绿色住宅的设计程序与方法探讨.pdf

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1、2007年 6月 绿色大世界 LV SE DA SHI JIE 绿色住宅是 21 世纪房地产业的重要发展方向。本文阐述 了绿色住宅的内涵， 提出了绿色住宅的四阶段设计程序： 生态调 研阶段、 方案设计阶段、 评价优化阶段、 方案实施阶段， 并从绿色 基地设计、绿色平面设计与绿色外壳设计三个方面探讨了绿色 住宅的设计方法， 可为绿色住宅在我国的进一步发展提供参考 和借鉴。 1 引 言 21世纪， 追求全新的可持续的生活方式成为时代的主旋律。 从人居的角度来看， 合理利用资源、 重视环境保护， 发展绿色住 宅是这个时代房地产业发展的方向1。自 20 世纪 90 年代以 来， 美、 英、 法、 德、

2、 日等发达国家纷纷致力于绿色住宅的研究和 开发， 并分别成立了相关的认证机构和组织， 建立了相应的评估 体系。我国亦于编制了绿色生态住宅小区建设要点与技术导 则 ， 并制定了比较客观科学的绿色生态住宅评价体系2， 可见 绿色住宅在我国已经受到了普遍的关注。 2 绿色住宅的内涵 关于绿色住宅的内涵， 目前已经有了比较统一的定义， 一般 认为， 绿色住宅是一种新型的人类聚居环境和建筑体系， 它的基 本原则是自然资源、 生态环境与社会人文各系统之间的良性互 动与循环， 其理念是通过运用系统工程的方法， 采用生态环境系 统的生物共生与物质多极传递循环再生原理，应用各个学科最 新的现代绿色科技成果，同时

3、依据住宅小区的当地自然资源和 环境状况， 优化住宅小区的功能结构， 从而实现生态、 社会和经 济效益的相互结合。由绿色住宅的内涵可知，在进行绿色住宅 的设计时， 应当依据住宅小区当地自然与人文环境的实际情况， 结合建筑科学与生态科学的基本理论，并运用先进的现代绿色 科技手段， 使住宅小区的内外部空间及与系统内部其他相关因 素间的关系得到合理的组织与安排， 从而能够为人们提供舒适 的居住环境， 促进住宅建筑、 自然生态环境与人类群体之间形成 良性的循环系统2。 3 绿色住宅的设计程序 传统的建筑是将环境概念简化为系统所在的空间区域， 例 如一个特定设计地段和地理上的空间方位， 不会认识特定的设

4、计地段固有的生态及生物系统的存在，因此建筑师对于建筑所 考虑的问题主要由三个方面构成， 即造价、 功能和美学。然而， 通过对绿色住宅内涵的分析可知， 在绿色住宅的设计过程中， 仅 从这些角度来认识、 理解和设计建筑已远远不能达到绿色设计 的要求， 建筑师不仅要将设计场所视为一种空间， 而且应该将其 看作一个活跃的具有一定功能的生态系统3。因此， 绿色住宅 设计者的构成不能也不可能由建筑学一个专业形成， 还应该包 括：能提供专业的生态研究并指导项目所设计的生态问题的环 境专业人士、 能源分析人士以及结构、 采光、 统分和施工预算等 方面的专业人士。一般来说，绿色住宅的设计程序包括如下几 个步骤：

5、 (1)生态调研阶段。调查、 收集、 整理地区自然、 社会、 人工 环境的资料， 作为绿色住宅的设计依据， 调查内容包括资源调查 (自然资源、 文化资源)， 社会调查(人的居住需求、 传统居民经验). 将来最好能建立地区动态的生态系统资料库， 实行计算机网络 化管理， 以便查询， 此阶段还包括资料系统分析， 针对具体环境 确定目标。 (2)方案设计阶段。通过分析上述资料， 并遵照国家环境法 绿 色 住 宅 的 设 计 程 序 与 方 法 探 讨 黄若宇 城 市 生态 建 设 2侯庆云.浅谈植物造景在城市绿化中的作用J.北方园艺, 2002,(02). 3王潇潇.燕园广场绿地景观分析J. 北京大

6、学学报, 2003, (06). 张广增,张义飞 生态园林是生态城市建设的必然 城市 发展研究 5张增兵.居住区的绿化设计J. 城乡建设,2006,(01). 6许全胜.居住区景观设计初探J.滁州职业技术学院学报, 2005,(03). 7王祥荣.生态园林与城市环境保护. 中国园林,1998,(2). 8和太平.广西城市园林绿化建设的生态问题及对策.广东 园林，6 （作者单位： 广西经济管理干部学院） 72 4.J .2002 2007 年6 月 绿色大世界 LV SEDA SH I J IE 规及设计规范， 根据绿色住宅的低消耗性、 循环再生性、 环境适 应性的具体要求， 综合运用各种绿色技

7、术和建筑设计方法。做 出一个或几个设计方案。 (3)评价优化阶段。根据绿色住宅设计及评价优化的各项 考虑因素， 对方案进行综合评价， 对不足之处加以改进， 使方案 逐渐优化不断趋向绿色住宅的标准。 (4)方案实施阶段。在方案实施及住宅使用过程中， 及时收 集反馈信息， 总结经验与不足， 以便在未来推广中作进一步改进， 从而真正达到人居环境的可持续发展。 4 绿色住宅的设计方法 4.1 绿色基地设计 4.1.1 铺地与植被材料的选用 众所周知， 在炎热的地区和夏季， 太阳照射是气温升高的根 本原因，而住宅区内的铺地选择与植被材料对住宅群内微气候 有很大影响， 因此住宅外绿化植物和铺地材料选用应与

8、住宅组 团规划设计同步进行。 根据各种材料特性加以分析后择优选择， 在住宅区主干道材料选择上应避免使用沥青路面， 因其表面颜 色接近黑体， 其温度变化比混凝土路面大， 所以在住宅区主干道 内尽可能使用混凝土地面， 而在负重量小的道路铺面， 建议采用 红砖或石、 水泥砖透水性良好的材料。 而建筑物周围铺地材料， 应选用具备高吸收率、 辐射小的材料， 如草地、 泥土、 植草砖、 碎 石等。此外， 用绿化植被铺地， 由于其大量水分被蒸发， 往往可 对周围创造比较凉快、 舒适的环境。 4.1.2 植物的利用 由于植物对太阳辐射有过滤和遮挡作用，因此住宅区内植 物的利用已成为改善住宅区内微气候的重要手段

9、。 例如在住宅 的东西两侧种植落叶乔木， 以达到夏季遮蔽和降低住宅辐射热 量的作用， 而冬季乔木落叶后， 使建筑物仍享有足够阳光； 在建 筑物的屋顶种植草皮或设屋顶花园可对其下室内空间构成良好 的隔热效果， 减低建筑物热负荷； 利用攀缘杆物或其它植物依附 于建筑物墙面屋顶， 阳台、 窗台、 棚架、 栏杆等使植物的空间立面 发展， 从而达到立体绿化效果。 4.1.3 善用局部地形风 区域内地形、 植被、 水体等因素构成的特殊地貌环境对风环 境影响很大， 因此绿色住宅在这种特定区域的布局也要遵循其 规划， 争取良好的避风。最具代表性的不同地貌特征形成不同 风势类型， 有山谷风、 水陆风、 林源风三

10、种。 建筑布局形式 建筑布局形式虽不能改变当地气候，但却能通过相互间关 系来达到优化微气候的效果。例如， 对于炎热地区， 好的朝向应 符合如下条件： 夏季受日照时间短， 接受太阳辐射少； 有利于争 取自然风入室， 以加强室内自然通风， 达到降温要求。因此， 在 这种情况下， 往往通过住宅群体建筑布局， 争取各幢房屋上都有 一定风压， 并利用建筑本身导风作用来改善整个组群通风降温 效果。 4.2 绿色平面设计 4.2.1 平面类型的选择 绿色住宅的设计受很多因素所限制，其中住宅平面使用功 能设计最为主要。多层住宅的平面类型很多， 如从利于自然通 风降温这一角度考虑， 大致可分为梯间式、 外廊式和

11、天井式三种 平面形式。梯间式住宅平面布置占有住宅的全进深， 可以恰当 地安排进风口和排风口而组织通畅的穿堂风， 可做到风场宽且 风速达大， 因此是目前南方地区应用最广泛的一种平面形式。 外 廊式住宅平面是通过外廊从建筑物外墙一侧进户，这种组织交 通方式决定了每户都可以占有建筑全进深而具有良好的通风和 朝向， 并且由于外廊或住宅布局进深较浅， 尤其适用于每户要求 有良好通风条件或者利用外廊进行户外活动的地区。 天井式住 宅平面是借助设内天井解决部分房间的直接采光通风问题的一 种住宅平面形式。 天井式住宅由于所设置天井面积一般不是很 大， 白天受阳关照射时间短， 辐射热较少， 天井内的空气温度较

12、室外要低， 在无风或风压甚小的情况下， 通过天井与室内热压差， 天井中冷空气向室内流动， 有利于改善室内微小气候； 而当室外 风压较大时， 天井因处于负压区， 又可作为出风口抽风， 起水平 与垂直通风作用。 4.2.2 室内空间配置与舒适度 绿色住宅物内部空间的布局， 对住宅热性能及舒适度影响 很大， 可考虑使用以下两种布置。(1)缓冲观念-如走廊、 楼梯 间、 设备室等服务性空间， 因其对室温、 照明要求水准不高， 应尽 量配置在热点荷最不利方位(如： 东、 西两侧)或采光最不利位置， 作为室内生活空间的缓冲区域；(2)弹性空间-活动隔间墙所营 造弹性空间， 可依使用需求、 季节变化、 日夜

13、之不同做合理的调 整， 以提升舒适度。 4.3 绿色外壳设计 4.3.1 屋顶的隔热构造设计 如何考虑好相应的屋面隔热措施，是绿色建筑所要解决的 关键问题4。目前有多种不同成效的方式， 如有用轻质加气混 凝土， 挤压泡沫苯乙烯等一类导热指数小于大卡 米时 城 市 生 态 建设 3 4.1.40.2/oC 7 2007年 6月 绿色大世界 LV SE DA SHI JIE 的绝缘材料作隔热层，也有利用吊顶与屋面结构之间的空气层 或以两层混凝土板之间空气作为空气隔热层，亦有在平屋面上 架设双层通风隔热屋面， 其上层屋面用水泥大阶砖、 粘土方砖、 预制弧形防水混凝土板或石棉瓦等。还有用水泥空心砖作屋

14、面 隔热层或在层面上设置遮阳架兼作屋面隔热，有的则在坡屋顶 上用双层大瓦和预制空心大板作隔热层。 此外， 各种种植屋面、 蓄水屋面和洒水屋面以及复合材料屋面等等也取得相当好的隔 热降温效果。 4.3.2 外墙隔热构造设计 改善维护结构的保温隔热性能，是绿色住宅设计的一个重 要方面。设计中可通过减少外维护结构的面积和提高维护结构 的隔热性能这两个途径来改善住宅的隔热状况。 外围护结构的 面积越大， 则传入住宅内部的热量越多， 在方案设计就应采取措 施减少住宅的外维护结构面积。独立式住宅的外墙壁较多，对 隔热不利， 采用大进深的单元平面则可以减少外墙面积； 天井式 住宅进深较大， 外墙少， 因此天

15、井内的气温低， 这对隔热是行之 有效的。在绿色住宅的外墙隔热处理时， 除了考虑外墙材料本 身反射系数和吸收系数，以及材料在太阳辐射下一天内温度变 化等因素外， 还需要按具体地点的气候条件、 建筑标准加以区别 选择， 以便更好的组织各种材料进行外墙构造设计。 4.3.3 提高玻璃隔热保温性能 玻璃材料的保温技术也是绿色住宅节能的关键之一。随着 现代科技不断提高， 这一领域陆续出现了吸热玻璃、 热反射玻璃、 低辐射玻璃、 电敏感玻璃、 调光玻璃、 电磁波屏蔽玻璃， 设计者可 将它们组合成复合构造形式，来达到绿色住宅的保温隔热和采 光要求。 5 结 语 绿色住宅作为世界性的课题日益受到广泛关注， 其

16、建筑实 践也层出不穷。但完完全全的绿色住宅是不可能达到的， 特别 是人类对生态环境问题的关注才刚刚开始， 对绿色住宅的研究 也仅仅处于初始阶段。 同时， 绿色住宅涉及面很广， 是多学科多 门类、 多工种的交叉， 可以说是一门综合性的系统工程， 它需要 全社会的重视， 全社会的参与， 绝不是仅仅依靠建筑师就可以实 现的， 更不可能是一朝一夕能够完成的。 然而， 绿色住宅代表了 21世纪的方向， 同时也代表了住宅建筑的发展趋势， 这就要求建 筑师必须以生态的观念， 整合的观念， 从整体上进行设计和构思， 从而对建筑师提出了更高的要求。 参考文献 1苏文土,佘智彬. 绿色住宅的建设与管理J.资源与人居 环境, 2006,(2) 2黄常青. 浅议 “绿色住宅” 及其在我国的发展前景J. 福 建建筑,2006,( 1) 3何君林. 高密度+低能耗+生物多样性-看看英国未来的 绿色郊区住宅J. 建筑工人, 2006,(6) 4李海英.绿色节能住宅设计J.北方工业大学学报,2001