现代住宅建筑生态环境设计

现代住宅建筑生态环境设计研究
摘要：随着人们精神文明和物质文明的提高，在房地产产业迅速发展的今天，人们对现代住宅建筑生态环境的关注提高到了一个前所未有的新高度。

本文以现代住宅的环境问题为基点，着重分析现代生态环境设计的方向。

从建筑气环境、光环境两大方面对现代住宅建筑生态环境的未来发展趋势做了前瞻，并且对目前出现的问题做了评价与反思。

一、生态危机的出现引发起了人们对现代住宅建筑生态环境问题的关注
生态环境问题作为一种全球性的灾难，引起了世界多种学科领域专家的强烈反响，诸多有识之士积极参与进来，为克服生态危机献计献策，许多生态理论相继出台。

其中“可持续发展”是生态理论的重大突破。

“可持续发展是既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要能力构成危害的发展”。

它包括两个重要的概念：“需要”的概念，尤其是世界上贫苦人民的需要，将放在特别优先的地位来考虑；“限制”的概念，技术状况和社会组织对环境满足眼前和将来需要的能力加以限制。

二、现代住宅建筑生态环境设计
按可持续发展的原则，将主要分析两方面：气环境设计研究以及光环境设计研究。

1、气环境设计研究
我国的总体建筑布局较多的考虑了生态因素，但是，对环境设计的另一个重要因素一气流组织考虑较少。

有良好的室内通风的条件的建筑必须建立在良好的整体通风组织基础上，对于高层建筑及建筑群体，住宅的相对位置会影响住宅区内的局部大气环流的改变，相对位置设置如果不合理，会促成“冬季恶性风流”的滋生，造成对人们活动的安全问题。

（1）室外气环境系统设计研究
底层架空设计：现代住宅尤其是高层住宅的生态设计可以在住宅地表或群体配合中，形成开放空间，以架空、脱开等方式，给住区创造相对开敞的体系，有利于视野、气环境及人与自然接触界面的改善。

建筑形体设计：立面掏空设计一一即在建筑物中部或者相应位置处，设计一快开洞的空间，使气流可以从中穿过，减少建筑物的阻挡而产生的风压和空气绕流，从而避免“恶性风流”的产生。

目前，住宅小区的设计一般采取整齐划一的方式，建筑的构造、外形、高度基本相同，忽视了利用建筑物之间的搭配可以改善小区内通风环境的特殊效果一一将住宅错落布局，建筑物的高度不必统一，根据不同的位置，气流移动的规律，使住宅高低错落，从而使气流均匀深入小区内部。

生物气候设计将绿化树木、围墙、防风网、隔断或拱廊等设计用于建筑易产生气流剥离的角落及周围，可起到遮蔽作用。

实验证明，围墙的开口部分在小于４０％时，对降低风速有利，遮蔽物越
长、高度越高则效果越好。

树木在住宅建筑的两端向外延伸时，可加强房屋的通风效果，当住宅迎风面的窗前种植树木时，如果树丛把檐口挡住，则会把风引向顶棚。

但如果树丛距离外墙有一定距离，那么吹来的风很有可能大部分超过窗户从屋顶穿过。

建筑物外表面利用构架、阳台或者线脚的凸凹变化，可以减弱气流的剥离，最大可以达到３０％。

（2）室内气环境系统设计研究
通风换气的方法有自然通风和机械通风两种。

自然通风设计：自然通风是借助于热压或风压使空气流动，使室内空气进行交换，而不使用机械设备。

一般应尽可能采用自然通风，不仅节省设备和投资，而且更有利于健康。

即使在冬季适当地进行自然通风或者换气，也会防止病毒的传播。

在夏季，自然通风则有利于人体发汗，增强自然透风舒适感。

机械通风设计：居室机械通风方式一般结合浴厕通风一起考虑，厨房排油烟机的排风和补风系统一般另外考虑。

这种方式居室机械通风的工作流程是新鲜空气从位于起居室的起风口进入室内，污浊的空气从浴厕被抽出。

浴厕排风机的排风量除了要满足浴厕本身的换气次数外，还要满足所有负担的客厅和卧室的通风，二者取最大值。

居室需要通风时，打开浴厕排风机和居室的进风阀，此时，居室和浴厕处于为负压状态，室外新鲜空气经居室通过门下百叶、门缝流向浴厕，通过排风机排出室内。

2、光环境设计研究
（1）影响室外光环境的因素
建筑物的密度和布局：日照、自然采光对居室意义很大，并且影响居室的小气候，直接影响到人的身体健康。

高楼大厦占据城市的土地面积较少，却能提供较大的生活空间，这对于环节城市用地紧张是行之有效的。

但是楼房密度过大，造成日照和天然采光的不足，这在住宅建筑非常突出。

在高纬度地区，因为太阳光线折射，要想获得相同的日照时间，住宅密度必须比低纬度的地区低。

如果要求居室冬至日有2h日照，则住宅前后2东楼的检局必须为建筑高度的2.8倍。

室外光污染：噪光是对人体心理和生理健康产生异地影响和危害的光线，噪光污染主要是白光污染和人工白昼。

镜面玻璃建筑物玻璃的反射比阳光照射更猛烈，反射系数达到82%-90%，比毛面砖石类外装饰建筑墙面的反射系数大10倍左右，大大超过人体能够承受的范围。

研究发现，长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，视力下降，产生头晕目眩、食欲下降等类似神经衰弱的病症。

（2）室外光环境设计研究
建筑物的设计和布局：建筑物的配置、间距或者形状造成的日影形状是不同的。

对于行列式或者组团式的建筑，为了得到充分的日照，必须考虑南北方向的楼间距。

对于需要同一日照时间的建筑，由于其纬度的不同，南北方向的相邻楼间距是不同的，纬度越高，需要的楼间距就越大。

由于有其他建筑的阻挡，有的地方在一天中都没有日照，这种现象成为终日日影，这样的情况都应该避免。

建筑物周围的阴影和建筑物自身阴影在墙面上的遮蔽情况，与建筑物平面形体、建筑物高度、和建筑朝向有关。

正方形状和长方形是最常用的较为简单的形体，最大的优点都是没有永久阴影和自身阴影遮蔽情况；l形形体的建筑会出现终日阴影和建筑自身阴影遮蔽情况，同时，由于l形平面是不对称的，在单一朝向上因转角部分连接在不同方向上的端部，其阴影遮蔽情况也有很大变化，也会出现局部永久阴影区；凹形建筑在南北方向和东西场地没有永久阴影区，但是在各朝向上转角部分的连接方向不同，都有不同程度的自身阴影遮蔽的情况。

正方形和长方形体形如果朝向为东南和西南的时，不仅场地上无永久阴影区域，而且全年无终日阴影区和自身遮蔽情况，单从日照来考虑是最好的朝向和体形。

（3）室内光环境设计研究
传统的天然采光设计：顶部采光--顶部采光时，光线自上而下，有利于较为充足与均匀的室外光线，光效果自然宜人，在现代建筑设计和室内设计中经常采光，缺点是直射阳光和辐射热问题；侧向采光--根据窗的位置，可分为单向采光和双向采光，以及高侧窗采光。

双向采光能够使室内环境获得较为均匀充足的光线，但在很多情况下，受条件限制，无法做到双向采光。

单向采光比较容易实现。

采用低窗时，靠窗附近的区域比较明亮，远离窗的区域比较暗，照度的均匀性差。

采用高窗，有助于光线射入房间较深的部位，提高照度均匀性。

现在在建筑设计与室内设计中已开始大量运用大面积玻璃窗或玻璃幕墙。

大片的玻璃面使整个侧面都成为采光面，把大
量天然光引进室内，改善采光效果。

三、现代住宅建筑生态环境的未来前瞻与反思
1、未来前瞻
随着科学的进步与发展，人类可利用的材料和工具越来越多，无论在物质层面还是精神层面，人们对住宅建筑的环境要求越来越高。

在新技术的推动下，人类利用新材料、新技术，对住宅建筑的气环境、水环境、光环境、声环境、热环境等方面都进行了积极的探索和尝试并取得了许多重大的进步。

2、建筑生态环境设计的反思
高技术的大量应用存在着弊端，使人的主体性收到限制与异化，而且带有极高的经济负担，所以高技术应该转向适当的技术；片面的强调生态技术是不科学的，建筑更注重与自然，文化，美学的多维融合。

总之，住宅建筑生态环境设计应该在研究人文科学的同时，加强对自然科学的研究；在探讨艺术的同时，注重技术的运用；学会从生态角度探索建筑的可持续性发展，将生态学、文化学、哲学、艺术学、建筑学、环境学很好的融合在一起。

参考文献
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[4]宋晔皓、孔鹏，绿色生态住宅小区建设要点与技术原则.住宅科技，2001（6）。