绿色住宅设计方法探究——南宁五象丽景小区规划设计

吴先德

(1.福建工程学院 福建福州 350118；2.福建晟业建筑设计有限公司 福建福州 350028)

绿色住宅设计方法探究
——南宁五象丽景小区规划设计

吴先德1,2

(1.福建工程学院 福建福州 350118；2.福建晟业建筑设计有限公司 福建福州 350028)

应用以气候条件和场地环境为引导，以被动式绿色节能技术为主导，主动式绿色技术为补充的绿色住宅规划设计思路与策略，结合南宁五象丽景小区规划设计实践，从总平面规划、建筑设计、场地与建筑室内物理环境模拟、绿色适宜技术应用等方面，探讨绿色住宅的设计方法。

绿色住宅；气候特征；场地环境；自然通风；建筑遮阳；设计方法

0 引言

在可持续发展理念的引领下，绿色建筑和绿色住区正成为中国建筑业发展的主流，健康宜居的绿色住宅也逐步成为房地产业的主流产品。从国情出发，量大面广的住宅建设项目利用低技术、低成本策略实现“四节一环保”(节地、节能、节材、节水和保护环境)的绿色目标是一种必然的选择，但这并不意味着住宅规划设计的低技术，而是要求建筑师增强绿色建筑意识自觉，创新设计理念、改进设计技术手段，以创建健康舒适的住宅室内外物理环境为目标，引导住区规划设计的全过程。基此，设计应对“环境、人的需求和资本”做出合理的回应，而不是采用缺乏绿色创新理念的传统设计方案通过绿色节能材料的堆砌来实现“绿色节能”。

南宁五象丽景小区是一项设计为“两星级”的绿色住宅项目，本文通过该项目设计实践探究绿色住宅设计的技术策略与方法。

1 项目概况与场地特征

五象丽景小区位于广西南宁市五象新区清风路东侧，项目建设用地4.21hm2。规划设计条件规定建筑密度≤35%，3.0<容积率≤3.5，绿地率≥35%。实际规划总建筑面积为212 067m2，其中地上建筑面积152 480m2，地下建筑面积59 587m2，项目由12栋24～33层高层住宅和2栋3层商业建筑组成。项目基地西靠城市支路——清风路，东、南面均为住宅用地，北枕城市次干道和五象岭国家森林公园，基地竖向为南高北低，平均高差约4.0m。基地北侧的五象岭森林公园生态景观资源得天独厚。项目所属的五象新城区域为生态城市示范区，如图1～图2所示。

图1 项目区位及周边环境

图2 五象新城区域总平面图

2 气候特征与设计策略

南宁市地处亚热带，北回归线穿域而过。市区位于北回归线南侧，属湿润的亚热带季风气候，年日照平均时数1798h，年平均降水量1304mm，年平均气温21.6℃，夏季炎热潮湿，春秋温和，冬季最冷月平均气温12.8℃，是全国著名的“绿城”，属夏热冬暖地区。

因地制宜是绿色住宅规划设计的重要策略。不同的气候条件给居住环境带来不同的问题，规划设计应以气候条件和场地环境为引导采取不同的设计策略。五象丽景小区规划设计，以基地物理环境分析和居住空间舒适性为目标，引导设计方案的生成与优化。在设计方案构思阶段提出以下策略：

(1)以风、光、声的物理环境模拟技术来指导设计，通过总平面建筑布局和单体建筑设计本身应用自然风、阳光、雨水等自然元素，尽量减少居住环境舒适性对技术设备的依赖。

(2)通过总平面规划和建筑设计本身合理利用地形地貌和周边的生态景观要素，实现节地、节材和增加居住环境的舒适性和个性。

(3)以人为本，规划设计要最大限度满足住户的生活与休憩需求，实现住宅建筑的均好性和景观休憩空间的共享性。

(4)因地制宜地选择与应用绿色适宜技术，追求环境效益与经济效益的合理平衡，实现居住环境的健康、生态、舒适、高效与建设成本可控。

3 节地与室外环境

住宅总平面规划的构思，以规划条件、周边环境、场地环境和气候条件为引导，将建筑日照、场地自然通风、噪声控制、建筑朝向等物理环境因素和景观利用作为建筑布置的评价标准。设计过程包括方案构思——目标(策略)设定——方案生成——方案绿色指标评价——方案优化——目标检验——方案确定等若干阶段[1]。

3.1 场地竖向与节地

场地竖向设计，结合原有地形及周边城市道路路面高程，将场地划分成两个不同标高的基面：住宅建筑室外地坪较北侧城市道路高4.5m，商业内街、商业楼室外地坪与北侧城市道路同一基面。结合竖向设计通过下列措施实现节地：

(1)地下空间开发——结合竖向高差设计两层地下室做为停车库及设备用房等，地下空间面积为地上开发建筑面积的39.08%，如图3所示；

(2)部分商业空间设在住宅下掉层内，不占建筑密度；

(3)地下室顶面绿化——地下室顶板面较室外地坪低1.5m，可保证地表渗透顶面绿化乔木生长[2]；

(4)双重架空层——住宅首层架空层面积达到住宅标准层总面积的56.2%，各栋住宅的14层全部架空，为居民提供更多的户外休憩空间，如图3所示；

(5)下沉式游泳池——结合地下室设计游泳池下沉布置，配套用房利用地下空间。

图3 场地利用剖面图

3.2 建筑布置和自然通风

依据用地规划设计条件和项目策划定位，综合考虑场地地形、周边道路、景观资源以及住宅日照、朝向与景观的均好性、交通组织、消防施救、功能布局等因素完成建筑布置总平面方案——高层住宅结合城市道路走向和基地形状多数建筑呈南偏东约15°布置。少量呈正南向布置，住宅首层和14层的架空层设计利于夏季东南风进入小区，接着对该建筑布置总平面方案进行风环境模拟分析和优化。利用phoenies对住区风环境模拟分析显示局部存在较大面积室外场地自然通风死角。通过调整最北侧一排住宅的建筑长度和栋数、增加通风路径等优化措施，最终实现了住区夏季、过渡季自然通风良好，人体感觉舒适，未发现漩涡和死角，如图4所示。

图4 夏季1.5m高处风速云图

3.3 功能分区与噪声控制

根据环境噪声影响评估报告的场地周边噪声现状实测资料显示，该项目噪声源主要来自周边道路的交通噪声，规划设计考虑到未来北侧道路交通量增加带来的更大交通噪声影响，将住宅布置后退北侧道路红线36m,沿道路一侧布置商业楼和商业内街。沿街商业建筑及绿化具有隔绝噪声之功能，广西壮族自治区建筑科学研究设计院提供的该项目《室内背景噪声分析报告》显示：实测室外噪声最大值为昼间56.7dB、夜间48.2dB，加上建筑本体的外墙与中空玻璃铝合金外门窗隔声，最不利房间室内背景噪声计算值仅为昼间29.7dB，夜间21.2dB，远小于《广西绿色建筑评价》DB45/T 567-2009规定的夜间不大于35dB(A)[2]。

3.4 绿地与室外环境遮阳

采取有效的环境遮阳设施对降低室外环境温度、减弱地表辐射、减少热岛效应具有显著作用，也是改善场地环境使用者心理舒适度的重要手段。遮阳设施包括绿化遮阳和建构筑物遮阳两类。

(1)增加住区绿地——采用适度人车分流的组织方式，最大限度地减少道路、广场等硬质铺地，小区绿地率为35.01%。在满足消防施救、建筑采光的前提下，增加乔木配置，提高绿地的遮阳作用。

(2)室外活动场地遮阳——停车场按生态停车场标准设计，通过铺设植草砖、种植乔木遮阳，实现室外停车林阴化；人行道、广场、游憩场地全部采用乔木绿化遮阳；商业内街利用建筑自身阴影遮阳。住区室外活动场地的遮阳覆盖率[3]大于50%。

4 节能与室内环境

创造健康、舒适、宜居的室内物理环境并实现建筑节能是绿色住宅设计的核心目标。在设计策略上充分考虑项目所在地的气候特征、场地环境和居住习俗，合理利用风、光、自然景观等自然资源，通过建筑师的创造性思维，实现住宅建筑的健康宜居和可持续使用。技术应用上坚持“被动式绿色节能技术措施优先，主动式绿色节能技术措施优化”[4]的策略。

4.1 住宅户型与单元平面设计

(1)均好性：1个单元4户的住宅平面设计，打破传统单元平面中部两户南北向不通透、自然通风条件差的缺点，同时保证每户室内均可眺望五象岭森林公园或小区中心花园景观，户户均好，如图5～图6所示。

(2)可持续性：小区住宅户型设计多样，适合不同人群的需求；户型与单元平面设计考虑建筑全寿命周期的适应性，强调可变性和适老性，如图6所示。

(3)和谐性：创建邻里交往空间，利用住宅首层和14层架空层设计公共休憩空间，合理借用五象岭森林公园景观，为老人儿童交往休憩提供便利，如图2～图3所示。

图5 住宅室内通风分析图

图6 住宅户型可变性与适老性设计

4.2 建筑节能设计

以住宅平面设计优先、被动式节能技术措施优先为策略，通过住宅平面设计实现日照、自然通风、采光要求，通过提升建筑外围护结构热工性能，注重建筑遮阳等方法，实现室内环境的热舒适性和节能。建筑师应当了解南方地区建筑外遮阳对空调节能的巨大作用(最大可节能15%以上[5])，重视遮阳设计，对外门窗材料与墙面色彩的选择、建筑外立面设计等均应考虑遮阳要求。

五象丽景小区外门窗采用玻璃遮阳和构件(窗套)相结合，同时利用阳台、立体绿化等增加遮阳效果；外墙面色彩选用浅灰色以减少墙体吸热；屋顶遮阳结合太阳能(热水)集热板和坡屋面的一体化设计实现住宅顶层屋面100%遮阳，如图7所示。

图7 屋顶平面与太阳能集热板一体化设计

5 可再生能源利用与节水措施

依据气候环境条件选择绿色建筑优选项技术方案，考虑先进性、可靠性、经济性三者之间的平衡与统一。五象丽景项目采用太阳能+空气源热泵热水系统和雨水回收技术为优选项实施项目。

利用12栋高层住宅屋面放置1192块太阳能集热板，集热面积2376m2，辅以空气源热泵机组，可为住宅高区630户供应热水，使用太阳能热水的住户比例为51.72%，可再生能源使用量占建筑总能源的10%。建筑与太阳能热水系统进行一体化设计，集热板放置面倾角为25°，与未放置集热板部位的坡屋面连成一体，统一考虑美观与检修问题，如图7所示。小区绿化景观用水全部利用回收的雨水，雨水收集池为186m3。

6 结语

绿色住宅小区设计，应以人为本，在住宅建筑全寿命期内，最大限度地节约资源(节地、节能、节水、节材)，保护环境和减少污染，为住户提供健康、舒适、高效的居住环境，并与自然和谐共生。规划设计努力的方向并不是侧重于绿色高技术的应用，而是基于特定的气候、场地环境考虑与回应，从规划设计方案构思开始就应理性分析应对特定气候条件和场地环境的设计策略，并借助室内外物理环境计算机模拟手段对设计方案进行验证和优化，实现建筑与特定场地的光、温度、风、自然景观等相互依存。在设计策略上应以被动式绿色技术措施为核心，人工照明、空调等为技术补充，借助建筑和场地的自然通风、采光、遮阳、日照以及建筑围护结构良好的热工性能与隔声性能，创建健康、舒适、节能的绿色住宅和居住环境。

[1] 刘哲，傅秀章.基于基地物理环境分析的绿色住区设计方法[J].华中建筑，2013(10).

[2] DB45/T 567-2009广西绿色建筑评价[S].广西:广西壮族自治区技术监督局，2009.

[3] JGJZ286-2013城市居住区热环境设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2013.

[4] 张志昆. 福建省绿色建筑评价体系与适宜技术分析[J].福建建设科技，2016(2).

[5] 白胜芳.建筑遮阳技术[M].北京:中国建筑工业出版社，2013.

Researchondesignmethodofgreenhouse——TheWuXiangLiJingCommunityplanninganddesigninNanning

WUXiande1,2

(1. Fujian University of Technology,Fuzhou 350118； 2.Fujian ShengYe Architectural Design Co., Ltd,Fuzhou 350028)

This paper puts forward the green residential planning and design ideas and strategies based on the characteristics of the climate and the site environment for guidance, the passive green energy saving technology as the leading role, and the active green technology as the supplement. The design method of green house is explores by the practice of WuXiangLiJing Community planning and design from the aspects of general plan, architectural design, physical environment simulation of site and architecture, application of green suitable technology and so on.

Green house; Climate characteristics;Site environment; Natural ventilation; Building shading; Design methods

吴先德(1962.12- )，男，高级工程师。

E-mail:420673955@qq.com

2017-10-15

TU2

A

1004-6135(2017)12-0015-04