鄭州住宅建筑群體設計與節能關系研究

牛志強 崔飛飛

（鄭州科技學院 土木建筑工程學院 鄭州 450064）

鄭州住宅建筑群體設計與節能關系研究

牛志強 崔飛飛

（鄭州科技學院 土木建筑工程學院 鄭州 450064）

住宅建筑群體設計是建筑設計的關鍵環節，通過分析鄭州市氣候特征、建筑群體設計存在問題，總結出適合鄭州住宅建筑群體布局，以及對建筑節能的影響。

住宅建筑；群體布局；節能

1.概述[1]

人居環境的可持續發展，既要在快速的城鎮化進程中不斷提高建筑環境質量，也要節約建筑能耗和減少污染物排放,還要繼承和發揚傳統地域建筑文明，然而，建立在工業文明基礎之上的現代建筑體系，在滿足人們對建筑空間和環境需求的同時，則須付出高能耗、高污染以及湮滅傳統地域建筑文明的代價。

2 住宅建筑群體設計存在問題

2.1 不重視朝向

鄭州地區的住宅建筑最佳的朝向南偏東15°，適宜朝向南偏東25°，不宜朝向西北。而現在住宅建筑開發商出于某些原因，一些住宅建筑的朝向沒有根據鄭州的自然氣候的情況而定。開發商往往注重的是整個小區建筑布局形式的美觀，即總體構圖美；注重的是良好景觀的需要，以及銷售的經濟利益的需求。甚至，有些不負責任的開發商降低節能的標準和要求，讓購房者承擔日后龐大的能耗開支。

2.2 日照、采光不足

日照和采光對于住宅室內環境和居住的舒適性都有較大的影響。然而，鄭州地區現存的很多的住宅建筑中存在著許多日照、采光不足的現象。根據調查分析原因如下：①由于地價上漲，建筑開發商為了經濟利益的最大化，通常提高住宅小區的容積率，縮小樓與樓之間的間距，從而出現每棟樓之間相互遮擋嚴重。②鄭州是平原城市，住宅小區內如果建筑高度相同，就會出現靠南遮擋后排的建筑，那么建筑底部幾層住宅的采光、通風就受到更大的影響了。③為了節地，很多住宅建筑的進深都較大，進深越大靠近內側的空間采光就不是很好。

2.3 通風不良

鄭州地區夏季風速低，在進行建筑的總體布局和單體設計時應考慮加強自然通風的設計。然而目前鄭州住宅小區實際情況是不注重通風設計，出現很多前排的板式住宅把風遮擋住，使自然風很難吹到小區內部樓棟。在單體建筑設計時，有很多是一梯六戶甚至八戶的，這樣通風效果良好的南北通透的戶型就很少，而且，廚房、衛生間和次要房間通常布置在凹槽里，采光和通風更差。

2.4 忽視必要的建筑構件

鄭州地區夏季高溫、多雨、日照強烈，而現存的住宅建筑卻沒有注重一些建筑構件的設計，例如：遮陽板、雨棚等等。住宅保溫隔熱有些方面在設計時做的不夠完善，存在即所謂的“先天不足”，住戶就自己進行“后天改造”，于是就會出現形式各異的遮陽板、雨蓬等等。

2.5 住宅節能現狀

鄭州市屬于規范中的寒冷地區,但夏季又比華北和東北地區溫度高、日照長，又具備夏熱冬冷地區的氣候特征。鄭州地區在建筑設計時，應同時做好保溫和隔熱，因此，夏熱冬冷地區設計方法和規范適合用于用于鄭州市的建筑。根據調查,目前鄭州地區建筑節能狀況如下：首先,鄭州的住宅建筑節能設計不做的不夠完備，沒有結合鄭州氣候提出更合適的節能設計，很多住宅在設計時沒有嚴格按照要求來設計；其次節能監管體系不夠嚴格，很多住宅建筑節能標準根本就沒有達到設計要求，卻能夠輕而易舉的順利施工，并且交房投入使用。

3 住宅建筑群體布局

3.1 結合地形、因氣候制宜的群體布局

建筑平面的布局和單體形狀的選擇能夠直接影響建筑能耗的大小。不論是住宅的平面布局，還是空間構成設計，均應遵循本地區的自然氣候條件和人們對地區氣候的適應性，最大限度地利用自然能源。

（1）建筑群體的布局宜采用有利于建筑群體夏季自然通風的方式。如兼用錯列式、斜列式，結合地形特點的自由式和“高低錯落”的處理方式。冬季為使建筑能夠避風，應爭取不使大面積外表面朝向冬季主導風向。

（2）對于建筑群體，適宜的建筑間距，應達到每戶在大寒日至少有一個居住空間能有 2小時的滿窗日照要求，還應滿足居住者環境視野內對隱私和基本衛生標準的要求。

（3）住宅建筑可以采用本地區的最佳朝向或適宜的朝向，盡量避免東西向日曬。

（4）應充分利用太陽能、風能、地熱、水等自然資源，減少小區內過多的的硬化地面，增加綠化，植被以草本和喬木結合布置。

3.2 與日照相關的群體布局[2]

隨著人們生活水平不斷提高，住宅不僅僅是遮風避雨的場所，還要具備一定的舒適性。日照是評估住宅建筑是否舒適的重要指標之一，因此國家制定相關規范條文。

《城市居住區規劃設計規范》GB 50180—93(2002年版)中關于住宅日照標準應符合如下標準：大城市在有效日照8～16時間帶內，大寒日不小于2小時，冬至日不小于1小時 。

住宅日照標準應符合表1.1規定；對于特定情況還應符合下列規定：①老年人居住建筑不應低于冬至日日照 2小時的標準；②在原設計建筑外增加任何設施不應使相鄰住宅原有日照標準降低；③舊區改建的項目內新建住宅日照標準可酌情降低，但不宜低于大寒日日照1小時的標準。

《住宅設計規范》GB 50096-2011中關于住宅建筑日照標準也有詳細的規定。

（1）適宜朝向的選擇

選擇合適的朝向對于建筑的日照影響很大，同時也影響住宅室內的微環境。我國位于北半球，建筑布局的方向主要以南向為主，或南偏東向，或南偏西向，盡量避免建筑朝西或者朝東兩個方向。鄭州地處中原地區，黃河南岸，東部廣袤的黃淮平原，西部是第一階梯和第二階梯過度的丘陵地帶，鄭州地區的住宅建筑最佳的朝向南偏東15°，適宜朝向南偏東25°，不宜朝向西北。

表1.1 住宅建筑日照標準

（2）合理日照間距的確定

合理日照間距影響室內日照采光的要求。陽光照射對人生理和心理的健康都起很大的作用。因此，在住宅建筑規劃布局時，要確定合理的住宅日照間距，滿足居民對日照方面的要求。

建筑間距的確定應當綜合考慮日照、消防、環保、管線敷設、國家安全、建筑保護、視覺衛生以及空間環境土地合理利用等因素。

住宅建筑間距應符合不低于大寒日日照 2小時的標準要求，其中舊區改建的項目內新建住宅日照標準可酌情降低，但不應低于大寒日日照1小時的標準要求。

高層住宅與高層住宅平行布置時最小控制距離應按滿足日照要求為基礎，并不得小于表1.2所列值：

表1.2 最小控制距離表

b高層住宅與高層住宅垂直布置時最小控制距離不得小于表1.3所列值：

表1.3 最小控制距離表

垂直布置的高層住宅山墻寬度應小于等于16米，大于16米時其間距按平行間距要求控制。

c高層住宅與高層住宅并列布置時最小控制距離不得小于表1.4所列值：

表1.4 最小控制距離表

3.3 與通風有關的群體布局

在夏季組織好建筑室內外自然通風，既可以改善住宅內的熱舒適度，又可以減少空調使用率，有利于降低耗能。影響建筑通風的群體布局主要因素是：

（1）利于通風的朝向

建筑朝向是根據當地日照量，以及夏季和冬季風的主導風向和風速來確定的。自然通風由于風壓和熱壓產生，在住宅中風壓與建筑朝向有很大關系。鄭州地處中原，所以無論從改善夏季自然通風、調節房間熱環境，還是從減少冬季采暖的能耗，以及避免東西墻的日曬問題，南向都是鄭州地區建筑最佳的朝向選擇。

（2）利于通風的間距

建筑物南北向日照間距較小時，前排建筑遮擋后排建筑，風壓小，通風效果差；反之，建筑日照間距較大時，后排建筑的風壓較強，自然通風效果愈好。所以在住宅群體之間設計時，加大建筑之間的間距，可以改善建筑室內的通風效果。

[1]楊柳.被動式超低能耗建筑設計基礎與應用[D].北京：科學通報，2015,60(18):1698-1710.

[2]GB50180—93(2002版)，城市居住區規劃設計規范[S].

Study on the relationship between group design and energy saving of residential buildings in Zhengzhou

Niu Zhiqiang， Cui feifei

（Department of Civil Engineering ,Zhengzhou University of Science and Technology ,Zhengzhou 450064,China)

Residential building group design is the key link of building design,through the analysis of the Zhengzhou city climate characteristics,architectural design problems,summed up the Zhengzhou residential construction group layout,as well as the building energy conservation to its influence.

residential buildings,population distribution,energy conservation

TU7

B

1007-6344（2016）10-0049-02

牛志強（1982-），男，講師、工程師，研究方向：土木建筑

河南省科技廳科技攻關項目（142102310151）