòu)的建筑節(jié)能效果最差。同時，隨著建筑進深的加大，建筑的熱量消耗指標明顯降低；這個結(jié)果顯示，加深進深對建筑節(jié)能有不錯的節(jié)能效果。但進深大必然導致功能空間面積過大，影響室內(nèi)空間的通風和采光，既浪費資源，也不能提高住宅舒適度，亦不利于節(jié)能。因此綜合各方面因素考慮，從綠色節(jié)能的理念出發(fā)，住宅應(yīng)采用長軸朝東西向的條式布局為主。對多層住宅，合理進深宜控制在9.6-12m，高層住宅的合理進深宜控制在10.5-15米之間。

2.2戶型布局

戶型是對住房內(nèi)不同功能空間進行分區(qū)和隔斷形成的住宅內(nèi)的平面結(jié)構(gòu)和形狀。戶內(nèi)空間的分區(qū)和隔斷設(shè)計，首先需從功能區(qū)劃分，動靜分離，流線組織的角度出發(fā)。從綠色設(shè)計的理念上說，合理的建筑空間分隔，可以有效改善室內(nèi)通風、保溫、采光和隔聲狀況。具體在在平面設(shè)計中，遵循綠色建筑設(shè)計原則的戶型應(yīng)考慮到以下幾個方面：首先，應(yīng)將臥室、起居室和餐廳分隔開來，把容易產(chǎn)生噪聲的廚房和衛(wèi)生間集中起來，遠離居民作息的起居室、書房和臥室。起居室不應(yīng)與電梯井貼鄰布置。此外，廚房衛(wèi)生間的集中布置的方式還便于管道安裝，便于變壓式排風道的集中使用，有效對廚房和衛(wèi)生間進行通風換氣，從而減少材料耗用，減少對周圍環(huán)境的污染。從人居行為分析，可以將人們活動休息較多的功能空間如起居室設(shè)置在房屋向陽面，保持室內(nèi)較高的太陽照度，提高居室的舒適性。廚房、衛(wèi)生間等使用頻率較低的空間可以設(shè)置在房屋的陰面。

3住宅施工

要使住宅綠色設(shè)計理念能得到的落實，離不開建筑材料的合理選擇和建筑體系的構(gòu)建。更需要在保證質(zhì)量和安全的前提下，在施工中通過科學管理和技術(shù)進步，晟大程度的節(jié)約資源，減少對環(huán)境的影響。

現(xiàn)行可采用的節(jié)能建筑材料有很多，如溫州地區(qū)一般采用燒結(jié)頁巖多孔磚和加氣混凝土來替代粘土磚作為墻體材料，減少對環(huán)境的破壞。在現(xiàn)通行做法的基礎(chǔ)上，可以通過能耗指標和節(jié)能效果能耗模擬分析，采用復合墻體達到節(jié)能環(huán)保高效綠色的效果；經(jīng)研究，東西外墻使用加氣混凝土砌塊作為內(nèi)墻體，90厚混凝土空心小砌塊做外墻體，中間填充聚氨酯保溫層的辦法，可以構(gòu)成隔熱保溫性能更為優(yōu)異的新型復合外墻。屋面是綠色建筑外圍護結(jié)構(gòu)的另一大重要部分，江浙地區(qū)一般采用倒置式屋面，在此基礎(chǔ)上，可采用結(jié)合植被一倒置式保溫屋面達到更好的效果；這種屋面首先增加了綠化覆蓋率，通過屋面植被緩解住宅區(qū)熱島效應(yīng)，由“功能性”向“觀賞性”發(fā)展的屋頂花園增加了城市公共娛樂休閑空間；延長屋頂結(jié)構(gòu)層、防水層等壽命，隔熱保溫、隔聲效果均好。而且隨著技術(shù)的發(fā)展，以前一直困擾使用的諸如植被的維護，覆土荷載，屋頂防水、防根穿刺問題都已得到較好的解決。具體做法是在保溫層采用耐植物根系腐蝕的XPS板和泡沫玻璃板置于防水層之上，屋面選用慢生常綠草坪做屋頂綠化，既易于人工保養(yǎng)維護又有提高屋面保溫隔熱效果和儲水功能，能將50%的屋面降水保留在屋面上，然后再通過植物蒸發(fā)掉，從而改善了氣候環(huán)境。形成一種冬季保溫、夏季隔熱又可增加綠化面積的復合型屋面。與沒有屋頂綠化的同類建筑相比，夏季酷熱的白天室內(nèi)溫度可降低3℃～4℃，冬天取暖費可節(jié)約1/3。最后，窗戶在改變建筑物內(nèi)部的微氣候中起到重要的作用，它的主要功能在于調(diào)節(jié)建筑物內(nèi)部通風、采光和改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。窗的氣密性對節(jié)能和隔聲影響較大，改進建筑門窗的氣密性，增加密封條是其中的重要手段之一。對窗戶類型的選擇上，平開窗的氣密性比推拉窗的氣密性好。設(shè)計中可更多采用平開窗，降低居住能耗。

在結(jié)構(gòu)性建材的選用上，也可處處體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念，如混凝土采用高性能混凝土，減少建筑中混凝土的使用量；利用礦渣粉等工業(yè)廢料取代水泥作為摻合料，從而減少自然資源、能源的消耗和二氧化碳的排放；采用再生骨料混凝土，將廢舊混凝土和建筑垃圾加工制成的骨料取代天然碎石，節(jié)約天然石材資源，使混凝土成為可再生利用的材料。砌體材料可采用有廢渣、廢骨料制成的加氣混凝土砌。選用速生木材加工制成的科技木，既完全保留了木材隔熱、絕緣、調(diào)溫、調(diào)濕等所有的自然屬性，又避免了天然木材的自然缺陷，同時還可仿制出各種天然珍資樹種甚至更具藝術(shù)感的紋理和顏色，大大提高木材利用率和裝飾功能。

4結(jié)語

綠色建筑的設(shè)計理念在住宅建設(shè)方面的應(yīng)用應(yīng)貫穿到房屋設(shè)計的方方面面，通過統(tǒng)籌布局、科學分析，借助先進的材料和技術(shù)改善建筑的節(jié)能環(huán)保效能。相信不久的將來，綠色建筑所帶來的影響必定能讓人們的生活更加美好，環(huán)境更加優(yōu)美。