■劉 帆 ■長(zhǎng)安大學(xué)建筑學(xué)院，陜西 西安 710018

1 西安市的氣候特征

西安屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，氣候溫和，雨量適中。春季溫暖、干燥、多風(fēng);夏季炎熱多雨，多雷雨大風(fēng)天氣;秋季涼爽，氣溫速降，秋淋明顯;冬季寒冷，多霧、少雨雪。第一主導(dǎo)風(fēng)向是東北風(fēng)，第二主導(dǎo)風(fēng)向是西南風(fēng)。西安的在氣候分區(qū)中屬于寒冷地區(qū)，主要考慮冬季的保溫，同時(shí)兼顧夏季的隔熱。此次別墅設(shè)計(jì)主要是根據(jù)西安的氣候要素和場(chǎng)地條件而進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)的。以節(jié)能和保護(hù)環(huán)境為主，兼顧考慮節(jié)水，節(jié)材。因?yàn)槭莿e墅設(shè)計(jì)，且場(chǎng)地面積較大，因此沒(méi)有考慮節(jié)地。本次設(shè)計(jì)同時(shí)注重外部場(chǎng)地設(shè)計(jì)和建筑單體設(shè)計(jì)，并將二者相融合。

2 環(huán)境保護(hù)

該基地位于湖邊，綠化種植良好，并且在基地內(nèi)部有三棵古樹(shù)。因此進(jìn)行場(chǎng)地規(guī)劃是充分的考慮的保護(hù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，不對(duì)水體進(jìn)行破環(huán)，同時(shí)盡量少的砍伐樹(shù)木，保留原有的三棵古樹(shù)。為了對(duì)水體不破壞，且盡量運(yùn)用它的景觀要素，在水面布置親水平臺(tái)。將三棵古樹(shù)與建筑內(nèi)部的開(kāi)敞式院落，和入口的引導(dǎo)相結(jié)合，對(duì)古樹(shù)進(jìn)行保護(hù)和利用。同時(shí)位于西面的兩顆古樹(shù)也可以為建筑遮陽(yáng)，抵擋西曬。在餐廳處組織院落的景觀。

3 場(chǎng)地分析

建筑東臨道路，因此將主入口和車庫(kù)的入口布置在東面，將傭人入口布置在車庫(kù)和廚房的附近。因?yàn)榛匚挥谖靼?，雖然屬于寒冷地區(qū)，但是也要考慮夏季的隔熱通風(fēng)，所以并沒(méi)有將建筑布置在與水面距離較遠(yuǎn)的地方，同時(shí)也為了更好的觀景。

3.1 湖面自然空調(diào)的運(yùn)用

西面是大面積的水體，水的比熱較大，在夏季的夜晚可以起到良好的降溫的作用，因此在建筑的西面開(kāi)口，湖面的風(fēng)引入建筑的內(nèi)部，起到良好的通風(fēng)和降溫的作用。

3.2 綠化布置與場(chǎng)地關(guān)系

西安的第一主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，第二主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，常年盛行東北風(fēng)，要做到冬季防風(fēng)，夏季通風(fēng)。因此，在東北方向布置一排樹(shù)木用以防風(fēng)，在西南方向布置了花架，冬季防風(fēng)，夏季通風(fēng)。

4 建筑布局

建筑整體坐北朝南，根據(jù)光照和地理位置利用自身的布局起到節(jié)能的作用。

4.1 南向

南向是陽(yáng)光最好的朝向，因此大面積的開(kāi)窗，將南向開(kāi)敞，并且利用坡屋頂，將南向的太陽(yáng)照射率達(dá)到最高。在南向布置陽(yáng)光房，充分的利用太陽(yáng)能。

4.2 西向

在一層設(shè)置花架，防止西曬作用，在二層利用屋頂?shù)纳疃忍糸?，?duì)建筑進(jìn)行遮陽(yáng)布置。增加了垂直綠化，美化立面，調(diào)節(jié)環(huán)境，一層的花架也在冬季也具有放風(fēng)的作用。并且在西面不觀景的地方少開(kāi)窗，利用厚實(shí)的墻體防止西曬。

4.3 東，北向

在東北方向盡量的少開(kāi)窗，防止熱量的損失。

4.4 東北向

由于西安主導(dǎo)風(fēng)向的影響，在主要考慮保溫的前提下，在東北方向布置車庫(kù)，不需要采暖，同時(shí)在冬季可以阻擋東北方向的寒風(fēng)。

4.5 中部

在建筑的中間布置交通核——四跑樓梯，利用中間的中庭，形成拔風(fēng)口，合理的組織建筑室內(nèi)的通風(fēng)效果。

5 具體的綠色設(shè)計(jì)

5.1 節(jié)能

5.1.1 被動(dòng)式太陽(yáng)能的利用

(1)陽(yáng)光間

將陽(yáng)光間付建在房子的南側(cè)，中間用一堵墻隔開(kāi)，白天當(dāng)陽(yáng)光間，內(nèi)空氣大于相鄰房間的溫度的時(shí)候通過(guò)開(kāi)門將陽(yáng)光間的熱量通過(guò)對(duì)流傳熱傳入相鄰的房間，其他時(shí)候關(guān)閉。白天陽(yáng)光間既可以減少房間的熱損失，同時(shí)為房間提供保溫。

(2)TROMBER墻

Trombe墻是當(dāng)今生態(tài)建筑中普遍采用的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，被譽(yù)為“會(huì)呼吸的皮膚”，是以法國(guó)設(shè)計(jì)師Felixtrome菲列克斯·特洛姆命名的被動(dòng)式太陽(yáng)能在建筑中的利用。它是朝南方向的蓄熱墻，在墻外有一個(gè)玻璃墻，兩者之間有約1英吋(25.4mm)距離的蓄熱墻，厚約8～16英吋(200mm～400mm)。當(dāng)太陽(yáng)光穿透玻璃，玻璃與墻之間的空氣被加熱而產(chǎn)生對(duì)流，夏日可將熱氣流釋放出去，冬天可引入室內(nèi)同時(shí)墻內(nèi)蓄熱也向室內(nèi)輻射。

(3)卵石床

在建筑陽(yáng)光間的地下布置卵石床，陽(yáng)光間吸收的太陽(yáng)能都不儲(chǔ)存在卵石床上，在夜間沒(méi)有光照的時(shí)候，卵石床散發(fā)熱量，根據(jù)空氣的流動(dòng)，將熱量流至整個(gè)建筑，起到冬季夜間的保溫作用。卵石床是一種非常經(jīng)濟(jì)方便的辦法，利用西面湖水立面的卵石即可。

5.2 屋頂綠化

在屋頂進(jìn)行綠化種植，增大了綠地率，美化建筑，同時(shí)起到了建筑屋頂?shù)母魺嶙饔?，為室?nèi)創(chuàng)造了良好的室內(nèi)環(huán)境。屋頂綠化對(duì)增加城市綠地面積，改善日趨惡化的人類生存環(huán)境空間;改善城市高樓大廈林立，改善眾多道路的硬質(zhì)鋪裝而取代的自然土地和植物的現(xiàn)狀;改善過(guò)度砍伐自然森林，各種廢氣污染而形成的城市熱島效應(yīng)，沙塵暴等對(duì)人類的危害;開(kāi)拓人類綠化空間，建造田園城市，改善人民的居住條件，提高生活質(zhì)量，以及對(duì)美化城市環(huán)境，改善生態(tài)效應(yīng)有著極其重要的意義。

5.3 合理的通風(fēng)

在建筑的中間布置四跑樓梯，圍繞中間的小中庭，利用煙囪效應(yīng)，對(duì)中庭進(jìn)行拔高，在頂部的兩側(cè)開(kāi)窗，形成拔風(fēng)口，合理的組織室內(nèi)的通風(fēng)效果，改善室內(nèi)的環(huán)境。在頂部布置電動(dòng)百葉，冬天可以打開(kāi)，接受太陽(yáng)光，夏季關(guān)閉，進(jìn)行遮陽(yáng)。西面大面積的水體，利用水的特性，在西面開(kāi)小口將風(fēng)引入室內(nèi)，組織室內(nèi)的通風(fēng)，建筑南北通透，南北方向同時(shí)開(kāi)窗可以形成穿堂風(fēng)，使室內(nèi)的環(huán)境更舒適宜人。

5.4 遮陽(yáng)措施

在建筑的二層南面布置遮陽(yáng)格柵，可以種植綠化，增加了垂直綠化。為了防止西曬，在建筑的西面布置了遮陽(yáng)花架，成為室內(nèi)外聯(lián)系的灰空間，增加了空間的層次感?；茏鳛榱Ⅲw綠化的一部分，改善周圍的環(huán)境對(duì)室內(nèi)環(huán)境也起到了良好的調(diào)節(jié)作用。花架從西面向南面過(guò)度，在冬季也可以阻隔西安的第二主導(dǎo)風(fēng)向西南風(fēng)的影響?；荛_(kāi)一適度的口，在夏季讓湖面的涼風(fēng)通過(guò)開(kāi)門以及走廊的引導(dǎo)進(jìn)入室內(nèi)，利用湖面天然空調(diào)的作用。二層利用坡屋頂?shù)某鎏舴乐瓜募疚鲿竦挠绊憽?/p>

6 節(jié)材

以河灘的卵石和基地開(kāi)挖的黃土制成的土坯砌塊組成的雙層復(fù)合墻體，材料來(lái)源廣泛，便捷。少量運(yùn)用的鋼絲網(wǎng)片可以回收利用。此外砂石的二氧化碳的排放量?jī)H為0.0003KGC/KG，在各)類建材中的碳排放量最低，充分利用當(dāng)?shù)氐牟牧希⑶冶Ｗo(hù)環(huán)境。同時(shí)，卵石的黃土的蓄熱系數(shù)高，保溫性能良好，雙層墻體的運(yùn)用在建筑的外墻，可以有效的抵御冬季寒冷的氣候，減少熱損耗，充分的利用日照保溫，同時(shí)夏季又有隔熱的作用，節(jié)約了能源。建筑所使用的大部分材料都是可回收材料，充分的節(jié)約材料，以達(dá)到回收再利用的效果。