摘 要：文章結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)闡述如何將生態(tài)技術(shù)和節(jié)能科學(xué)運(yùn)用到建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，達(dá)到提高能源的利用率，以及如何綜合性地進(jìn)行節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)。

　　關(guān)鍵詞：節(jié)能,生態(tài),規(guī)劃設(shè)計(jì)

　　1前言

　　隨著世界能源危機(jī)的日漸蔓延，我國(guó)建筑行業(yè)在發(fā)展中也明顯意識(shí)到節(jié)能的重要性，并且積極加強(qiáng)了對(duì)于節(jié)能建筑規(guī)劃和設(shè)計(jì)研究。這其中方案設(shè)計(jì)階段的生態(tài)節(jié)能是建筑節(jié)能的關(guān)鍵。如今我國(guó)建筑正處在由數(shù)量向質(zhì)量轉(zhuǎn)變的重要時(shí)刻，建設(shè)生態(tài)節(jié)能是建筑品質(zhì)提高的重要標(biāo)志，也是中國(guó)建筑業(yè)轉(zhuǎn)向可持續(xù)發(fā)展的重要切入點(diǎn)，因此建設(shè)生態(tài)節(jié)能住宅是 21 世紀(jì)中國(guó)建筑的發(fā)展目標(biāo)。

　　2 生態(tài)節(jié)能建筑的概念

　　生態(tài)節(jié)能建筑是根據(jù)自然環(huán)境，綜合運(yùn)用生態(tài)學(xué)、建筑學(xué)，并遵循氣候特點(diǎn)設(shè)計(jì)的一種節(jié)能方法，在保證舒適、健康的室內(nèi)外熱環(huán)境基礎(chǔ)上，從人、建筑、自然所構(gòu)成的整體環(huán)境出發(fā)，對(duì)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)和單體設(shè)計(jì)，采取科學(xué)有效的節(jié)能措施，最大限度地減少建筑對(duì)能源的需求，使建筑與環(huán)境之間成為一個(gè)有機(jī)的低能耗建筑。生態(tài)節(jié)能建筑具有節(jié)能和利用再生資源的典型特征。節(jié)能原理是通過(guò)技術(shù)措施減少能源消耗，提高能源利用效率，并充分利用可再生資源，包括太陽(yáng)能、地?zé)崮艿龋瑴p少對(duì)于不可再生資源的依賴。

　　3 生態(tài)節(jié)能建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)

　　3.1生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)原則

　　首先注意與自然環(huán)境的結(jié)合和協(xié)作，使人的行為與自然環(huán)境的發(fā)展取得同等地位，這是生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)的最基本內(nèi)涵。善于因地制宜地利用一切可以利用的因素和高效地利用自然資源。以及重視自然生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)和規(guī)律，確定“整體和生態(tài)優(yōu)先”的原則，加強(qiáng)自然環(huán)境的利用。還要注重生態(tài)建筑的地方性。

　　3.2生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)

　　根據(jù)上述原則，建筑規(guī)劃應(yīng)有利于冬季利用日照并避開(kāi)主導(dǎo)風(fēng)向和夏季自然通風(fēng)，這就需要深入研究以下要素，減少室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量對(duì)設(shè)備的過(guò)分依賴。

　　3.2.1氣候特征

　　我國(guó)居住建筑根據(jù)氣候特點(diǎn)的不同，將全國(guó)劃分為五個(gè)氣候區(qū)。各個(gè)區(qū)域氣候條件差別非常大，要求在北方地區(qū)節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是冬季保溫，南方地區(qū)主要是夏季隔熱，而中間則是冬冷夏熱地區(qū)。現(xiàn)有建筑較少采暖設(shè)備，靠空調(diào)改善熱環(huán)境，能源消耗大。因此在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)要區(qū)別對(duì)待各地區(qū)的不同氣候條件，充分利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然因素，最大化利用區(qū)域氣候的潛在優(yōu)勢(shì)。

　　3.2.2建筑選址

　　建筑基地宜選在有良好日照和自然通風(fēng)條件的地塊。不宜布置在山谷、洼地、溝底等凹地等處，因冬季冷氣流在凹地里易形成對(duì)建筑物的“霜洞”效應(yīng)。另外在臨近大水面等條件下，可能形成特殊的熱微氣候。

　　坡地對(duì)建筑節(jié)能的影響，主要是日照得熱和通風(fēng)兩個(gè)方面，效果因坡向和坡度大小而不同。若坡向?yàn)槟舷蚧蚪咏�南向，則利于冬季太陽(yáng)得熱，提高容積率。若坡向與夏季主導(dǎo)風(fēng)向一致(60°范圍內(nèi))，則利于夏季的自然通風(fēng)。若坡向?yàn)楸毕蚧蚪咏�北向，為減少建筑物之間對(duì)日照的遮擋，建筑宜以點(diǎn)式為主。

　　3.2.3建筑群布局

　　建筑群的平面布局，可以通過(guò)以下建筑手法改善日照條件：①多排多列樓棟布局中，宜采用錯(cuò)列式、斜列式及自由式等形式，利用山墻空隙爭(zhēng)取日照，不宜采用不利于自然通風(fēng)的周邊式和并列式布局;②條形建筑采用錯(cuò)位布局，利用山墻間隙提高日照水平;③當(dāng)南北與東西向建筑圍合時(shí)，只要組合得當(dāng)，也有利于爭(zhēng)取較長(zhǎng)日照;④點(diǎn)、條組合布局時(shí)，應(yīng)將點(diǎn)式建筑錯(cuò)位后布置在朝向較好位置，條式布置其后，利用山墻爭(zhēng)取日照;⑤冬季嚴(yán)寒地區(qū)，可利用組團(tuán)建筑的布局，封閉西北向，使得建筑群的組合避開(kāi)不利風(fēng)向，建立氣候防護(hù)單元體系。

　　建筑群的豎向布局，避開(kāi)不利風(fēng)向，減少冷空氣對(duì)建筑的滲透是建筑群豎向布局的重點(diǎn)。主要避風(fēng)手段有：①利用建筑組合將較高層建筑背向冬季寒流風(fēng)向，減少寒風(fēng)對(duì)中、低層建筑和庭院的影響;②設(shè)置防風(fēng)墻、板以及防風(fēng)林帶之類的風(fēng)障設(shè)施;③當(dāng)?shù)蛯优c高層建筑布局時(shí)，應(yīng)避免局部疾風(fēng)入侵時(shí)形成風(fēng)流旋風(fēng)洞和風(fēng)槽也有同樣的特點(diǎn)。

　　3.2.4建筑朝向與通風(fēng)

　　我國(guó)大部分地區(qū)正東向或正西向的房屋同正南的房屋相相比，全年綜合耗電量約增加 20%。因此南北朝向是最有利的建筑朝向。朝向的選擇還要受其他因素的制約，若以正南向垂直墻面所獲日照強(qiáng)度為 100%，偏東西±15°為±30°為 88%，則認(rèn)為生態(tài)節(jié)能建筑的朝向偏角在 15 之內(nèi)時(shí)，都屬于好朝向。在實(shí)際運(yùn)用中，還須進(jìn)一步核對(duì)季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向。因此，應(yīng)避免建筑長(zhǎng)軸垂直于夏季主導(dǎo)風(fēng)向(即風(fēng)向入射為零度)。所以規(guī)劃朝向應(yīng)與夏季主導(dǎo)風(fēng)向形成一個(gè)角度，最好控制在 30°～60°之間。

　　3.2.5 建筑間距和建筑密度

　　建筑間距是指一年中太陽(yáng)高度角最小的冬至日為其準(zhǔn)點(diǎn)，滿足北向底層房間獲得照時(shí)南北房之間的外墻間距。在實(shí)際設(shè)計(jì)中不宜只為滿足日照間距而選擇不利朝向，犧牲日照質(zhì)量。必須研究在保證節(jié)能效益的前提下提高建筑密度。其最直接有效的方法是適當(dāng)縮短南墻面的日照時(shí)間，提高日照質(zhì)量。此外在建筑單體設(shè)計(jì)中，還可以采用南高北低的退層設(shè)計(jì)或斜坡屋頂處理、降低層高等方法有效地縮小建筑間距，提高建筑密度。

　　3.2.6 綠化和水面

　　綠化率是生態(tài)節(jié)能住宅的一個(gè)重要指標(biāo)，要求不低于 35%。綠化系統(tǒng)可有效地改善建筑的熱微環(huán)境，具備防曬、防塵、調(diào)節(jié)氣候等生態(tài)功能。據(jù)實(shí)測(cè)，夏季草地的平均表面溫度比瀝青地面低 7℃，比混凝土地面低4.4℃。在改善室外空氣質(zhì)量方面，喬木效果最好，灌木次之，草地最差。因此小區(qū)綠化在保證綠化率的同時(shí)，考慮喬、灌、草相結(jié)合，在建筑的東、南、西側(cè)多栽植落葉喬木，以便夏季的遮蔭降溫，冬季的日照充足。另外在步行道、停車(chē)坪等處，可以采用草地磚。

　　綠化型式除了地面種植外，還有墻面、屋頂、陽(yáng)臺(tái)、窗臺(tái)甚至室內(nèi)附在墻面，可緩和陽(yáng)光直射，降低墻面的溫度，降溫效果可達(dá) 3～7℃。對(duì)東、西日照的建筑來(lái)講，墻面綠化更具有實(shí)際意義。此外對(duì)造型呆板、質(zhì)地粗陋、色何須深暗的建筑起著美化作用。屋頂綠化，具有保溫隔熱節(jié)能作用，是值得推廣應(yīng)用的節(jié)能措施。在隔熱上除了土壤的隔熱效果外，由于植物的蒸騰作用和綠蔭效果，能夠發(fā)揮很高的隔熱效果外，由于植物的蒸騰作用和綠蔭效果，能夠發(fā)揮很高的隔熱效果;在保溫上由于綠化屋頂結(jié)構(gòu)的熱化，具有使綠化保持持續(xù)性的較好效果。

　　4可再生能源規(guī)劃設(shè)計(jì)

　　可再生能源是可循環(huán)利用的清潔能源，是滿足人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展需要的最終能源。因此，在生態(tài)節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)中，除了考慮減少建筑能源散失外，還要充分考慮利用太陽(yáng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕�能源�?/p>

　　4.1 中水系統(tǒng)

　　節(jié)水是生態(tài)節(jié)能住宅規(guī)劃設(shè)計(jì)一個(gè)很重要的內(nèi)容。在節(jié)水方面，要充分考慮廢水利用的問(wèn)題：一是雨水利用，建筑物屋面和地面的雨水經(jīng)過(guò)收集、處理、儲(chǔ)存、回用等過(guò)程，可以歸入中水系統(tǒng);二是一般的生活用水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后，也可以歸入水系統(tǒng)。中水可重復(fù)使用于沖廁、綠化澆灌、洗車(chē)等需求，提高了水資源的利用率，有效降低生活成本。

　　4.2 地?zé)崮軕?yīng)用

　　地源熱泵以大地為熱源和熱匯，通過(guò)埋入地下的換熱器與大地進(jìn)行冷熱交換，減少空調(diào)系統(tǒng)對(duì)地面空氣的熱，且不向外排放廢氣、廢水、廢渣，是一種理想的“生態(tài)節(jié)能技術(shù)”。與地面上的環(huán)境相比，地?zé)嵩礈囟容^為恒定，可以分別在夏冬兩提供相對(duì)較低的冷凝溫度和較高的蒸發(fā)溫度。在冬季，地源熱泵將大地中的低位熱能提高向建筑供暖，同時(shí)蓄存冷量，以備夏用;夏季通過(guò)熱泵將建筑內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下對(duì)建筑進(jìn)行降溫，同時(shí)蓄存熱量，以備冬用。夏熱冬冷地區(qū)供冷和供暖天數(shù)大致相當(dāng)，冷暖負(fù)荷基本相同，用同一系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮地下蓄能的作用。

　　4.3太陽(yáng)能利用

　　生態(tài)節(jié)能建筑的太陽(yáng)能應(yīng)用主要是通過(guò)被動(dòng)式太陽(yáng)能設(shè)計(jì)方式進(jìn)行，主要有：直接受益式，即利用陽(yáng)光透過(guò)窗戶照入室內(nèi)并設(shè)置一定的貯熱，調(diào)整室內(nèi)的溫度;對(duì)流環(huán)路式，是將建筑圍合體設(shè)計(jì)成“雙星系統(tǒng)”，通過(guò)向最側(cè)開(kāi)口部分玻璃后的空氣層在太陽(yáng)能作用下形成熱循環(huán)，整體性地加熱住宅外壁;蓄熱墻式，主要由混凝土、空氣層、密閉玻璃部分組成了太陽(yáng)能“空氣加熱器”;附加日光間，是結(jié)合封閉陽(yáng)臺(tái)，設(shè)置物理、政策法夫等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，需要多個(gè)行業(yè)部門(mén)協(xié)同行動(dòng)下才能實(shí)現(xiàn)。況且我國(guó)占地面積大，自然資源與能源的儲(chǔ)備和環(huán)境生態(tài)狀況也不一樣，各地區(qū)有明顯的地域差異與特點(diǎn)，因此建筑生態(tài)節(jié)能的設(shè)計(jì)需要各部門(mén)的配合，不能采用一個(gè)模式、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。如今國(guó)家的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施，一些相應(yīng)的地方法規(guī)也相繼制定，開(kāi)發(fā)商和建筑師也應(yīng)及時(shí)強(qiáng)化生態(tài)節(jié)能意識(shí)，會(huì)同政府職能部門(mén)、材料研發(fā)商等，大膽創(chuàng)新，積極實(shí)踐，將生態(tài)技術(shù)和建筑節(jié)能科學(xué)運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中，達(dá)到充分提高能源利用率。

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)節(jié)能建筑的規(guī)劃和設(shè)計(jì)的主體上呈現(xiàn)出全方位、立體化的發(fā)展趨勢(shì)，建筑規(guī)劃應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蚝蛨?chǎng)地因素，充分利用以自然采光通風(fēng)為主的生態(tài)環(huán)境，同時(shí)，盡可能利用可再生能源的潛力，綜合性的進(jìn)行節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)，從而形成良好的居住條件和有利于節(jié)能的微氣候環(huán)境。