规划设计“低碳型城市住宅区”的思索

2011-08-15 00:43许华宁
群文天地 2011年9期
关键词:住宅区节能降耗规划设计

■ 许华宁

2005年《京都议定书》在联合国生效。《京都议定书》对削减温室气体排放达成了具体数值目标,它的生效意味着人类对于过去不可持续的发展模式的深刻反思。以二氧化碳为主的温室气体一般都伴随着城市活动而产生,而它的产生又与城市结构以及住宅区构建方式有很大关系。低碳型城市住宅区的开发,关键在于规划设计者理念的预置和体现。城市住宅区的规划设计因各个城市的社会经济、自然历史、风土民情、地域气候、宗教政治等因素而千差万别,但也会有其普遍规律可遵循,特别是为居民营造实用舒适、节能降耗的温馨家园。

一、城市住宅区规划中的低碳问题

日本原综合资源能源调查会会长茅阳一曾经对2050年二氧化碳排放削减70%进行过试算。试算表明:要达到上述目标,每年必须要实施2~3%的减排。可是,今天能源的需求比例为:石油40%、城市煤气20%、电力40%,太阳能仅仅是1%。如果这一状况不改变,削减70%的温室气体是很难达到的。所以,低碳型城市的构建,从某种意义上来说,它是一种住宅区特别是住宅结构的变革。

在住宅区规划中,充分考虑外在因素的影响,可以或直接或间接地提高住宅节能降耗效果。如何调整规划设计,协调建筑周围的温度环境场,为建筑节能设计所利用,是一个值得研究的问题。在居住区规划设计就是给社区建筑群体一个有序的组合方案,其统筹组合方案势必要考虑城市的地理位置、季节风向、日照状况、全年天气状况、周围环境、建筑景观、交通污染以及建筑单体的组合布局等一系列设计问题。因区域的不同会形成不同的气候环境,大到河流山川的走向,小到一个城市的绿化植被、周边状况都会对建筑场地的微气候环境形成一定影响,进而影响居住区的节能效果。

二、低碳型城市住宅区合理性解析

规划设计“低碳型城市住宅区”,目的就是“创建更持久、更能保持活力的城市地区”。简单来说,低碳型城市住宅区的理念就是通过一流的绿化配置、净水措施、环保配套、社区人文支援、能源的合理利用等科学、前瞻的规划和管理方式,实现节能降耗可持续发展的良性循环。它是以有益于生态、健康、节能、方便生活和工作为宗旨,使居住者在身体上和精神上完全处于良好状态的新型居住模式。

平面布局首先要尽量争取天然采光与通风。根据当地气候,决定采光门窗的大小、朝向及形式。为防止阳光的不利影响,应该采取各种被动和主动控制手段调节天然光的辐射,达到创造舒适的室内环境及节能的目的。

一般城市居住区规模达到居住小区以后,微气候环境就应纳入考虑范畴,其很多因素与城市的“热岛效应”、风环境、热环境有关。可以通过规划社区建筑排列、体形以及组合等办法,改善社区的微气候环境,或间接或直接地改善城市住宅的节能效果。在一个居住区,为使建筑群中每一幢房屋都能较好地获得自然通风,建筑物宜与主导风向成30°—45°角。但是从舒适节能的角度考虑,南面或南偏东属于住宅比较好的朝向。建筑的高度、长度和深度对自然通风影响很大。风吹向不同形体的建筑所产生的涡流是不同的,涡流越大,对后排建筑的通风越不利。因此,在做单体设计时,要考虑建筑形体对后排建筑的影响。

深入到单体设计中就要注意住宅平面功能,形状的组织,达到使用舒适、节地、节能的目的;另一方面,结合环境景观要素,达到室内外景观相互渗透的视觉效果;此外,结合地段的地理地貌,或依山傍水,或顺应原有树木河流、道路,减少对环境破坏,可采取合理的建筑形体,控制体型参数,达到节能降耗的目的。要能达到充分利用气候条件,还要从深层次的布局、构造、设施方面加以主动控制。

三、规划设计低碳型城市住宅区要着重考虑的因素

住宅的自然通风,可以有效地节约春秋过度季节的能源消耗,为室内提供新鲜空气,降低室内气温和相对湿度。住宅的自然通风可以分为平面和竖向两种。平面自然通风,合理安排使用空间,形成通畅的穿堂风,平面自然通风与家具布置、开窗面积、大小、开启形式、角度均有关系,其对于省地设计,不是特别明显。而竖向自然通风则不一样,在建筑设计中利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔——如楼梯间、中庭、拔风井等满足进排风口的高差要求,并在顶部设置可以控制的开口,将建筑各层的热空气排出。适当位置设置竖向天井,对春秋季的自然通风有效控制,也是城市住宅实现省地设计的重要策略。

建筑材料可以高效节能,在10年前使用的普通黏土砖,外墙厚达370mm,现改为厚240mm的多孔砖+厚50mm挤塑聚苯板。外墙上减少70mm,增加了住宅的有效使用面积1%—3%,提高土地的使用效率,对于建筑节能也明显好转。随着住宅向着“科技含量高,环境消耗少,成本低,效能优”的方向发展,建筑材料也开始变“废”为“宝”。利用废料制造墙体材料,工业废渣、农业废渣,因地制宜地改善了建筑内外墙材料,改善周围的环境,减少对现有耕地的破坏。

住宅区的景观设计,是对建筑设计的完善和补充,不仅要从自身美观的角度设计,还要考虑周围道路环境、建筑场地环境、地域气候特征等众多因素,既要融入环境,又要引导环境。在生态节能方面,居住区植物在生长过程中的“蒸腾作用”和“光合作用”,都吸收太阳辐射热,改善居住区微生物环境,调节住宅室内外热量的渗透交换,改善地表附近的温度湿度环境,使得外出的人们有幽雅舒适的活动空间。从竖向的绿色景观设计上说,合理地利用绿化植被随季节变化的规律,为建筑外表皮起到有效的建筑遮阳作用。另外,改善地面铺装,可以减少建筑周围地面的阳光反射程度,调节住宅外表皮温度。这些都可以起到调节空气温度、改善生态环境的作用。

低碳型住宅区的规划设计,是一个复杂的过程,需要规划、策划、工程、管理等多方面的合作来完成。相信如果规划师们都来关注低碳型住宅区,一定可以达到一个更理想、更舒适、更优美、更节能降耗的境界。

[1]甘峰.日本“低碳型都市”推进机制及启示[J].日本研究.2009(3).

[2]冯惠.城市居住区规划与设计[J].四川建材.2010(5).

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