基于商業建筑中庭空間外部環境的節能設計

摘 要：在商業建筑能源消耗的高密度趨勢下，中庭空間其節能空間大，節能前景好。通過對商業建筑中庭空間節能設計的研究，專門研究商業建筑中庭空間外部環境對節能的影響，增強中庭空間的節能性。

關鍵詞：商業中庭；外部環境；節能設計

前言

商業建筑作為和人們生活息息相關的一類公共建筑，因其自身特點所耗費的能源在建筑能耗中占有較大的比例。隨著我國經濟的發展，改革開放的持續深入，商業建筑的面積越來越大，因此要特別注意商業建筑的節能，商業建筑的節能是國家在建筑節能領域取得成效的一個重要突破口。作為商業建筑的重要空間，中庭空間因其自身的特性，有著調節室內氣候，節約能源的重要作用，具有巨大的節能潛力。在商業建筑能源消耗的高密度趨勢下，中庭空間其節能空間大，節能前景好。通過對商業建筑中庭空間節能設計的研究，增強中庭空間的節能性，從而降低商業建筑的能耗，在保證商業建筑內舒適購物環境的同時節約能源，符合可持續發展的生態理念。

1 周邊環境的節能設計

商業建筑的中庭空間不是孤立存在的，它與周圍的空間都是緊密聯系著的，正如商業建筑和周圍的環境相互聯系一樣。中庭空間要與外部自然環境有著光線上的貫通和空氣上的流動，而且至少有一個面是要與室外環境相接觸的，這樣必然會受到外部環境的影響。中庭空間作為一個連接性的過渡空間，接觸外部環境的同時影響著建筑的室內環境。

2 周邊環境因素

建筑的周邊環境影響因素包括兩大部分，一個是自然環境，另一個是人工環境。其中“自然環境大致可以分為兩類：氣候環境，即寒熱、風、雨、雷電等自然現象；地理環境，指陸地、海洋等自然環境”。而人工環境則包括建筑周邊的道路，其他的構筑物，環境景觀等。

2.1 氣候環境

建筑從本質上來說是人類在適應環境的過程中而產生的自然產物，“建筑的本原是人類原始初民為了躲風雨、避寒署、適應氣候的遮蔽所”，中庭空間因其和室外環境接觸的圍護結構，其內部的熱環境受到室外環境的影響巨大。影響中庭空間的氣候條件是由其所處區域的若干要素的變化特征及組合情況所決定的，其中和中庭空間的能耗密切相關的因素主要包括日照、太陽輻射強度、空氣溫度、空氣濕度、風、降水量等，這些因素相互聯系，決定了中庭空間周邊環境的區域性微氣候，同時也與中庭空間的形態設計、能耗、建筑使用者的舒適性相關。

2.2 景觀

商業建筑周邊的景觀因素包括自然景觀和人工景觀，其周邊的鋪地、道路網、建筑小品等也是其景觀的一個重要因素。當中庭空間在商業建筑的一側的時候，景觀環境的位置決定了中庭空間采光界面的位置，因為良好的室外環境景觀可以給室內的人們提供一個優良的視線景觀。

2.3 周邊構筑物

商業建筑出于將商業利益最大化的目的，一般都是將商業建筑選擇在城市中成熟的城市區域，在此范圍內一般是周邊建筑物眾多，商業活動成熟，交通狀況便利，活動多人流大。商業建筑通常都不是孤立存在的，而是處于一個建筑群體之中，與周圍的構筑物都是相互聯系相互影響的。除了構筑物之外，還包括周邊的道路和市政設施等等。其中對商業建筑中庭空間影響最大的應該是其周圍的臨近建筑，這些建筑的實體體量決定了商業建筑周圍建筑群的布局和自然采光，因此為了使得商業建筑中庭空間滿足良好的通風和采光，商業建筑應該和周邊建筑保證一定的日照間距，而且同時要避免其他建筑的光污染。

2.4 水體布置

商業建筑周圍的景觀常常是能體現商業品質的因素，在很多商業建筑的景觀之中，常常有水池等水文景觀，如何設計好水體景觀，和商業建筑的中庭空間相聯系，是中庭空間節能的一個重要方面。

水體是很好的傳熱體，其吸熱能力很強，通過大面積的水體，可以存儲大量的熱量，在蒸發過程中能夠從周邊環境吸收走大量的熱量，從而降低環境的問題，水面對場地氣候環境具有調節作用（因為水體的這個特性，就使得水面成為了中庭空間冬夏兩個季節最好的空氣溫度和濕度的調節器。

通過在中庭空間的周邊布置一定數量的水體，通過水體的蒸發和流動，可以帶走大量的熱量，從而大大降低中庭空間周邊的環境溫度，并且調節中庭空間的空氣濕度。要想充分發揮水體在夏天的蒸發制冷作用的話，就應該把自然通風和水體蒸發制冷相結合起來，讓空氣的流動來帶動水蒸氣的運動，從而達到降溫和調節的作用。水面與建筑中庭的位置以及水面的規模直接影響到了水體的蒸發制冷效果，其位置關系主要有三種形式：水面位于建筑中庭空間夏季主導風的上風向、水面位于建筑中庭空間夏季主導風的下風向、水面位于建筑中庭空間的兩側。

最適宜的水面和建筑中庭空間的位置關系是水面處于建筑中庭空間夏季風的上風向。當水面位于建筑夏季主導風向的上風向時，冬季白天，太陽輻射作用下，水體溫度增高，儲存了大量熱量，到了晚上，環境中空氣溫度下降，水體中所儲存的熱量逐漸向空氣中散發，彌補了建筑中庭周圍環境溫度下降造成的熱量損失。夏季白天，風從水面吹來，由于水面溫度比空氣溫度低，當水面具有一定規模時，氣流經過開闊水面時被水面上部冷空氣冷卻，制冷作用明顯。

3 植被布置

3.1 改善熱環境

在中庭空間周邊種植綠化，改變地面特性，有利于調節周邊的空氣溫度和空氣濕度，減少環境的熱輻射。首先種植高大的樹木可以對陽光進行遮擋和反射太陽光，減緩地面的升溫的同時也降低了地面附近的溫度。有樹木綠化的區域溫度會低于其他硬質地面的溫度，這樣溫度差的存在就會形成風，從而增加了對熱散熱，帶走熱量。其次綠地還能夠截留降水，在太陽的照射下，水分蒸發也可以帶走熱量從而降低地表溫度和氣溫，同時綠色植物還可以通過“蒸騰作用”散發水分來提高空氣的相對濕度。

3.2 改善風環境

植物景觀不僅可以給商業建筑提供一個極具觀賞性的周邊環境，良好的植物景觀可以通過中庭空間給商業建筑內的顧客一個良好的景觀視線。同時合理的配置植被還能夠改善商業建筑周邊場地的風環境，在中庭空間周邊依據植物的種類、位置、高度和不同的季節進行選擇和配置，從而對風環境進行改善和調節。植物可以有效的改善中庭空間周邊的夏季和冬季的風環境狀況，從而改善商業建筑中庭空間的自然通風情況。

4 周邊建筑物布置

4.1 相互遮擋避開暑熱

為了提升商業活動的品質，形成良好的商業氛圍，商業建筑一般處于都市中心。為了平衡區域的能源負荷，適宜兩三個商業建筑集中設置，這樣的話可以相互形成遮擋，在保證一定的日照間距的情況下，減少太陽的輻射。合理的利用建筑布局，有效的組織建筑單體和道路網，來給商業建筑提供良好的自然通風情況，從而通過中庭空間來調節區域的熱濕環境，從而減少商業建筑的制冷能源消耗。

4.2 開敞空間布局

在商業建筑聚集的區域，不同商業建筑之間的開敞空間也會影響到建筑的通風制冷效率、得熱與失熱量，從而影響到中庭空間對建筑的調節作用。開敞空間的設計將有利于調節商業建筑室內外之間的良好關系，影響建筑的通風。開敞空間規模越大，在氣流運動方向上涉及的范圍越廣，越容易恢復被建筑或其他遮擋物改變后的風速，其調節建筑適應氣候的能力越強。

5 結束語

文章從商業建筑中庭空間的外部環境入手，在周邊環境對中庭空間的節能設計進行了探討，從定量和定性兩方面對節能設計做出了研究分析，提煉出了商業建筑中庭空間的節能設計要點，希望從中庭空間的外部環境設計上對中庭空間的節能設計有所啟發。

參考文獻

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