張 宇 米 力 謝建平 鄂爾多斯職業(yè)學院，內蒙古鄂爾多斯 017020

鄂爾多斯市位于內蒙古西南部，是一個以蒙古族為主、漢族占多數(shù)的地級市，近年來以其強勁的經(jīng)濟增長速度聞名國內外，與呼和浩特、包頭兩市共同構成內蒙古的“金三角”地區(qū)。鄂爾多斯地處鄂爾多斯高原腹地，屬典型的中溫帶半干旱大陸性氣候，地貌多以沙漠、坡狀高原、丘陵溝壑為主，少量的沖擊平原，地貌植被稀少，總體生態(tài)環(huán)境脆弱。面對地區(qū)經(jīng)濟的高速發(fā)展和城市建設的急劇擴張，因地制宜地探索一套綠色建筑地域性發(fā)展策略與設計方法迫在眉睫。

1 氣候特點與適用策略

鄂爾多斯屬典型的中溫帶半干旱大陸性氣候，寒暑變化大，四季分明。春季氣溫驟升，降水稀少，干旱多大風。夏季溫熱，雨水相對集中。秋季氣溫下降快，霜凍來臨早，氣候秋高氣爽。冬季漫長寒冷，多大風，降雪少。全年降水少，蒸發(fā)量大，晝夜溫差較大。太陽能風能資源充沛，年日照時間為2716.4～3193.9h，具有開發(fā)價值的風能資源達5000萬千瓦。針對這一地理氣候特點，筆者提煉出以下關鍵區(qū)域因素，并提出適宜的綠色建筑設計策略及方法。

1.1 冬季漫長寒冷，多大風，降雪少

防寒保暖、防風納陽是該地區(qū)綠色建筑需首要解決的問題。力爭通過場地的合理選擇與規(guī)劃布局為建筑營造一個防風、避寒、向陽的微氣候環(huán)境，再通過建筑形體的仔細推敲，建筑空間的合理布局，外圍護結構的優(yōu)化設計等方法創(chuàng)造一個節(jié)能舒適的室內空間。

1.2 夏季溫熱，雨水集中

雨熱同期為該地帶來了相對清爽的夏日，但太陽輻射強，晝夜溫差大的氣候特點要求綠色建筑在設計過程中應適當考慮建筑的蓄熱性能，并在重點考慮冬季防寒納陽的基礎上兼顧夏季的遮陽設計，從而保證夏季午后室內溫度不致過高，減小室內溫差，提高熱舒適性。

1.3 過渡季節(jié)短暫，干燥多風沙

建筑的防風設計及相對濕潤的微氣候環(huán)境營造應成為該地區(qū)綠色建筑的一大特色，也是區(qū)別于其它嚴寒地區(qū)綠色建筑設計師需著重考慮的方面。舒適的微氣候環(huán)境必將成為綠色建筑在市場競爭中的利器。

1.4 全年溫差大，濕度小，太陽能風能資源充沛

在規(guī)避不利氣候的同時，充足的太陽能風能資源也為該地區(qū)綠色建筑的可再生能源利用創(chuàng)造了得天獨厚的自然條件。設計師在太陽能與風能的利用方面要始終堅持被動優(yōu)先、主動適宜的原則，在充分論證其經(jīng)濟與環(huán)境效益的基礎上，合理選用。爭取主被動結合、集成、形成可辨識的形態(tài)模式和低能耗的系統(tǒng)模式。太陽能被動利用應成為該地區(qū)綠色建筑設計重點創(chuàng)新的方面。

設計師應在綜合考慮綠色建筑各項目標的基礎上，重點考慮上述地域策略（如表1），并根據(jù)這些策略尋求建筑設計上的實現(xiàn)方法，可對綠色建筑因地制宜核心目標的實現(xiàn)和建筑品質的提升起到事半功倍的效果。

表1 鄂爾多斯地區(qū)氣候特點及相應綠色建筑設計策略

表2 鄂爾多斯地區(qū)適宜氣候策略的設計方法

2 設計方法

根據(jù)以上策略，借鑒國內外的相關案例及研究成果，筆者以建筑師的視角，本著被動優(yōu)先、主動適宜的原則，從方案立意、場地環(huán)境營造、建筑形體推敲、空間組合、維護結構選擇、室內設計等方面歸納探索出一些適用于該地區(qū)的綠色建筑設計方法（如表2），為設計師提供參考。

2.1 順應氣候的設計方法

2.1.1 場地環(huán)境營造

建筑的場地設計和群體布局要始終堅持防寒、保溫、向陽、防風沙的原則。建筑選址要以得熱、避寒、向陽為目的。建筑的基地以平地或向陽的坡地為宜，避開冷空氣聚集的凹形地帶，待建建筑前方不應有無法改變的大的遮擋，以便使建筑最大限度地獲得日照。同時，建筑的位置應有效避開冬季主導風向，減少維護結構的冷風滲透。在建筑密集區(qū)內選址時，應充分分析周圍建筑、樹木對場地的遮擋，以及周圍建筑組群可能對基地造成的局地疾風。建筑群體布局也應相對緊湊圍合以利于冬季保暖防風，但還需注意建筑可獲得較豐富的太陽輻射。布局模式可靈活組合，但必須滿足冬季擋風得熱的要求。如采用錯列和周邊相結合的方式，既有效遮擋了冬季寒風的侵襲，又獲得了充足的日照，同時為住區(qū)提供了避風向陽的室外活動空間。

重視室外景觀對建筑微氣候環(huán)境營造的作用。舒適的微氣候環(huán)境不僅讓建筑免遭極端惡劣天氣的侵襲，更為人們的室外活動提供了更多的可能。各類室外景觀是建筑微氣候營造的有效手段。合理的植物風屏障系統(tǒng)，可以有效優(yōu)化室外風環(huán)境，保護建筑（尤其是室外開敞空間和建筑入口）免受冷風侵襲。在保證冬季人們室外行走舒適性的同時，也為夏季長時間的室外活動提供必要的遮陽、加濕、降溫作用。起遮陽功能的樹種宜選用落葉植物，以便不影響冬季的日照與采光。景觀水體的合理設計可有效調節(jié)建筑周圍的溫濕度環(huán)境，營造或安靜或跳躍的環(huán)境氛圍，尤其受到較干旱地區(qū)人們的鐘愛。綠建標準中景觀水體水源及用水量的限制也是設計師在該地必須要注意的問題，讓水體景觀真正成為整個設計的點睛之筆。

2.1.2 建筑形體推敲

建筑的體形在一定程度上決定著建筑的性格，同時也是建筑能耗的先天性特征。建筑師需綜合考慮建筑的藝術表現(xiàn)和地區(qū)氣候特征，甚至要在二者的矛盾斗爭中獲得創(chuàng)作靈感，打造真正生長在該地的優(yōu)秀作品。鄂爾多斯特殊的自然氣候條件要求建筑體形宜簡單緊湊，納陽防風。具體措施包括：控制建筑的體形系數(shù)，增加建筑的受熱面比例，減小建筑迎風面比例，采用有利于減小分壓的流線設計，甚至可根據(jù)冬夏季太陽高度角的變化及主導風向，分析設計出自遮陽防風形體，如諾曼·福斯特設計的英國倫敦市政廳。

2.1.3 空間組合

空間是建筑的主體，更是建筑師實現(xiàn)其多方面設計意圖的載體，面對鄂爾多斯劇烈變化的氣候因子，綠色建筑必須注重緩沖空間的設計以及各類空間的組合。在建筑和環(huán)境之間營造一個緩沖區(qū)域，可有效調節(jié)不利氣候環(huán)境對室內人居環(huán)境的影響，更可為居住者提供舒適的室外活動場地，如合院空間、中庭、邊庭空間、游廊、陽臺門斗等。在空間布局方面，在功能允許的情況下，可根據(jù)居住建筑中各房間所需室內溫度的不同，對其進行“溫度分區(qū)”，將室溫要求高的空間置于易于得熱的方位，而將無過高室溫要求的空間置于較易失熱的方位，例如，可以將居住建筑的起居室、臥室等主要房間置于建筑的南向或東南向，而將廚房、過廳、衛(wèi)生間等輔助房間置于北向及西北向，在保證了室內舒適性的同時做到了最經(jīng)濟的節(jié)能。

2.1.4 維護結構選擇

建筑外圍護結構是建筑與外界能量流動物質交換的直接界面，很大程度上決定了建筑的能耗和對外界環(huán)境變化的反應程度。地區(qū)的節(jié)能標準已明確提出外圍護結構要選擇熱阻大、氣密性好的材料。與此同時，設計師需充分考慮外維護結構的蓄熱性能，在其它參數(shù)一定的情況下，蓄熱性越好，室內溫度波動越小，采暖能耗越小。如覆土、生土民居（如右上圖）就是很好的典范。復合立面、雙層表皮也是該地區(qū)建筑外圍護結構可以探索的方面。符合太陽高度角冬夏變化的各類遮陽，可以在保證冬季充分日照的基礎上，防止夏季室內過熱的現(xiàn)象，同時也能豐富建筑立面。在窗的設計和產(chǎn)品的選用方面，由于該地太陽輻射強，所以不必過分拘泥于南向窗墻面積比的控制，在窗體氣密性、遮陽系數(shù)和傳熱系數(shù)得到保證的情況下，可相對隨意地開窗，拓展建筑創(chuàng)作的空間。窗產(chǎn)品的選用需綜合考慮窗氣密性、遮陽系數(shù)、傳熱系數(shù)等性能，根據(jù)不同建筑類型、位置、朝向窗的具體需要選用相應性能的窗產(chǎn)品。

2.1.5 室內設計

室內的平面功能布局設計應在考慮傳統(tǒng)因素的基礎上，綜合考慮各個功能空間的溫濕度需求，特別注意窗戶周邊區(qū)域的功能布局，防止冬季的冷風滲透、冷輻射及夏季的西曬對室內居住者活動的影響。同時注意窗簾的合理選擇，可以有效調節(jié)室外環(huán)境對室內的不良影響，同時可達到節(jié)能降噪的目的。室內裝飾材料及各類景觀的設計，也可在一定程度上調節(jié)室內的溫濕度變化，滿足舒適、健康、節(jié)能要求。如采用蓄熱蓄濕的內墻裝修材料，合理的水景旱景布置，適宜的綠植擺放等。

2.2 可再生能源利用的設計方法

太陽能、風能、地熱等可再生能源的有效利用，可極大地削弱該地建筑對傳統(tǒng)能源的依賴。建筑師可將太陽能、風能利用納入方案立意考慮的范疇。在對場地進行調查和評估后，合理確定可再生能源的構成方案及太陽能和風能的利用方案。太陽能的被動式利用，應成為鄂爾多斯地區(qū)綠色建筑著力創(chuàng)新的重點方面。在上述基地、形體、維護結構納陽的基礎上，需深入研究太陽能被動式利用的典型系統(tǒng)，如太陽投射墻系統(tǒng)、附加陽光間系統(tǒng)，蓄熱屋頂系統(tǒng)，對流環(huán)路系統(tǒng)等，將其核心原理內化于建筑整體空間及局部設計中。在重點考慮被動式利用的同時，還應了解相應的主動式利用系統(tǒng)的技術要求與設備、構件形式，從而保證這些設備和構件與建筑設計的一體化，力爭形成可辨識的形態(tài)模式和低能耗的系統(tǒng)模式。