6 建筑设计与室内环境
6.1 一般规定
6.1.1 绿色建筑的建筑设计非常重要。设计时应根据场地条件和当地的气候条件,在满足建筑功能和美观要求的前提下,通过优化建筑外形和内部空间布局以及优先采用被动式的构造措施,为提高室内舒适度并降低建筑能耗提供前提条件。
如何优化建筑外形和内部空间布局以及采用被动式的天然采光、自然通风、保温、隔热、遮阳等构造措施,可以通过定性分析的手段来判断,更科学的则是采用计算机模拟的定量分析手段。条件许可时,可进行全年动态负荷变化的模拟,优化建筑外形和内部空间布局设计。
采用计算机的全年动态负荷模拟的方法目前已经基本成熟,但还有待完善。应该鼓励绿色建筑,尤其是规模较大、目标级别较高的绿色建筑在建筑设计阶段就引入计算机全年动态负荷模拟,一方面有利于绿色建筑节能指标的提高,另一方面也有利于全年动态负荷模拟方法的不断完善。
6.1.2 建筑朝向的选择,涉及当地气候条件、地理环境、建筑用地情况等,必须全面考虑。选择的总原则是:在节约用地的前提下,冬季争取较多的日照,夏季避免过多的日照,并有利于形成自然通风。建筑朝向应结合各种设计条件,因地制宜地确定合理的范围,以满足生产和生活的需求。表2是我国部分地区建议建筑朝向表。
建筑朝向与夏季主导季风方向宜控制在30°到60°间。建筑朝向应考虑可迎纳有利的局部地形风,例如海陆风等。
在非炎热地区,为了尽量减少风压对房间气温的影响,建筑物尽量避免迎向当地冬季的主导风向。
地区 | 最佳朝向 | 适宜朝向 | 不利朝向 |
北京地区 | 南至南偏东30° | 南偏东45°范围内 |
北偏西30°~60° |
上海地区 | 南至南偏东15° | 南偏东30°,南偏西15° | 北、西北 |
石家庄地区 | 南偏东15° | 南至南偏东30° | 西 |
太原地区 | 南偏东15° | 南偏东至东 | 西北 |
呼和浩特地区 | 南至南偏东 南至南偏西 |
东南、西南 | 北、西北 |
哈尔滨地区 | 南偏东15°~20° | 南至南偏东15° 南至南偏西15° |
西北、北 |
长春地区 | 南偏东30° 南偏西10° |
南偏东45° 南偏西45° |
北、东北、西北 |
沈阳地区 | 南、南偏东20° | 南偏东至东 南偏西至西 |
东北东至西北西 |
济南地区 | 南、南偏东10°~15° | 南偏东30° | 西偏北5°~10° |
南京地区 | 南、南偏东15° | 南偏东25° 南偏西10° |
西、北 |
合肥地区 | 南偏东5°~15° | 南偏东15° 南偏西5° |
西 |
杭州地区 | 南偏东10°~15° | 南、南偏东30° | 北、西 |
郑州地区 | 南偏东15° | 南偏东25° | 西北 |
武汉地区 | 南、南偏西15° | 南偏东15° | 西、西北 |
长沙地区 | 南偏东9°左右 | 南 | 西、西北 |
重庆地区 | 南偏东30°至南偏西30°范围内 | 南偏东45°至南偏西45°范围内 | 西、西北 |
福州地区 | 南、南偏东5°~10° | 南偏东20°以内 | 西 |
深圳地区 | 南偏东15°至南偏西15°范围内 | 南偏东45°至南偏西30°范围 | 西、西北 |
注:以上数据部分来源于各地区建筑节能设计标准或规范,还未实施建筑节能地方设计标准或细则的地区,可取相近地区推荐值。
建筑朝向受各方面条件的制约,有时不能均处于最佳或适宜朝向。当建筑采取东西向和南北向拼接时,应考虑两者接受日照的程度和相互遮挡的关系。对朝向不佳的建筑可增加下列补偿措施:
1 将次要房间放在西面,适当加大西向房间的进深;
2 在西面设置进深较大的阳台,减小西窗面积,设遮阳设施,在西窗外种植枝大叶茂的落叶乔木;
3 住宅建筑尽量避免纯朝西户的出现,并组织好穿堂风,利用晚间通风带走室内余热。
6.1. 3 建筑形体与日照、自然通风与噪声等因素都有密切的关系,在设计中仅仅孤立地考虑形体因素是不够的,需要与其他因素综合考虑,才能处理好节能、节地、节材等要求之间的关系。建筑形体的设计应充分利用场地的自然条件,综合考虑建筑的朝向、间距、开窗位置和比例等因素,使建筑获得良好的日照、通风、采光和视野。
可采用下列措施:
1 利用计算机日照模拟分析等方法,以建筑周边场地以及既有建筑为边界条件,确定满足建筑物日照标准的形体,并结合建筑节能和经济成本权衡分析;
2 夏热冬冷和夏热冬暖地区宜通过改变建筑形体,如合理设计底层架空来改善后排住宅的通风;
3 建筑单体设计时,在场地风环境分析的基础上,通过调整建筑长宽高比例,使建筑迎风面压力合理分布,避免背风面形成涡旋区,并可适度采用凹凸面设计,降低下沉风速;
4 建筑造型宜与隔声降噪有机结合,可利用建筑裙房或底层凸出设计等遮挡沿路交通噪声,且面向交通主干道的建筑面宽不宜过宽。
6.1.4 有些建筑由于体形过于追求形式新异,造成结构不合理、空间浪费或构造过于复杂等情况,引起建造材料大量增加或运营费用过高。这些做法为片面追求美观而以巨大的资源消耗为代价,不符合绿色建筑的原则,应该在建筑设计中避免。在设计中应控制造型要素中没有功能作用的装饰构件的应用,有功能作用的室外构件和室外设备应在设计时就与建筑进行一体化设计,避免后补造成的防水、荷载、稳固、材料浪费等问题。