張冬

摘要：筆者以節(jié)能和室內(nèi)外環(huán)境的構(gòu)建為綠色住宅設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，建立建筑與外部環(huán)境之間的“阻尼區(qū)”，同時(shí)結(jié)合多種節(jié)能策略來降低建筑能耗。并從建筑自身的微氣候調(diào)節(jié)分析入手，從不同季節(jié)、不同時(shí)間與不同環(huán)境的多個(gè)角度考慮建筑與環(huán)境、與地域、與人的關(guān)系，以被動(dòng)低技術(shù)的綠色手段即通過建筑自身的設(shè)計(jì)達(dá)到建筑室內(nèi)外環(huán)境的舒適與氣候適應(yīng)。

關(guān)鍵詞：節(jié)能；微氣候調(diào)節(jié)；室內(nèi)環(huán)境；綠色住宅建筑

1、建筑節(jié)能“阻尼區(qū)”的建立與其他節(jié)能策略的使用

1.1從三個(gè)方面建立建筑的節(jié)能“阻尼區(qū)”

阻尼區(qū)，是指建筑和環(huán)境之間的緩沖地帶，當(dāng)外界溫度過高或者過低時(shí)，阻尼可以在一定程度上減弱外界環(huán)境對(duì)建筑內(nèi)部的影響并把這種影響達(dá)到峰值的時(shí)間推遲，體現(xiàn)了有效的建筑調(diào)蓄體作用。

1.1.1自身的“功能阻尼”

利用建筑自身的功能布局形成環(huán)境緩沖是最為自然有效的方式。住宅中傭人房、家務(wù)室、衛(wèi)生間、廚房等次要用房布置在冷風(fēng)側(cè)，冬日的寒風(fēng)刮來，次要用房成為了主要用房的緩沖體，保溫作用好。

1.1.2建筑的“綠肺”成為有效的調(diào)蓄體

“綠肺”實(shí)際上是指建筑的中庭。建筑出入口的冷熱損失較大，入口的灰空間往往兼具緩沖作用，將中庭與灰空間結(jié)合，那么緩沖和調(diào)蓄的作用就更加有效。冬季中庭吸收大量熱并存蓄其中于夜晚釋放，夏季中庭內(nèi)部植物會(huì)凈化空氣，降低空氣溫度。

1.1.3與氣候適應(yīng)的卵石墻面的布置是建筑的“空調(diào)系統(tǒng)”

卵石墻是良好的蓄熱蓄冷體，墻體的位置布置合理無疑可以加強(qiáng)對(duì)建筑室內(nèi)的調(diào)蓄功能，成為建筑的“空調(diào)”。夏季，南向的卵石墻接受太陽日照長(zhǎng)，它阻擋了陽光對(duì)于建筑的加熱，把熱量存蓄在墻體內(nèi)部。當(dāng)夜晚室外涼爽，建筑需要通風(fēng)將建筑構(gòu)件白天吸收的熱量帶走，在主導(dǎo)風(fēng)向一側(cè)的卵石墻面不斷的散熱并被降溫，同時(shí)蓄冷，在白天對(duì)建筑冷輻射。在冬季寒風(fēng)一側(cè)布置的卵石墻面是良好的建筑與外界的緩沖阻隔。卵石材料本身熱惰性較大，厚實(shí)的墻體一方面能夠阻擋寒風(fēng)、另一方面室內(nèi)的熱環(huán)境與室外的熱環(huán)境在墻體位置變化緩慢，加強(qiáng)了室內(nèi)熱環(huán)境的舒適。

1.2建筑西向遮陽策略的分析

筆者住宅設(shè)計(jì)應(yīng)景觀需求主要用房大面積開窗在西向，避免西曬的遮陽措施主要有以下幾個(gè)方面：1）西向大面積墻體種植垂直綠化，遮擋陽光對(duì)建筑構(gòu)件的直接照射，降低墻體在陽光輻射后的溫度；2）西向的開窗方式為上懸窗形式，這個(gè)形式的優(yōu)點(diǎn)是可以控制窗扇的開啟角度。在午后西曬強(qiáng)烈的時(shí)段開啟角度小，能夠遮擋高度角較低的太陽照射，在上午陽光溫和的時(shí)段角度大的開啟窗扇不影響視野的開闊；3）通過墻體設(shè)計(jì)阻擋大量西曬。墻體在靠西向位置延伸出兩米左右的距離，伸出的墻體使位于其后的建筑構(gòu)件在西曬時(shí)段處于陰影區(qū)的時(shí)間較長(zhǎng)，太陽由于墻體遮擋而無法直射這部分建筑構(gòu)件，是遮擋西曬的簡(jiǎn)便方法。此外，屋頂平臺(tái)上挑檐的進(jìn)深較大，或者建筑西向的挑檐加大也可以減少西曬的不利影響。

2、建筑微氣候的調(diào)節(jié)機(jī)理與室內(nèi)環(huán)境的舒適

建筑的微氣候調(diào)節(jié)是綜合各項(xiàng)綠色策略所得到的結(jié)果，筆者將建筑自身的微氣候調(diào)節(jié)從夏季白天、夏季有風(fēng)白天、夏季夜晚、夏季有風(fēng)夜晚與冬季白天與夜晚入手，分析不同季節(jié)不同時(shí)間與環(huán)境的微氣候調(diào)節(jié)機(jī)理。室內(nèi)環(huán)境主要包括室內(nèi)風(fēng)環(huán)境、熱環(huán)境、光環(huán)境，微氣候的調(diào)節(jié)就是對(duì)室內(nèi)環(huán)境舒適的維護(hù)。

筆者的微氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)指卵石墻面的拔風(fēng)墻與雙層屋面板、地面板的空氣間層形成的氣候調(diào)蓄系統(tǒng)。穿插建筑的卵石墻面之間留有空氣間層，與雙層屋面板和地面板之間的空氣夾層共同作用組織建筑內(nèi)部的風(fēng)熱環(huán)流，空氣間層成為阻隔建筑與室外環(huán)境的緩沖帶。

在夏季的白天，要求室內(nèi)與炎熱的室外具有良好的隔熱效果，靠近內(nèi)層的屋面板和地板層是封閉的；靠近室外的屋面板和地板層是開放的，以接受來自外部的通風(fēng)。太陽輻射在雙層墻面內(nèi)部，空氣間層內(nèi)被加熱，熱空氣不斷上升，便從兩個(gè)雙層板的開口抽取空氣，墻體上部開口，保證氣流的流動(dòng)不受阻，最上部的屋面板空氣間層熱空氣從開啟的屋頂上升或者從拔風(fēng)管流出，從而用建筑構(gòu)件內(nèi)部的通風(fēng)帶走大量的熱，建筑的室內(nèi)環(huán)境卻與室外的風(fēng)流隔離，有效的達(dá)到了既通風(fēng)又隔熱的作用。在夏季有風(fēng)的白天原理同上，只是南向的季風(fēng)加強(qiáng)了整個(gè)建筑的通風(fēng)，若空氣溫度高，使用者可以關(guān)窗阻止空氣在建筑內(nèi)部的流動(dòng)。

而在夏季的夜晚，構(gòu)件和建筑內(nèi)部的通風(fēng)尤為重要，良好的通風(fēng)有利于帶走白天建筑構(gòu)件所吸收的大量熱，并經(jīng)過一晚上的構(gòu)件蓄冷，白天降低室內(nèi)的溫度。夜晚拔風(fēng)墻體內(nèi)空氣間層熱空氣上升，抽取上下兩層面板的間層內(nèi)氣流，這時(shí)控制開關(guān)打開聯(lián)通室內(nèi)與間層，那么建筑室內(nèi)的空氣會(huì)被拔風(fēng)墻體抽取，形成良好的空氣環(huán)流，有效的將氣流導(dǎo)入室內(nèi)并帶走熱量，使構(gòu)件存蓄足夠的冷源，卵石墻體的蓄冷作用也在此發(fā)揮。夜晚若有風(fēng)，對(duì)建筑熱環(huán)境的維護(hù)更加有利，進(jìn)一步“吹涼”建筑。與白天不同的是，屋面間層和地面間層的控制開關(guān)開啟，在間層中不斷流動(dòng)的冷空氣也能夠進(jìn)入室內(nèi)并帶走建筑構(gòu)件大量熱，若有風(fēng)夜晚，門窗開啟加強(qiáng)通風(fēng)，效果更加有利。

在冬季的白天，南向的卵石墻體會(huì)吸收太陽熱量，屋頂?shù)目諝忾g層是水平的，也會(huì)接受大量的太陽輻射，在建筑室內(nèi)的周邊形成了溫度的“保護(hù)層”，把建筑變成了溫室。空氣間層內(nèi)部是一個(gè)大熱源不斷為建筑室內(nèi)供給熱量，并將控制開關(guān)全部關(guān)閉阻擋寒風(fēng)侵入。地面板下部為蓄熱性能很好的卵石墻體，能夠?qū)⑼寥乐袩崃看嫘钐峁┙o室內(nèi)。另外，屋面吸收大量熱，間層空氣被加熱，拔風(fēng)區(qū)域熱空氣形成環(huán)流，屋面板內(nèi)部與建筑地面板內(nèi)部同樣形成環(huán)流，由墻體間層、屋面間層和地面間層形成的空腔就是整個(gè)建筑的“暖爐”。，是建筑的保溫阻尼。

在冬季的夜晚，微氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)作用主要是緩沖與阻隔。由于墻體蓄熱性能好，白天所獲取的熱量被保存在墻體與構(gòu)建之中，被陽光輻射加熱了的空氣間層緩慢向室內(nèi)散熱，提供室內(nèi)外的溫差的良好緩沖?？諝忾g層的熱惰性大于混凝土等建筑材料，在建筑體的周邊便形成了無形的隔膜減少建筑內(nèi)部的熱損失。

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