浅谈建筑热环境改善的方法

冼淑华

摘要：居住区室外热环境的舒适程度是衡量人们生活质量最重要的标志之一。本文针对湿热地区住宅，分别从小区规划与单体设计两大方面，提出改善住宅热环境的舒适性的措施。

關键词：湿热地区，小区规划，单体设计

1.湿热地区

在住宅区的各种环境中，和人们的生活联系最紧密的就是热环境，它直接影响着人们的身体感受和健康。随着生活水平的日益提高，人们对居住区室外热环境的舒适程度要求也越来越高。本文针对湿热地区，提出改善住宅热环境舒适性的途径。湿热地区气候特征为：冬季潮湿多雾、日照少，夏季炎热高温、湿度大、风速小，夜间不易退凉，无风而闷热，而且湿热地区往往地形、地貌较复杂，易形成局部小气候。因此，通风与隔热遮阳是湿热地区住宅设计要解决的主要矛盾。通过规划设计和单体设计可以改善居住热环境的舒适性。

2.规划设计

2.1建筑选址

一定区域内的地理位置和生物气候条件对城市居住环境的舒适性有着长期影响。对位于炎热潮湿和多雨气候地区的新区规划或旧城改造项目，应选择那些温度较低、通风良好以及周边地形特征适于自然排水的地方，并避免将密集的住区或商业街区建造在洪水易发地段。选择通风良好的区域，可避免因地形等条件所导致的空气滞留。良好的通风对湿热地区居民的舒适性而言是至关重要的，除了积极利用自然风外，也应依靠地形地貌变化产生的局地风。在无风的夜晚，山谷的坡度可使气流向下运动产生谷地风，而沿海或滨水地区则可受益于白天及夜间生成的水陆风。值得注意的是，水是个非常好的能够带走热量的介质，为了改善城市整体环境，应尽可能少地在江边建设高层建筑，且建筑要与江边保持一定的距离，充分发挥流动的水能带走热量的优势。

2.2建筑布局

合理设计小区的建筑布局，可形成优化微气候的良好界面。建筑群布局应尽量采取错列或斜列式，可使风从斜向导入建筑群内部；有时也可结合地形采用自由排列是的方式。当建筑呈一字平直排开而体型较长时，应在前排住宅适当位置设置过街楼以加强自然通风。在立体布置方面，可采取“前低后高”和有规律低“高低错落”处理方式。不建议采用中间低四周高的小区布置方案，因为在中间低矮建筑处会形成很大的风影区。

2.3建筑间距及朝向

在确定住宅间距时，日照间距是一个重要的因素。在设计时，设计师可以作冬至日平面等时日影图，对冬至日作居室窗口的日照分析，确定适宜的日照间距，住宅布置应迎向当地夏季主导风向，根据不同的通风角度，留出足够的通风间距。避免产生涡流区，以妨碍下风区住宅通风。

华南大部分地区，住宅群体朝向，一般应着重考虑东南至南的室外风向。当然由于局部地区受地形的影响，室外风向会产生复杂的变化，还应根据当地风向的实际变化，确定住宅群体的朝向，使当地夏季主导风向与住宅群体保持适宜的风向入射角，甚至最佳的风向入射角。

2.4绿化水体

草皮、树木等绿色植物具有“光合作用”和“蒸腾作用”，绿化地面辐射率小，且高大树木具有较好的遮阳作用，因此，绿化地面有利于调节气温、空气的温、湿度及降低环境的热辐射。

在城市外部空间，适当地配置水面、绿地、透水性铺张和其它硬质地面，利用它们的温差平衡产生气流，从而调节气温、降低辐射温度、减少热量反射、增大空气相对湿度，达到改善微热环境的目的。

3.单体设计

3.1平面设计

在住宅平面设计中，夏季穿堂风和全明房是改善室内热环境的关键因素，住宅房间进深对穿堂风的形成和效果有决定性的影响，一般房间进深不应大于 15 米。为取得良好的通风效果，在一个使用空间内应在两个或两个以上的方向设置进出风口，进出风口的面积应大致相等。在潮湿和炎热地区的民用建筑，经常利用空气的压力差，对室内组织穿堂风。如在内墙上开高窗，或在门上设亮子，使气流通过内外墙的窗子，组织室内通风。平面突出部位和实体片墙的合理设置，可将平行于墙面和窗的风导入室内，消除通风“死角”，将风指向人体活动空间范围以提高通风效果。（图1）

另外，住宅套型平面设计中，应注意室内功能分区，尽量做到“清浊分流”，将居室的穿堂风与辅助空间（包括卫生间和厨房）的通风分开，通风建筑的主要房间，应该朝向夏季主导风迎风面，背风面则布置辅助用房。同时利用建筑内部的开口，引导气流，组织“穿堂风”。另外，合理利用建筑内部的开口来布局家具与隔断，对室内的气流组织进行适当的调节作用。将电梯和楼梯间、卫生间等服务性空间布置在建筑外层或西侧，可以有效地减少太阳对内部空间的热辐射。

3.2立面设计

湿热地区建筑的立面造型因自然通风等功能的需要，一般是较为简洁的，无论是遮阳设施、通风花格，还是柱廊凉台等，都统一在满足建筑功能要求的前提下，充分表达出完美的韵律美和节奏感，与简洁的建筑体型相协调，取得较好的建筑艺术效果，以反映亚热带的建筑风格。

另外西墙绿化和遮阳架有助于降温隔热，并注意植物与墙体之间的距离，如在墙面和植物之间设置通风构架，从而加强西墙的散热性能，避免直接种植所带来的弊端。

在表皮材质色彩方面，不同材料对太阳辐射的吸收和反射能力不同，选择反射率高，发射率也高的建筑材料，可以明显缓解城市热岛效应。通过在建筑物屋面上涂浅色的涂料，墙面上贴白色墙面砖等均可提高城市下垫面反射率，降低吸收率。

3.3隔热遮阳

对外围护结构的隔热降温，可采用二层皮（double—skin）的外墙方式，即在外围护结构外覆盖一层用轻质材料制作的通风隔热层，两者间留有一定厚度的复合空间，形成空气间层。当阳光透过外层加热空气间层时，热空气便会自然上升，形成空气对流，带走热量，达到降温目的（图2）。此外，还可采用复合性隔热墙板、垂直绿化、水雾喷淋系统，使外围护结构具有更好的隔热效果。

遮阳是减少阳光直接透进居室的重要措施，主要用于外围护结构，实际工程中，应根据不同住宅朝向及日照高度，选择不同形式遮阳板，单纯的遮阳板可与阳台、晒衣架、立体绿化等结合起来综合考虑，形成遮阳防噪降尘等多功能的“环境过滤器”。住宅屋顶也可根据太阳运动轨迹设置遮阳格栅，不仅有效降低太阳辐射，也使住宅显得活跃明快、更具特色。

3.4底层架空

底层架空是居住区规划设计的常用方式，尤其在亚热带地区更有利于空气对流，便于自然通风。同时，架空的底层也成为小区住户活动的好去处。相对于室外，架空的底层阴凉，挡风遮雨，保证了人们的活动不用受室外不利气候的影响。综合架空底层不仅有利于通风、遮阳、避雨、防潮和形成良好的视觉效果，而且给小区居民一个不受日晒雨淋的交际场所，为老人儿童等提供更广阔的活动空间。

4.结语

居住小区是城市的一个组成要素，通过合理的小区规划和建筑设计，可以对城市区域微气候的改善起到很好的作用。在规划新住宅区时，应依据当地的气候特点，合理的进行建筑组群布局设计和单体设计，适当地组织自然通风，改善夏季住宅室内的热环境，为居民创造良好的居住环境。

参考文献：

[1] 郑洁 黄炜 赵声萍.绿色建筑热湿环境及保障技术[M]北京：化学工业出版社，2007.07：212-226

[2] 蔡晓宝.广东地区现代住宅设计-节能-创新研究[J]建筑与环境，2014.第3期：5-8