綠色住宅設計方法探究
——南寧五象麗景小區(qū)規(guī)劃設計

吳先德

(1.福建工程學院 福建福州 350118；2.福建晟業(yè)建筑設計有限公司 福建福州 350028)

綠色住宅設計方法探究
——南寧五象麗景小區(qū)規(guī)劃設計

吳先德1,2

(1.福建工程學院 福建福州 350118；2.福建晟業(yè)建筑設計有限公司 福建福州 350028)

應用以氣候條件和場地環(huán)境為引導，以被動式綠色節(jié)能技術為主導，主動式綠色技術為補充的綠色住宅規(guī)劃設計思路與策略，結合南寧五象麗景小區(qū)規(guī)劃設計實踐，從總平面規(guī)劃、建筑設計、場地與建筑室內(nèi)物理環(huán)境模擬、綠色適宜技術應用等方面，探討綠色住宅的設計方法。

綠色住宅；氣候特征；場地環(huán)境；自然通風；建筑遮陽；設計方法

0 引言

在可持續(xù)發(fā)展理念的引領下，綠色建筑和綠色住區(qū)正成為中國建筑業(yè)發(fā)展的主流，健康宜居的綠色住宅也逐步成為房地產(chǎn)業(yè)的主流產(chǎn)品。從國情出發(fā)，量大面廣的住宅建設項目利用低技術、低成本策略實現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)保”(節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水和保護環(huán)境)的綠色目標是一種必然的選擇，但這并不意味著住宅規(guī)劃設計的低技術，而是要求建筑師增強綠色建筑意識自覺，創(chuàng)新設計理念、改進設計技術手段，以創(chuàng)建健康舒適的住宅室內(nèi)外物理環(huán)境為目標，引導住區(qū)規(guī)劃設計的全過程。基此，設計應對“環(huán)境、人的需求和資本”做出合理的回應，而不是采用缺乏綠色創(chuàng)新理念的傳統(tǒng)設計方案通過綠色節(jié)能材料的堆砌來實現(xiàn)“綠色節(jié)能”。

南寧五象麗景小區(qū)是一項設計為“兩星級”的綠色住宅項目，本文通過該項目設計實踐探究綠色住宅設計的技術策略與方法。

1 項目概況與場地特征

五象麗景小區(qū)位于廣西南寧市五象新區(qū)清風路東側，項目建設用地4.21hm2。規(guī)劃設計條件規(guī)定建筑密度≤35%，3.0<容積率≤3.5，綠地率≥35%。實際規(guī)劃總建筑面積為212 067m2，其中地上建筑面積152 480m2，地下建筑面積59 587m2，項目由12棟24～33層高層住宅和2棟3層商業(yè)建筑組成。項目基地西靠城市支路——清風路，東、南面均為住宅用地，北枕城市次干道和五象嶺國家森林公園，基地豎向為南高北低，平均高差約4.0m。基地北側的五象嶺森林公園生態(tài)景觀資源得天獨厚。項目所屬的五象新城區(qū)域為生態(tài)城市示范區(qū)，如圖1～圖2所示。

圖1 項目區(qū)位及周邊環(huán)境

圖2 五象新城區(qū)域總平面圖

2 氣候特征與設計策略

南寧市地處亞熱帶，北回歸線穿域而過。市區(qū)位于北回歸線南側，屬濕潤的亞熱帶季風氣候，年日照平均時數(shù)1798h，年平均降水量1304mm，年平均氣溫21.6℃，夏季炎熱潮濕，春秋溫和，冬季最冷月平均氣溫12.8℃，是全國著名的“綠城”，屬夏熱冬暖地區(qū)。

因地制宜是綠色住宅規(guī)劃設計的重要策略。不同的氣候條件給居住環(huán)境帶來不同的問題，規(guī)劃設計應以氣候條件和場地環(huán)境為引導采取不同的設計策略。五象麗景小區(qū)規(guī)劃設計，以基地物理環(huán)境分析和居住空間舒適性為目標，引導設計方案的生成與優(yōu)化。在設計方案構思階段提出以下策略：

(1)以風、光、聲的物理環(huán)境模擬技術來指導設計，通過總平面建筑布局和單體建筑設計本身應用自然風、陽光、雨水等自然元素，盡量減少居住環(huán)境舒適性對技術設備的依賴。

(2)通過總平面規(guī)劃和建筑設計本身合理利用地形地貌和周邊的生態(tài)景觀要素，實現(xiàn)節(jié)地、節(jié)材和增加居住環(huán)境的舒適性和個性。

(3)以人為本，規(guī)劃設計要最大限度滿足住戶的生活與休憩需求，實現(xiàn)住宅建筑的均好性和景觀休憩空間的共享性。

(4)因地制宜地選擇與應用綠色適宜技術，追求環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的合理平衡，實現(xiàn)居住環(huán)境的健康、生態(tài)、舒適、高效與建設成本可控。

3 節(jié)地與室外環(huán)境

住宅總平面規(guī)劃的構思，以規(guī)劃條件、周邊環(huán)境、場地環(huán)境和氣候條件為引導，將建筑日照、場地自然通風、噪聲控制、建筑朝向等物理環(huán)境因素和景觀利用作為建筑布置的評價標準。設計過程包括方案構思——目標(策略)設定——方案生成——方案綠色指標評價——方案優(yōu)化——目標檢驗——方案確定等若干階段[1]。

3.1 場地豎向與節(jié)地

場地豎向設計，結合原有地形及周邊城市道路路面高程，將場地劃分成兩個不同標高的基面：住宅建筑室外地坪較北側城市道路高4.5m，商業(yè)內(nèi)街、商業(yè)樓室外地坪與北側城市道路同一基面。結合豎向設計通過下列措施實現(xiàn)節(jié)地：

(1)地下空間開發(fā)——結合豎向高差設計兩層地下室做為停車庫及設備用房等，地下空間面積為地上開發(fā)建筑面積的39.08%，如圖3所示；

(2)部分商業(yè)空間設在住宅下掉層內(nèi)，不占建筑密度；

(3)地下室頂面綠化——地下室頂板面較室外地坪低1.5m，可保證地表滲透頂面綠化喬木生長[2]；

(4)雙重架空層——住宅首層架空層面積達到住宅標準層總面積的56.2%，各棟住宅的14層全部架空，為居民提供更多的戶外休憩空間，如圖3所示；

(5)下沉式游泳池——結合地下室設計游泳池下沉布置，配套用房利用地下空間。

圖3 場地利用剖面圖

3.2 建筑布置和自然通風

依據(jù)用地規(guī)劃設計條件和項目策劃定位，綜合考慮場地地形、周邊道路、景觀資源以及住宅日照、朝向與景觀的均好性、交通組織、消防施救、功能布局等因素完成建筑布置總平面方案——高層住宅結合城市道路走向和基地形狀多數(shù)建筑呈南偏東約15°布置。少量呈正南向布置，住宅首層和14層的架空層設計利于夏季東南風進入小區(qū)，接著對該建筑布置總平面方案進行風環(huán)境模擬分析和優(yōu)化。利用phoenies對住區(qū)風環(huán)境模擬分析顯示局部存在較大面積室外場地自然通風死角。通過調(diào)整最北側一排住宅的建筑長度和棟數(shù)、增加通風路徑等優(yōu)化措施，最終實現(xiàn)了住區(qū)夏季、過渡季自然通風良好，人體感覺舒適，未發(fā)現(xiàn)漩渦和死角，如圖4所示。

圖4 夏季1.5m高處風速云圖

3.3 功能分區(qū)與噪聲控制

根據(jù)環(huán)境噪聲影響評估報告的場地周邊噪聲現(xiàn)狀實測資料顯示，該項目噪聲源主要來自周邊道路的交通噪聲，規(guī)劃設計考慮到未來北側道路交通量增加帶來的更大交通噪聲影響，將住宅布置后退北側道路紅線36m,沿道路一側布置商業(yè)樓和商業(yè)內(nèi)街。沿街商業(yè)建筑及綠化具有隔絕噪聲之功能，廣西壯族自治區(qū)建筑科學研究設計院提供的該項目《室內(nèi)背景噪聲分析報告》顯示：實測室外噪聲最大值為晝間56.7dB、夜間48.2dB，加上建筑本體的外墻與中空玻璃鋁合金外門窗隔聲，最不利房間室內(nèi)背景噪聲計算值僅為晝間29.7dB，夜間21.2dB，遠小于《廣西綠色建筑評價》DB45/T 567-2009規(guī)定的夜間不大于35dB(A)[2]。

3.4 綠地與室外環(huán)境遮陽

采取有效的環(huán)境遮陽設施對降低室外環(huán)境溫度、減弱地表輻射、減少熱島效應具有顯著作用，也是改善場地環(huán)境使用者心理舒適度的重要手段。遮陽設施包括綠化遮陽和建構筑物遮陽兩類。

(1)增加住區(qū)綠地——采用適度人車分流的組織方式，最大限度地減少道路、廣場等硬質(zhì)鋪地，小區(qū)綠地率為35.01%。在滿足消防施救、建筑采光的前提下，增加喬木配置，提高綠地的遮陽作用。

(2)室外活動場地遮陽——停車場按生態(tài)停車場標準設計，通過鋪設植草磚、種植喬木遮陽，實現(xiàn)室外停車林陰化；人行道、廣場、游憩場地全部采用喬木綠化遮陽；商業(yè)內(nèi)街利用建筑自身陰影遮陽。住區(qū)室外活動場地的遮陽覆蓋率[3]大于50%。

4 節(jié)能與室內(nèi)環(huán)境

創(chuàng)造健康、舒適、宜居的室內(nèi)物理環(huán)境并實現(xiàn)建筑節(jié)能是綠色住宅設計的核心目標。在設計策略上充分考慮項目所在地的氣候特征、場地環(huán)境和居住習俗，合理利用風、光、自然景觀等自然資源，通過建筑師的創(chuàng)造性思維，實現(xiàn)住宅建筑的健康宜居和可持續(xù)使用。技術應用上堅持“被動式綠色節(jié)能技術措施優(yōu)先，主動式綠色節(jié)能技術措施優(yōu)化”[4]的策略。

4.1 住宅戶型與單元平面設計

(1)均好性：1個單元4戶的住宅平面設計，打破傳統(tǒng)單元平面中部兩戶南北向不通透、自然通風條件差的缺點，同時保證每戶室內(nèi)均可眺望五象嶺森林公園或小區(qū)中心花園景觀，戶戶均好，如圖5～圖6所示。

(2)可持續(xù)性：小區(qū)住宅戶型設計多樣，適合不同人群的需求；戶型與單元平面設計考慮建筑全壽命周期的適應性，強調(diào)可變性和適老性，如圖6所示。

(3)和諧性：創(chuàng)建鄰里交往空間，利用住宅首層和14層架空層設計公共休憩空間，合理借用五象嶺森林公園景觀，為老人兒童交往休憩提供便利，如圖2～圖3所示。

圖5 住宅室內(nèi)通風分析圖

圖6 住宅戶型可變性與適老性設計

4.2 建筑節(jié)能設計

以住宅平面設計優(yōu)先、被動式節(jié)能技術措施優(yōu)先為策略，通過住宅平面設計實現(xiàn)日照、自然通風、采光要求，通過提升建筑外圍護結構熱工性能，注重建筑遮陽等方法，實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的熱舒適性和節(jié)能。建筑師應當了解南方地區(qū)建筑外遮陽對空調(diào)節(jié)能的巨大作用(最大可節(jié)能15%以上[5])，重視遮陽設計，對外門窗材料與墻面色彩的選擇、建筑外立面設計等均應考慮遮陽要求。

五象麗景小區(qū)外門窗采用玻璃遮陽和構件(窗套)相結合，同時利用陽臺、立體綠化等增加遮陽效果；外墻面色彩選用淺灰色以減少墻體吸熱；屋頂遮陽結合太陽能(熱水)集熱板和坡屋面的一體化設計實現(xiàn)住宅頂層屋面100%遮陽，如圖7所示。

圖7 屋頂平面與太陽能集熱板一體化設計

5 可再生能源利用與節(jié)水措施

依據(jù)氣候環(huán)境條件選擇綠色建筑優(yōu)選項技術方案，考慮先進性、可靠性、經(jīng)濟性三者之間的平衡與統(tǒng)一。五象麗景項目采用太陽能+空氣源熱泵熱水系統(tǒng)和雨水回收技術為優(yōu)選項實施項目。

利用12棟高層住宅屋面放置1192塊太陽能集熱板，集熱面積2376m2，輔以空氣源熱泵機組，可為住宅高區(qū)630戶供應熱水，使用太陽能熱水的住戶比例為51.72%，可再生能源使用量占建筑總能源的10%。建筑與太陽能熱水系統(tǒng)進行一體化設計，集熱板放置面傾角為25°，與未放置集熱板部位的坡屋面連成一體，統(tǒng)一考慮美觀與檢修問題，如圖7所示。小區(qū)綠化景觀用水全部利用回收的雨水，雨水收集池為186m3。

6 結語

綠色住宅小區(qū)設計，應以人為本，在住宅建筑全壽命期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材)，保護環(huán)境和減少污染，為住戶提供健康、舒適、高效的居住環(huán)境，并與自然和諧共生。規(guī)劃設計努力的方向并不是側重于綠色高技術的應用，而是基于特定的氣候、場地環(huán)境考慮與回應，從規(guī)劃設計方案構思開始就應理性分析應對特定氣候條件和場地環(huán)境的設計策略，并借助室內(nèi)外物理環(huán)境計算機模擬手段對設計方案進行驗證和優(yōu)化，實現(xiàn)建筑與特定場地的光、溫度、風、自然景觀等相互依存。在設計策略上應以被動式綠色技術措施為核心，人工照明、空調(diào)等為技術補充，借助建筑和場地的自然通風、采光、遮陽、日照以及建筑圍護結構良好的熱工性能與隔聲性能，創(chuàng)建健康、舒適、節(jié)能的綠色住宅和居住環(huán)境。

[1] 劉哲，傅秀章.基于基地物理環(huán)境分析的綠色住區(qū)設計方法[J].華中建筑，2013(10).

[2] DB45/T 567-2009廣西綠色建筑評價[S].廣西:廣西壯族自治區(qū)技術監(jiān)督局，2009.

[3] JGJZ286-2013城市居住區(qū)熱環(huán)境設計標準[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2013.

[4] 張志昆. 福建省綠色建筑評價體系與適宜技術分析[J].福建建設科技，2016(2).

[5] 白勝芳.建筑遮陽技術[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2013.

Researchondesignmethodofgreenhouse——TheWuXiangLiJingCommunityplanninganddesigninNanning

WUXiande1,2

(1. Fujian University of Technology,Fuzhou 350118； 2.Fujian ShengYe Architectural Design Co., Ltd,Fuzhou 350028)

This paper puts forward the green residential planning and design ideas and strategies based on the characteristics of the climate and the site environment for guidance, the passive green energy saving technology as the leading role, and the active green technology as the supplement. The design method of green house is explores by the practice of WuXiangLiJing Community planning and design from the aspects of general plan, architectural design, physical environment simulation of site and architecture, application of green suitable technology and so on.

Green house; Climate characteristics;Site environment; Natural ventilation; Building shading; Design methods

吳先德(1962.12- )，男，高級工程師。

E-mail:420673955@qq.com

2017-10-15

TU2

A

1004-6135(2017)12-0015-04