可持续理论下的山地城镇生态节能设计

维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第３１期　．３３　Ｎｏ．３１　２　０　０　７年１　１月　山　西　建　筑　Ｖｏ１、ｓＪ＿ＩＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＦＵＲＥ　Ｎｏｖ．２００７　・２３１・　文章编号：１００９—６８２５（２００７｝３１—０２３１—０２　可持续理论下的山地城镇生态节能设计　朱忠业戴志中　摘要：通过对山地城镇生态环境特点与构成的研究，简单分析了山地城镇住区的生态环境节能设计方法，对促进山地　城镇社会、经济、生态的协调发展，引导山地城镇走上可持续发展的道路有着很大的指导意义。　关键词：可持续发展，山地城镇，生态特征，住区，节能设计　中图分类号：ＴＵ２０１．５　文献标识码：Ａ　Ｅ京宪章》指出：“人类尚未揭开地球生态系统的谜底，生态　２山地城镇生态环境特点及构成　危机却到了千钧一发的关头。用历史的眼光看，我们并不拥有自　２．１　山城目前的环境特点及困境　身所居住的世界，仅是从子孙处借得，暂为保管罢了，我们将把怎　样的城市和乡村交给他们，建筑师如何通过人居环境建设为人类　山地生态环境具有脆弱性的特征，无论是自然属性的地质地　的生存和繁衍做出自身的贡献？”环境、生态成了当今社会的中心　貌活动，降水和地表径流，还是人类在土地上的经济技术活动，都　极易诱发地基的动摇和破坏。　问题。　城镇位于自然环境之中，是自然环境的组成部分，必然要受　１　可持续发展理论下山地城镇生态环境的认识　到周围环境的影响和制约。如山崩、滑坡、泥石流、山洪等冲毁建　１．１可持续发展理论与环境　筑物、破坏城镇的事例古今皆有。要保证山地城镇生态环境免受　２０世纪是人类物质文明最发达的时代，但也是地球生态环境　污染和破坏，必须从两方面着手：１）要搞好山地城镇的生态保护　和自然资源遭到严重破坏的时期。经济畸增的生产模式和消费　和建设；２）要注意一定区域范围的生态环境的平衡协调。　模式使人类生存与发展面临严峻挑战，表现为：１）社会生产力的　２．２山地城镇生态系统的构成　极大提高和经济规模的空前扩大，创造了前所未有的物质财富；　在城镇建设时应该考虑生态系统各组成部分的互动作用，应　２）由于自然资源的过度开发与消耗，污染物的大量排放，导致全　该考虑环境的承受能力。在建设中努力去把握生态系统的组成　球性资源短缺、环境污染和生态破坏。　部分和过程，把握生态系统对建筑所造成的环境变化的承受力，　１．２山地城镇生态环境的认识　这样大自然才不会跟人们开玩笑。占据一个特定的设计地段之　１９９２年，联合国环境与发展大会通过的｛２１世纪议程》对“全　后，城市系统已经成为更大规模的山地生态系统的组成部分，行　球脆弱生态系统的管理：山区的可持续发展”做了专门论述，指　使着生态系统子系统的功能。由于建造过程的影响，特定设计地　出：“地球上绝大部分山区正面临环境恶化，需要立即采取行动，　段原有生态系统中的生物组成部分，往往被一种简单化的、人造　适当管理山区资源，促进人民的社会经济发展。”在当前城市建设　的和均质化的非生物环境所替代，例如混凝土、沥青路面和不透　的进程中，由于山地的生态环境十分脆弱，环境容量极为有限，如　水的铺地材料等。所以，在城市建设过程中出现了生态环境失衡　何保护和改善山地城镇的生态环境、实现可持续发展对建筑业提　的现象。　出了更高的要求。　山地城镇住区的节能研究　性能性原则。节能设计是提高建筑使用性能的必要组成部分，而　前期，还应利用专业分工，与暖通专业、电气专业、结构专业协商、　非人为节能而牺牲其他性能的要求。节能的核心是提高能源利　沟通，善于在节能专项上分析结果，进行建筑创作。　用效率，前提是满足人们越来越高的舒适度要求。５）环境性原　参考文献：　则。在节能设计过程中，还应重视对环境可能产生的影响。如建　［１］许志中，曹双梅，郭　红．我国建筑节能技术的研究开发与发　筑构配件在生产过程、使用过程以及拆除过程中温室气体、污染　展前景探讨［Ｊ］．工业建筑，２００４（４）：７３—７４．　气体和垃圾的排放量等问题。　［２］岳海山，赵岗飞．建筑节能技术初探［Ｊ］．山西建筑，２００４，３０　建筑师在建筑节能设计过程中，应具有丰富的节能设计知识　（７）：５—６．　和简单热工计算的能力，对典型区域、典型平面、典型技术、典型　［３］陈兰英，赵洪平．建筑节能的技术措施［Ｊ］．建筑技术开发，　材料建立数据库，掌握宏观判断能力，为方案构思创造条件。在　２００４（２）：７０—７１．　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ＤＩＮＧ　Ｘｉａｏ－ｍｉｎｇ　ＺＨＵ　Ｓｈｅｎｇ－ｓｈｅｎｇ　ＹＡＮＧ　Ｚｈｉ－ｓｈｕｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ．．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｗｏｒｋ　ｔｈｅ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｏｆ　ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｉｎ　ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｇｎ　ｉｎ　ｏｕｒ　ｃｏｕｎｔｒｙ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｃｏｄｅｓ　ａｎｄ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔＯ　ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ａｎｄ　ｒｅｓ￣ｑ－ｒｃｈ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｂａｓｉｃ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｉｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｆｏｒ　ｅｎｅｒｇｙ—ｅｆｉｆｄｅｎｃｙ　ｄｅｓｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔＯ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｆｏｒ　ｐｒａｃｔｉｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｍｅｒｃｉｌａ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｉｎ　ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｇｎ，ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｇｎ　ｄｅｓｉｎｇ　收稿日期：２００７．０５．２４　作者简介：朱忠业（１９７６．），男，重庆大学建筑城规学院硕士研究生，重庆４０００４４　戴志中（１９４８．），男，博士生导师，教授，重庆大学建筑城规学院，重庆４０００４４　维普资讯 http://www.cqvip.com

．２３２．　。　背　山西建筑　改变墙体的角度亦可增加住宅建筑对气候的适应性和对自　３．１　山地城镇建筑节能现状　　目前全国各地山地城镇建筑的节能状况并不乐观。以重庆　然资源最大限度的利用：如倾斜南墙面以获得更多的阳光照射，为例，重庆地区为夏热冬冷地区，但现有建筑的热工性能差，不用　并可创造优美的住宅外观形象。北向墙面结合屋顶做适度的倾　可将冬季寒风导向天空减少冬季北风对住宅的风压，以此降　采暖空调设备，建筑热环境的恶劣程度居全国之最。重庆现有多　斜，减少机械热负荷。　层住宅一般为砖混结构，外墙采用２４０　１ＴＩ１ＴＩ厚砖墙或轻型混凝土　低围护结构的热渗漏，空心砌块，内外抹灰，在自然湿、热平衡条件下，外墙实际热阻为　住宅屋顶的设计千变万化，种类繁多，有平屋顶、坡屋顶、平　０．３８　ｍ２・Ｋ／ｗ～０．４５　ｒｎ２・Ｋ／Ｗ；屋顶采用１２０　１ＴａＴｔ钢筋混凝土空心　顶和坡顶的组合造型等；屋面造型设计是建筑物节能设计中比较　　板加防水层，然后做简单隔热层或架空隔热层，热阻０．５　ｒｎ２・Ｋ／Ｗ－－　重要的一部分。良好的屋顶设计不仅可丰富建筑的“第五立面”　、　０．７　・Ｋ／Ｗ；￣，ｂ窗通常为铝合金窗，平均传热系数６．４　Ｗ／（ｍ２・Ｋ）　造型，而且亦可增加住宅顶层空间。另外，建筑实体的组织和单体空间设计及建筑细部的围护设　以上。这基本符合ＧＢＪ　５０１７６—９３民用建筑热工设计规范，但是显　借鉴传统建筑的通风系统。南北向房间的门窗均相互应，　然与人们所要求的舒适热环境极不相称，也无法满足节能建筑的　计时，保证水平通风的通畅和均匀。　要求。建筑能耗在整个社会能耗中占到了约１／３的比例，随着重　避免气流的转折和缩颈，２．３利于节能的绿化系统　庆地区社会经济的发展，人们生活水平的提高，迫切要求改善建　３．筑热环境。　从生态的角度出发，住区环境绿化设计的目标是：对内创造舒　适的住区为环境，对外架构人与自然环境友好的桥梁。住区绿化　３．２山地城镇住区的节能设计研究　地面绿化、墙体（垂直）绿化、屋顶绿化、阳台绿化等方面。　住区是地球上的大型人工建造物，无论是从形象上还是从物　系统包括：住区绿化对热环境的影响主要是在夏季降温、增湿和产生微　质能耗上都对社会环境和自然环境起着举足轻重的影响。１９９１　绿化覆盖率每增加　年布兰达・威尔和罗伯特・威尔合著的《绿色建筑——为可持续发　风等几个方面。有关的测量和理论分析表明：气温降低的最高值为２．６％，夜间可达２．８％；当绿化覆盖　展的未来而设计》一书中提出生态住区的六条标准：１）节约能源；　ｌ０％，气温可降低１３％基本上消除了在夏季出现的城　２）建筑与气候（大气、阳光、季节）共同工作；３）尽量减少资源耗　率达到５０％时，　费；４）尊重住户，协商设计；５）尊重场址，因地制宜；６）尊重建成环　市住区热岛效应。境的整体性。因此，本土化的生态节能住区已成为发展之必然。　３．２．１　利于节能的总平面设计　地面绿化，在可持续发展的城市住区中，应强调一种以绿化　系列来组织住区的结构模式和结构方式。不能采取“先排房子，　住区总平面设计不仅决定建筑朝向和总体景观，而且与基地　然后把剩余用地作为绿化用地，绿地空间只能处于建筑道路等安　　的通风和热环境密切相关。在住区总平面设计时应选择适应气　排后的‘见缝插针’的配角地位”的方式。墙体（垂直）绿化，特别是西墙绿化，不仅改善了西墙的热工　候且有利于节能的总体布局方式，以改善建筑与基地条件协调过　程中的微气候环境。由于住宅群和道路之间的气流多为风速较　性能而且丰富了建筑的立面造型。墙体（垂直）绿化时要在墙体　　小、竖直方向的管状气流，很难有穿越房屋建筑的量大、质好的气　上设置种植槽和集中喷灌系统，以保证绿化系统的正常“工作”。流产生。所以必须考虑住宅组群的形状与组合布局，并且利用道　屋顶绿化，是拓展城市绿化空间，建造“田园城市”，实现城市　路、水面、绿地等因素把小区与外围空间连接起来。在生态系统　可持续的重要手段。屋顶绿化可以丰富建筑的“第五立面”、改善　结构框架的制约下，小区规划中应利用树木的位置和建筑的布置　微气候、为人们提供新的休息场所，而且还可以依靠屋顶植被截留　减轻高强度降水对城市防洪排灌系统的压力和冲击。　引导组织自然通风。合理调整建筑体量，科学安排道路走向。在　部分降水，群体空间布局上采用前后错列、斜列、前短后长、前疏后密等方式　４结语　以疏导通风气流。利用植被和小区组团的合理分布使小区内建　在城市化迅速推进的今天，我国众多的山地城镇正面临着人　筑冬天可保持室内热量，尽量避免冷风渗透；而在夏季则于小区　稠地紧、环境恶化、特色丧失的诸多问题，城镇建设的活动似乎要　内形成穿堂风，可达到小区间的自然通风和降温。　以最快的速度抹去山地城镇天赋的自然潜质和独特的地域文化，　３．２．２利于节能的单体建筑　为此人们应立足于山地自然与人文生态环境的分析，结合现代科　建筑节能不仅与总平面规划有关，更大意义上是由单体建筑　学技术，建立一整套适宜于山地城镇可持续发展的方法，促成人　的设计所决定的。除了要满足功能使用、形式美观且经济评估合　与自然的共生、共荣、协调持续发展以及城镇生态的良性循环，实　理的要求外，节能建筑将充分应用现代科技，应用综合和协调大　现有效的保护、更新与开发，创造具有“山水城市”特色的山地城　量的技术措施，以降低建筑对能量的需求，并注重人对环境的热　镇景观艺术，促使山地城镇走上可持续发展之路。　舒适要求，克服过热过冷、温度骤变等环境及影响空气品质等问　参考文献：　题的解决。　墙面是最为恶劣的城市生态环境，尤其是垂直墙面。通过模　［１］刘素萍，杨彩虹．可持续发展在建筑中的体现［Ｊ］．工业建筑，　２０００，３０（１）：８９—９０．　拟实验表明：普通粘土空心砖墙面，不管是冷热能耗还是对空间　［２］黄涛．生态建筑、绿色建筑在可持续发展建筑中的定位［Ｊ］，　造成的负荷以及通过墙体传递的热量都是最大的。在墙体中加　混凝土，亦可采用保温一体化构造：用保温材料作为混凝土模板。　新建筑，１９９８（２）：６７—６８．　２００３．　入保温隔热材料后，节能效果则好得多。所以，建议使用轻质加气　［３］黄光字．山地城市规划与设计［Ｍ］．重庆：重庆大学出版社，　Ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ　ｔｏｗｎ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ　ｕｎｄｅｒ　ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　ｔｈｅｏｒｙ　ＺＨＵＺｈｏｎｇ－ｙｅ　ＤＡＩＺｈｉ－ｚｈｏｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓｔｏｗｎ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｉｔ　ｓｉｍｐｌｙ　ａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅ　ｒｎｏｔｍｔａｉｎｏｕｓｔｏｗｎ　ｅ０。ｌ　ｃａｊ　ｅＤｅ￣ｙ－ｓａｙ—　ｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ，ｈａｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ　ｔｅ　ｈａｄｊｕｓｔｅｄ　ｄｅｖｄｏｐｍｍｔ　０ｆ　ｓｏｄｅｔｙ，ｅｏｎｏｍｙ　ｃａｎｄ　ｅｍｌｃｇｙ　ａｎｄ　ｇｕｉｄｉｎｇ　ｔｅ　ｈｗａｙ　ｏｆ　ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　ｄｅｖｄｏｔｘｎｅｎｔ，　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ　ｔｏｗｎ，ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｆｅａｔｕｒｅｓ，ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ　ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ，ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ