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城市居住区规划中的节能与省地问题再思考
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内容提示：真正意义上"节能省地型"住宅,必须挖掘每一个可以节约资源的环节。在原有的节能及省地策略的基础上,以全方位的研究住宅区的节能设计与省地设计,通过重新审视住宅居住区规划设计过程,在群体规划中提出节能的策略,在建筑单体设计中提出省地的措施。统筹兼顾整体协调,以促进"节能省地型"住宅的真正实施和推广应用。
1 城市居住区节能与省地整体研究的意义
1. 1 “节能省地型”住宅的提出
“节能省地型”住宅，最早出现在2005 年国务院的政府工作报告中，是在自然能源、土地资源紧张的社会背景下，由政府部门提出的。这不仅仅是一个对住宅设计形式的定义限定，同时也是对住宅区节能和省地问题的综合延伸。“节能省地型”住宅概念的提出，在一定程度是对当前节约能源资源措施的进一步综合和补充。（参考《建筑中文网》）
1. 2 “四节一环保”框架的问题
“四节一环保”框架是2006 年5 月建设部住宅产业化促进中心针对“节能省地型”住宅制订的一个技术框架体系，共分 5 章 17 条 100 余项技术，对“节能、节地、节水、节材及环保”问题逐一进行了归纳，我国许多绿色建筑规范以此框架为蓝本而产生，而其本身却没有交叉对比综合分析。可见，节能省地问题依然没有彻底到位。
1. 3 城市居住区节能与省地问题整体考虑的意义
随着城市开发和住宅日常能源的日益紧张，如何建设一个既节能又省地的居住区成为当今社会研究的热点话题。当前全国很多城市已开始实施第三步节能 65%，并有了一定的效果。但要再进一步提高资源的节约程度，仅仅从建筑本身的单一角度来说，已经显得有点狭义和力不从心。针对当今的城市资源紧缺问题，本文提出了整体研究和进一步挖掘居住区的节能省地设计策略(图 1)。
2 城市居住区群体规划中的节能问题
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效果。高效利用土地在居住区中的规划是必须考虑的问题之一，因规划产生的节能问题常被忽略。利用地下车库、建筑日照间距、有无直接日照要求的建筑结合布置等策略，可以用来提高土地的利用效率，但外在环境对住宅本身形成的节能影响，很少被涉及。以下就地域气候、建筑组合、群体布置、建筑景观等因素对群体规划中产生的节能设计问题，提出一些整合设计策略。
2. 1 地域气候影响下的微气候对节能有很大的影响
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。
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。另外，许多地区具有丰富的太阳辐射资源，如果规划设计中加以有效地使用，通过光 － 热转换或光 － 电转换，为居住区制热(或制冷)、照明、并网发电，也是改善居住环境节约资源能源的有效办法。
2. 2 适当的建筑组合，改善体型系数，提供建筑节能效果
在规划设计中，板式住宅单元根据社区设计的需要和用地状况，可以单元为单位分散布局，也可以两个或多个组合式布局。按照设计规范，两栋住宅之间需考虑防火间距、日照间距、视觉卫生等因素，这无形中就会加大了城市土地的使用(同等建筑高度下)，降低了小区的容积率。如果采用有效组合单元，这样的间距空间将会减少，也可提高土地的使用效率。一般 3 个单元以上或者长度大于 60 m 以后，组合布局体型系数变化不再明显(见参考文献［1］)。单元组合可以减小体型系数，减小耗热量指标，增加居住区容积率，可见有效合理地组合单元是节能省地的合理策略。
2. 3 群体布局很大程度上决定建筑环境的节能效率
在城市之中，住宅群体的建筑高度、位置的不均匀分布及气象参数的不稳定性导致社区自然通风效果变得不稳定。在居住区中应该把风环境、日照间距与建筑造型及布置综合考虑。
建筑群体不同的布置形式对风场的影响是不同的。由于规划及单体设计因素的影响，风吹向建筑后必将在建筑后面产生涡流。如果设计前期结合规划、周围的绿化、环境布置以及单体设计，模拟风环境场状况，最大限度引导应用室外风速风压，改善建筑的舒适度。
建筑朝向对自然通风、节能省地的影响。对于行列式布局的建筑群体，风的入射角为 45°时，后排建筑的通风要远远优于入射角为 0°时的通风情况(图 2)。在一个居住区，为使建筑群中每一幢房屋都能较好的获得自然通风，建筑物宜与主导风向成30° ～45°角，亦可节约用地，创造优美的社区总平面布置形式。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。上午来自东面的阳光比较温和，经历了一个没有阳光的寒夜，这样的日照是舒适清新之感;而经历了中午的炎热之后的下午，室内热量过剩，应避免西晒。西晒及过度的建筑日照，均不可取。
建筑形体对通风的影响。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。建筑布局尽量高低搭配结合，建筑底部可以设置过街楼缓解风压，错位布局，减小涡流。
2. 4 居住区的景观设计是节能设计中必不可少的部分
住宅区的景观设计，是对于建筑设计的完善和补充。其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(表 1)。这些都可以起到调节空气温度，改善生态环境的作用，所以，景观设计在居住区节能中占有相当重要的一环。
3 城市居住区单体的省地设计问题
针对居住区的住宅单体设计，我国多数城市已开展了第三步节能 65%，而对于住宅单体的省地问题，考虑得相对较少。节约土地决不仅仅是规划设计的重要问题，住宅单体也要增加住宅建筑面积的使用系数，从中小户型设计、住宅空间的有效整合、住宅内部的自然通风、建筑材料几个角度进行分析，在住宅节能研究的基础上，对住宅的省地设计进行分析研究。
3. 1 城市的中小户型住宅，节能而省地
“国六条”对于住宅的限定，本身具有节能和省地的双重意义。90 m2 以下的户型大量建设，为我国城市的安居工程提供了有力保障。从某种程度上讲，由于人均建筑使用面积的减少，也减缓了夏季空调电力和冬季城市供暖的相对压力，无论从政策还是技术角度来说，都是一种相对的节能省地策略。中小户型的设计，可以适当考虑组成“可变”户型，为户主和孩子或父母的一起居住提供方便，可分可租，减缓房贷压力，为延续和改善家庭亲情，提供可持续发展的空间。
3. 2 住宅空间的有效整合，使得节能省地每一个环节到位
住宅阳台，是多层乃至中高层住户唯一可以全身心接触新鲜空气的室外空间。可是因气候条件、人们意识和空间划分不合理，阳台全部封闭，成为储藏、洗衣凉晒的杂物场所，这是不完全合理的。其实，阳台应分三种:一种是储物阳台，设置在建筑北侧，寒冷地区冬季还可以用做冷藏使用;一种是观光阳台，净宽 0. 6 ～0. 9 m(以不遮挡下层冬季阳光直接照射为宜)，便于住户接触室外新鲜空气，不封闭;还有一种就是凉晒阳台，全封闭处理，兼作阳光温室。各个面积均不需太大，省地而节能，空间有效，各司其职。
1. 1 “节能省地型”住宅的提出
“节能省地型”住宅，最早出现在2005 年国务院的政府工作报告中，是在自然能源、土地资源紧张的社会背景下，由政府部门提出的。这不仅仅是一个对住宅设计形式的定义限定，同时也是对住宅区节能和省地问题的综合延伸。“节能省地型”住宅概念的提出，在一定程度是对当前节约能源资源措施的进一步综合和补充。（参考《建筑中文网》）
1. 2 “四节一环保”框架的问题
“四节一环保”框架是2006 年5 月建设部住宅产业化促进中心针对“节能省地型”住宅制订的一个技术框架体系，共分 5 章 17 条 100 余项技术，对“节能、节地、节水、节材及环保”问题逐一进行了归纳，我国许多绿色建筑规范以此框架为蓝本而产生，而其本身却没有交叉对比综合分析。可见，节能省地问题依然没有彻底到位。
1. 3 城市居住区节能与省地问题整体考虑的意义
随着城市开发和住宅日常能源的日益紧张，如何建设一个既节能又省地的居住区成为当今社会研究的热点话题。当前全国很多城市已开始实施第三步节能 65%，并有了一定的效果。但要再进一步提高资源的节约程度，仅仅从建筑本身的单一角度来说，已经显得有点狭义和力不从心。针对当今的城市资源紧缺问题，本文提出了整体研究和进一步挖掘居住区的节能省地设计策略(图 1)。
2 城市居住区群体规划中的节能问题
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效果。高效利用土地在居住区中的规划是必须考虑的问题之一，因规划产生的节能问题常被忽略。利用地下车库、建筑日照间距、有无直接日照要求的建筑结合布置等策略，可以用来提高土地的利用效率，但外在环境对住宅本身形成的节能影响，很少被涉及。以下就地域气候、建筑组合、群体布置、建筑景观等因素对群体规划中产生的节能设计问题，提出一些整合设计策略。
2. 1 地域气候影响下的微气候对节能有很大的影响
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。
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。另外，许多地区具有丰富的太阳辐射资源，如果规划设计中加以有效地使用，通过光 － 热转换或光 － 电转换，为居住区制热(或制冷)、照明、并网发电，也是改善居住环境节约资源能源的有效办法。
2. 2 适当的建筑组合，改善体型系数，提供建筑节能效果
在规划设计中，板式住宅单元根据社区设计的需要和用地状况，可以单元为单位分散布局，也可以两个或多个组合式布局。按照设计规范，两栋住宅之间需考虑防火间距、日照间距、视觉卫生等因素，这无形中就会加大了城市土地的使用(同等建筑高度下)，降低了小区的容积率。如果采用有效组合单元，这样的间距空间将会减少，也可提高土地的使用效率。一般 3 个单元以上或者长度大于 60 m 以后，组合布局体型系数变化不再明显(见参考文献［1］)。单元组合可以减小体型系数，减小耗热量指标，增加居住区容积率，可见有效合理地组合单元是节能省地的合理策略。
2. 3 群体布局很大程度上决定建筑环境的节能效率
在城市之中，住宅群体的建筑高度、位置的不均匀分布及气象参数的不稳定性导致社区自然通风效果变得不稳定。在居住区中应该把风环境、日照间距与建筑造型及布置综合考虑。
建筑群体不同的布置形式对风场的影响是不同的。由于规划及单体设计因素的影响，风吹向建筑后必将在建筑后面产生涡流。如果设计前期结合规划、周围的绿化、环境布置以及单体设计，模拟风环境场状况，最大限度引导应用室外风速风压，改善建筑的舒适度。
建筑朝向对自然通风、节能省地的影响。对于行列式布局的建筑群体，风的入射角为 45°时，后排建筑的通风要远远优于入射角为 0°时的通风情况(图 2)。在一个居住区，为使建筑群中每一幢房屋都能较好的获得自然通风，建筑物宜与主导风向成30° ～45°角，亦可节约用地，创造优美的社区总平面布置形式。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。上午来自东面的阳光比较温和，经历了一个没有阳光的寒夜，这样的日照是舒适清新之感;而经历了中午的炎热之后的下午，室内热量过剩，应避免西晒。西晒及过度的建筑日照，均不可取。
建筑形体对通风的影响。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。建筑布局尽量高低搭配结合，建筑底部可以设置过街楼缓解风压，错位布局，减小涡流。
2. 4 居住区的景观设计是节能设计中必不可少的部分
住宅区的景观设计，是对于建筑设计的完善和补充。其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(表 1)。这些都可以起到调节空气温度，改善生态环境的作用，所以，景观设计在居住区节能中占有相当重要的一环。
3 城市居住区单体的省地设计问题
针对居住区的住宅单体设计，我国多数城市已开展了第三步节能 65%，而对于住宅单体的省地问题，考虑得相对较少。节约土地决不仅仅是规划设计的重要问题，住宅单体也要增加住宅建筑面积的使用系数，从中小户型设计、住宅空间的有效整合、住宅内部的自然通风、建筑材料几个角度进行分析，在住宅节能研究的基础上，对住宅的省地设计进行分析研究。
3. 1 城市的中小户型住宅，节能而省地
“国六条”对于住宅的限定，本身具有节能和省地的双重意义。90 m2 以下的户型大量建设，为我国城市的安居工程提供了有力保障。从某种程度上讲，由于人均建筑使用面积的减少，也减缓了夏季空调电力和冬季城市供暖的相对压力，无论从政策还是技术角度来说，都是一种相对的节能省地策略。中小户型的设计，可以适当考虑组成“可变”户型，为户主和孩子或父母的一起居住提供方便，可分可租，减缓房贷压力，为延续和改善家庭亲情，提供可持续发展的空间。
3. 2 住宅空间的有效整合，使得节能省地每一个环节到位
住宅阳台，是多层乃至中高层住户唯一可以全身心接触新鲜空气的室外空间。可是因气候条件、人们意识和空间划分不合理，阳台全部封闭，成为储藏、洗衣凉晒的杂物场所，这是不完全合理的。其实，阳台应分三种:一种是储物阳台，设置在建筑北侧，寒冷地区冬季还可以用做冷藏使用;一种是观光阳台，净宽 0. 6 ～0. 9 m(以不遮挡下层冬季阳光直接照射为宜)，便于住户接触室外新鲜空气，不封闭;还有一种就是凉晒阳台，全封闭处理，兼作阳光温室。各个面积均不需太大，省地而节能，空间有效，各司其职。
原文网址：http://www.pipcn.com/research/201104/14860.htm
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