1、1长沙梅溪清秀一期绿色住宅设计探讨摘要：2009 年末在哥本哈根世界气候大会上，中国政府承诺到2020 年实现单位国内生产总值的二氧化碳排放量比 2005 年下降 40%。据统计，建筑碳排放约占中国碳排放总量的 46%，而住宅碳排放又占了建筑碳排放很大的比例。因此，在住宅建筑行业加快建设以低碳为特征的产业体系非常重要。在绿色建筑发展的过程中，中国政府不断通过颁布相应的节能设计标准和构建绿色住宅评价体系为房地产绿色住宅开发过程中的设计、施工、运行等各环节提供相应依据，从而降低住宅碳排放。作为建筑设计院，在绿色住宅开发过程中起着关键的作用。本文结合工程实例，将从：住宅区规划设计，住宅单体设计及建筑
2、热工设计的技术角度出发，探讨绿色住宅设计的一些方法和心得，希望为今后的住宅设计提供一些参考。 关键词：建筑设计；绿色环保；住宅设计 ABSTRACT：The end of 2009 on the World Climate Conference in Copenhagen, the Chinese government is committed to achieve carbon dioxide emissions per unit of gross domestic product (GDP) by 2020 compared to 2005 decreased by 40%. Accord
3、ing to statistics, the construction of carbon emissions account for about 46% of Chinas total carbon emissions, residential carbon emissions accounted for a large proportion of the building 2carbon emissions. Therefore, it is very important to accelerate the construction of the residential construct
4、ion industry to a low-carbon industrial system characterized. In the process of the development of green building, the Chinese government continued through the enactment of appropriate energy efficiency design standards and building green residential evaluation system to provide the appropriate basi
5、s for the design, construction, operation and other aspects of real estate green residential development process, thereby reducing residential carbon emissions. Architectural Design Institute, plays a critical role in the development process of the green residential. With engineering examples from:
6、the design of the residential, residential monomer design and construction of thermal design technology perspective, explore the green residential design methods and experiences, I hope to provide some reference to the future of residential design. Keywords: architectural design; Green environmental
7、 protection; Residential design. 中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 0 引言 最近十多年，随着城镇化进程加快，国内房地产行业发展如火如荼，在新建的建筑中，住宅占到了绝大多数，住宅建筑越来越受到建筑界的3关注。绿色建筑在中国的发展与设计，现在只有北京、上海、天津等少数大城市有较理想的节能建筑，目前能源利用效率仅为 33%,与发达国家相比，落后很多。我国 430 多亿平方米的建筑中,99%都属于高能耗建筑，即使是新建筑，也有 95%以上仍是高能耗的。近年来，住宅建设逐渐进入由“数量型”转向“质量型”的开发建设阶段，2013
8、 年 3 月伴随着新国五条中关于增加普通商品住房及用地供应政策的颁布；住宅建设必将迎来新一轮的高峰。与此同时，国家对绿色住宅的评价标准也在不断的提高，新的节能标准也陆续颁布和执行。根据国家在绿色建筑评价标准中对绿色建筑定义的归纳，可总结出绿色住宅即是在住宅的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材） 、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，并与自然和谐共生的住宅。设计院的建筑师及相关工程技术人员，应准确理解绿色住宅的定义，深入领悟绿色住宅的内涵。绿色住宅在设计和工程实施运行阶段所涉及的艺术体系和工程技术体系是非常庞大和复杂的。它包括当代建筑美学、建筑技术科学
9、、人工环境学等及其它科学技术的综合成果；也包括能源系统（新能源与可再生能源的利用） 、水环境系统、声环境系统、光环境系统及风环境系统等。不同专业的设计人员，应从自身的专业角度出发，将各种学科知识及技术综合运用到住宅项目的开发中去。作为一名建筑设计人员，笔者结合参与的一个工程实例长沙梅溪清秀一期住宅小区。将从小区规划设计，住宅单体设计及建筑热工设计的角度，谈谈在设计中如何体现绿色住宅的理念及在工作中发现的一些问题和心得。 41 项目介绍及设计前期 项目基地位于长沙市岳麓区，地块形状为矩形依南北向展开。小区规划要求符合岳麓区统一规划、合理布局、因地制宜、综合开发、配套建设的原则，综合考虑长沙市的城
10、市性质、气候、传统风貌等地方特点，建设适于现代生活的，又具有鲜明个性的生态型人居环境。小区住宅开发定位为长沙市中高档住宅社区。容积率要求高达 4.2。 2 住宅区规划设计 住宅建设在设计阶段首先从小区规划开始。当建筑师们在对建筑住宅区进行规划时，如果建筑整体布局不合理，则有可能导致居住区局部气候恶化，特别是在高层、高密度住宅小区的规划中，其密集建筑群之间的气流流动情况对人的影响。事实上，良好的室外风环境，不仅意味着在冬季风速太大时不会在住区内出现人们举步维艰的情况，还应该在炎热夏季有利于室内自然通风。从这一点上来说，在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。长沙属亚热带季风气
11、候，夏、冬季分别盛行东南风、西北风，形成夏天闷热，冬季湿冷的气候特点。该地区的建筑节能相对于北方起步较晚，夏季主要是采用自然通风作为降温的主要手段，冬季没有集中采暖，冬夏的建筑小气候主要靠家用独立空调来调节。因此，在小区规划上，该项目综合考虑各种因素，结合设计要求，最终采用板楼和塔楼结合的布局方式进行住宅总体规划。总体规划及建筑布局方面强调构架的清晰及完整性，布局方式充分考虑其城市性特点，自然生长并形成小区内部的相对独立组团空间。布局利用地形由南向北高差达将近 6 米的优势，建筑布局板塔结合，对季风进5行有效引导，避免小区内部形成加压风及涡旋风，充分满足住宅建筑在日照、通风及视线均好性的要求。
12、夏季东南风沿低地势吹向高地势，增强住宅室内通风效果；冬季北边高地势住宅对西北风起到一定阻隔及削弱作用，缓解小区内出现急风的情况。 （见图 1） 图 1 总平面规划图 3 住宅单体设计 住宅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。而对于炎热地区住宅来说，根据国家针对夏热冬冷地区节能设计的标准，该地区户型节能设计应该解决夏季隔热、通风，兼顾冬季保温；因此，如何解决住宅夏季室内过热环境乃是该项目住宅设计关键之一。在南方炎热地区住宅平面类型很多，设计户型从利于自然通风、降温这一角度考虑，经过分析和归纳，大致可以分为梯间式、外廊式和天井式三种平面形式。 自然通风是当今节能建筑所普遍采用的
13、一项比较成熟而廉价的技术措施。采用自然通风方式的根本目的就是取代（或部分取代）传统空调制冷系统。这有两方面至关重要的意义：一是实现有效被动式制冷，可以在不消耗能源的情况下降低室内温度；二是可以提 图 2 单体户型图 供新鲜、清洁的自然空气(新风)，带走潮湿气体，有利于人的生理和心理健康。经过各种户型比较及综合考虑，结合该项目的具体特点及6情况，在住宅户型设计上采用两梯四户的开敞天井式的平面布局。 （见图2） 开敞天井式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。该项目将开敞式天井设于建筑北向，因长沙地处北回归线以北，即使到夏至日，由于太阳高度角所限，天井内部白天受阳光照
14、射时间短，辐射热较少，天井内的空气温度较室外要低，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。而天井或住宅内天井井壁实际上是内向外墙，增加了房屋内部临空面，有利于采光通风。同时在户型功能布置上将厨房、卫生间或次卧室内迁，靠天井采光通风，加大进深，减少面宽，这样在满足甲方高容积率要求的同时，大量节约该规划用地，尽可能多的为小区景观绿化预留出更多用地。同时开敞天井式平面布局使南向户型在一定程度上实现了南北通透，更有效的解决了纯南向户型的通风问题；也相应减少了天井内音响
15、、视线、烟气干扰大，天井底层不易保持清洁的问题。小区内部不临街的住宅，采用首层架空的处理方式，有效解决了南方夏季潮湿气候给住宅首层带来的不利情况，同时也丰富了小区内部景观绿化的层次，为小区提供更多的休闲活动空间。 （见图 3） 图 3 首层架空处理 74 建筑热工设计 国家在建筑热工设计上最早的标准是 1986 年颁布的北方居住建筑节能设计标准 ，直到 2005 年和 2006 年又相继颁布施行了绿色建筑技术导则和绿色建筑评价标准 。建筑热工节能设计在建筑节能设计中是重要组成部分,它涉及夏季隔热，冬季保温以及过渡季节的除湿和自然通风等因素。就长沙地区的热工性能现状，节能的关键是如何提高围护结构
16、的热工性能以及如何利用自然资源达到少用或不用不可再生资源。设计时应区别于寒冷地区和湿热地区，例如对于寒冷地区考虑保温和围护结构内部结露，一般墙体的保温形式采用外保温，但对于长沙地区用内保温则比外保温更经济合理，因为该地区冬季最冷月的平均气温和室内外温差都比寒冷地区低，热桥作用和水蒸汽凝结的可能性不大，冬夏季主要是空调调节室内温度，而空调耗热量相当大，如何节约这部分能耗是当前建筑节能的重要内容。空调使用一般是有人时开，无人时关，属于间歇使用，若采用外保温方法，冬(夏)季空调打开后围护结构都要吸收大量的热(冷)才能使室温达到需要的温度，为取得空调的效果就要提前开机。若采用蓄热系数小的轻质保温材料放
17、在围护结构内侧，即可节约围护结构吸收的能耗，且调温快捷方便，既有利于调节室内的湿度，又可避免硬质地面或墙面常出现凝结水。 建筑体型系数，在民用建筑节能设计标准 （JGJ26-95）中已有明确的定义，即“建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值” 。它反映了一栋建筑体形的复杂程度和围护结构散热面积的多少，体型系数越大，则体形越复杂，其围护结构散热面积就越大，建筑物围8护结构传热耗热量就越大。在国家现行的居住建筑节能设计标准中，体形系数是居住建筑节能设计的一个重要指标。 该项目住宅户型设计所选择的平面方式，导致楼栋体形系数偏大。由于国家近期执行了更为严格的新住宅建筑节能标准，使得该项目
18、在建筑热工设计上要达到国家相关标准所需要的外围护结构构造更为复杂。在住宅建筑外围护结构设计中，主要是考虑外墙和外窗等围护结构的合理布置，但是笔者觉得体型系数这一概念并不能充分反映外围护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上，对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗，由于长沙当地的具体气候特点和夏季主导风向的不同而造成渗透情况的不同，外表面的对流换热系数也相差很大，接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别，夜间背景辐射状况也不相同。因此，针对中国地域宽广、气候复杂，在绿色建筑（住宅）设计上应该遵循一个基本点因地制宜；因为每个国家或地区，在气候、环境、资源、经济、文化等诸多方面都有太多的不同之处，结合这些因素，
19、才能做出真正意义上的绿色建筑（住宅） 。 5 结语 1993 年 6 月国际建协在芝加哥会议上通过的芝加哥宣言 ，对可持续的建筑设计（绿色建筑）提出了六方面的观点：即节约能源、设计结合气候、材料与能源的循环利用、尊重用户、尊重基地环境和整体的设计观，并没有提出某项确切的技术支撑。其实这也正反映出绿色建筑设计技术方法应该是多种多样的，凡是以绿色建筑体系为设计目标的技术手法都应包括在其内。同时绿色住宅是多种技术集成的结果，它需要科9学技术的进步，更不能离开在政府相关政策法规的鼓励和正确引导。只有在设计过程中各专业人员的相互合作与共同努力，综合运用当代建筑学、建筑技术科学、生态学及其它科学技术的成果，从技术、经济、环境、能源及社会等角度出发系统地评价与设计住区的室内外环境，才会有更多更好的绿色住宅出现。只有这样，我们才会拥有越来越多的绿色人居环境。 参考文献 1龙毅湘.绿色住宅研究D.湖南大学硕士学位论文,2002. 2戴天兴.城市环境生态学，北京:中国建材工业出版社，2002 3张俊娜,赵月贺.建筑保温设计及节能的技术措施J.河南科技,2011 4张永岳.推进低碳消费模式和低碳住宅产业体系建设N，文汇报，2010 5绿色建筑教材编写组.绿色建筑M.北京:中国计划出版社，2008.
