浅析可持续建筑设计

一、可持续建筑设计考虑因素

在所有的建筑中，居住建筑大约占50%一60%。所以如何提高居住建筑的环境性能、降低其能耗也就成为居住建筑设计的要点。在最初设计时、布局的密度、位置、方位等因素，很大程度上决定了能量的消耗量。同时，提高保温标准、减少不必要的空气流动、提高采暖空调设备效率以及通过建造温室和加大朝南的窗户面积来采集被动式太阳能也对能源消耗有较大影响。因此，建筑师和工程师的最初决定，对随后是否有改善机会具有至关重要的作用。对住宅中的能量消耗有显著影响的因素有：

①建筑形式（紧凑的开发形式具有很多优点）；②建筑围护结构（使用热容量大的材料以及高效的保温反来吸收太阳能辐射，并延缓夜间温度的降低）；③建筑方位（布局时，增加采集阳光的面积，减少顶风的面积）；④微气候（布局时，和用绿化设计来增加遮阳的效果）；⑤交通（选择建房地点时，考虑减少开车出行的需要.并增加公共交通站点的密度）。结合工程实践经验，对于可持续住宅设计应采用紧凑的结构，以使相邻的墙壁、地板和屋顶可以最大限度共享；提高净空的高度，以增加四周表面的相对面积；为阳光照射和和用太阳能留出空间；考虑自我遮蔽的分布形式；和用屋顶空间来调节室内环境；栽种树木来遮挡夏季的阳光；提供高效的保温层，来节省能虽和提高舒适程度；安装低能耗的照明系统；为用户提供调节个性化环境的设施；为以后提高保温标难创造机会；

按这些指导原则修建出来的庆屋，其特征和形式都与当今建筑师设计的大多数建筑迥然不同。在过去十年间，各国政府尽管改善了保温标准和采暖空调系统，但郊区房产的迅猛增长，以及不重视开发现个城市地区由的“闲置土地”，使二氧化碳排放量有所增长。这是因为在郊区修建的建筑，绝大部分都是独市或者半独立的住宅，分散的布局，使人们出行时宁愿开车，而不愿坐公共汽车或者火车。尽管设汁和施工的技术都有所提高，但能源消耗的增长幅度，还是高于预期水平。因此，住宅建筑选址应该注重闲置土地的和用，尽量使用交通、市政管网较为齐全的熟化土地。此外，为了达到节约能源的目的，这些房屋需要以紧凑的形式修建——楼层高度适中，比邻修建以便共享墙暖和层顶等设施。

二、可持续建筑设计

1、平面设计

良好的建筑平面设计能有效地改善建筑热环境与自然通风的状况。平面设计的重点要体现在体形控制、平面分区两个方面。

（1）平面和体形控制。1）减小体型系数和于抵御冷热极端气候。在恶劣的气候条件下，小的体型系数能将暴露于外界气候中的界面尽可能控制到最少，这无论对于减少冬季火热还是减少夏季得热都是有和的。而对于高度一定的建筑（比如在发展少国家中建设量最大的多层住宅，高度一般多在6层左右），其平面形式也就几乎成了影响建筑体型系数的唯一因素。这也能使我们对体型系数的探讨集中到建筑平面上来，简化了问题的难度。在常见的平面形式中，圆形平面可以拥有最小的外表面积，其次是方形。从平面形状来看，凹多边形平面与凸多边形平固相比都会具有较大的体型系数，所以，开敞天井和内天井对体形控制都是水和的。不论是开敞天井或内天井，其主要目的无非是为了加强自然采光和自然通风。然而同时又不可避免地导致外界面增加，体型系数扩大，此时通过建立可应变的玻璃界面调节体系可以在极端气候下封闭天井。这样在满足自然采光的同时隔绝热交换.可以降低热工能耗。2）通过体形平衡得热与失热。尽管大陆性气候冬季气温很低，但大部分地区太阳日照辐射还比较强，特别是建筑的某些朝向的外界面在向外散失热量的同时也接受太阳辐射，包括南向的和东两方向的外界面，其可称为“受热界面”。如果从冬季和用太阳能的角度出发，适当调整受热界面的性能，可以做到受热外界面吸收的日照辐射热量大于其向外散失的热量。这部分“盈余的”热量能够补偿建筑其他外界面的热损失。这样，受热外界面特别是南向外界面的面积越大，补偿给建筑的热量就越多，对节能就越和。因而，此时建筑的体形不是以外界面越少越好来评价，而是应以南向外界面足够大，同时其他方向外界面尽可能少为标准来评价，用建筑南向外界面与外界面总面积之比来进行比较，更能说明建筑体形对太阳能的和用情况。当然，南向外界面的扩大又会导致建筑夏季得热增加，因此合理的确定南向外界面积与建筑南向遮阳是做到通过体形平衡得热与失热的必要因素。

2、空间设计

（1）内部空间。内部空间的设计极大地影响荐建筑能耗和室内环境。合理的内部中间设计可以改善建筑的得热量和失热量以及自然通风。

（2）外部空间（室外空间）。在外部主间设计中，庭院和中庭是改善建筑热环境和自然通风的最重要因素。庭院和中庭是由建筑围成，没有顶，是中国传

统民居的重要坚特征，是在当地的气候和社会结构的基础上形成的。庭院在中国传统民居中非常常见，从华北到华南都有分布，唯一的区别是庭院的大小不同。带有庭院的建筑，在不同的地方是有区别的。华北地区，由于太阳高度低，庭院朝向南面，这样就能获取充足的阳光和日光。中部地区，建筑群更加集中，因此庭院尺寸就比北方的小很多。华南地区，由于温暖的冬季而处自然通风比阳光更加重要，因此。其建筑群是中国最为集中的，庭院的尺寸比其他地方的都小，庭院缩短为中庭。中国的庭院除了大小和形式不同外，所有的庭院都融入了气候的因素。

三、由于庭院对自然的适应，建筑能够适应气候的变化尤其是极端气候。以下几点体现了建筑的适应能力。

1、气候的过渡。进入建筑庭院的气候可以作为一种资源。庭院中的空气运动与自然界的不同，除非庭院是外部空间。由于受到庭院周围垂直立面的约束，庭院中的空气温度受到空气盆积积效的影响呈垂直分布。冬季，空气温度由下而上升高，而夏季则相反。这样，庭院成为建筑与外间气候之间的缓冲带，建筑室内空间在极端气候以外的任何时候都能保持舒适。此外，夏季由于庭院四周的屋檐会形成阴影，阴影会使空气温度降低。

2、可调节的热缓冲带。通过调整建筑群的关系和建筑立面的设汁产生热缓冲层，形成室内环境和自然环境之间的缓冲带。缓冲带在一定程度上防止了极端气候的不利影响，建筑热性能也可以随之得到调整。空气将集中在庭院中，能够减弱外部气流对室内环境的不利影响。空气温度和气流比较稳定，这有利于冬季的热量储存。夏季，庭院的热压能够改善自然通风，有利于建筑的被动冷却。

结束语

可持續建筑力求达到建筑寿命周期的资源有效利用，文章系统地分析了可持续建筑的设计思路，提出从建筑建筑布局、建筑平面设计等途径来实现可持续性，探索以设计手法协调建筑与环境途径。

参考文献

[1]朱唯； 袁春学. 可持续建筑与设计方法探讨[J]. 西北建筑工程学院学报（自然科学版）. 2009（22）：30-31.