夏热冬冷地区人居社区基于气候的场地设计研究
论文作者:同为论文网 论文来源:www.lunwenei.com 发布时间:2016年10月19日

一、生态选址与场地设计

在建筑规划设计中,居住社区建筑用地的生态选址和场地设计直接影响到社区的整体微气候环境和居住品质。居住社区选址首先应该考虑的是该地区的气候条件,并同时考虑地表、地势、地物、土壤及方位等因素,选择具有良好的生存条件、适宜和谐的地址,以便创造宜人居住社区环境。

在城市居住社区在生态选址方面应根据当地风向,充分考虑工业区与居  住区的位置。在季风气候地区,盛行风向随季节变化,参照当地风向频率,避开两冬、夏季风对吹的风向,将工业布置于最小频率风向的上风向,居住社区选址于最小风频风向的下风向。若冬、夏两季风向的夹角小于 112.5°,可将居住区选址于两季风夹角之内。此外,处于有局地环流现象的地区,如起伏的山区和沿海、沿湖的地区,除受到内陆风影响还受到山谷、海湖风的影响产生小区域的特殊风环境。在山区,白天风从谷底向山顶吹谷风,晚上从山顶向山脚吹山风,为避免居住区空气污染,将居住区选于谷风的下风方向,将工业区布置于谷风的上风方向;而在沿海或沿湖的区域,由于受海陆风、湖陆风影响,白天风从海面或湖面吹向陆地,晚上从陆地吹向海面或湖面,因此应将居住区和工业并列临水设置,平行布置于海岸或湖岸线。

此外,建筑选址时场地的地形地貌也对居住环境扮演着非常重要的角色。正如我国夏热冬冷地区的传统民居选址一样,传统民居通常背山面水而建,利用山体阻挡冬季寒冷的西北风,利用南面的水体降低夏季温度较高的室外风,并在居住选址时考虑拟建建筑在日照、采暖、通风、给排水等方面需求。

二、场地整体规划布局

在进行场地的整体规划布局时,首先应结合现状地形地貌进行场地设计,最大程度保持场地原貌(场地内原有的自然水域、湿地和植被),使场地的天然特征得以保存。同时,也可在一定程度上修复因建筑营造活动而退化的栖息区域错。结合现有地形,通过建筑物、停车场、道路交通等的设计,总体控制和平衡现有场地内土方的挖填量,并对现有场地的水文特征进行保护,使对场地水文的破坏降到最低,同时采取表层土利用等措施进行生态补偿。

在建筑的规划布局方面,合理恰当的建筑群体布局能够显著改善局部气候对 居住建筑的不利影响,通过整体的布局规划可改善所处地区微气候环境,创造舒适健康的居住环境。一般而言,居住社区的建筑平面布局根据建筑分布形式的不同分为行列式布局、错列式布局、斜列式布局、周边式布局、自由式布局、综合式布局等形式,其具体特点如表 4-1 所示。

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三、场地日照与建筑布局

夏热冬冷地区对夏季防热要求比冬季保温要高,建筑间距的确定也主要考虑日照和通风的因素。日照是指物体表面被太阳光直接照射的现象,在阳光照射下能引起动植物的光生物学反应,能够促进生物有机体的新陈代谢。阳光中的紫外线能对最常见疾病起到预防和治疗的效果,适宜的日照具有重大的卫生意义。但由于夏热冬冷地区地区内夏季太阳辐射强烈,在满足基本日照要求的基础上,应考虑减少太阳辐射过强对建筑产生不利影响。因此,夏热冬冷地区建筑间距与寒冷和严寒地区相比,会相对较小。对于坡地建筑而言,其建筑阴影长度与平地建筑阴影长度不一样,南向坡地建筑的阴影会缩短,北向坡地建筑阴影会增长。因此,对于坡地建筑,南向坡地建筑间距可适当减小,而北向坡地建筑间距则应该适当加大。应结合当地的自然气候与地理特点,在考虑日照要求的基础上,充分考虑自然通风的要求,以确定合适的建筑间距。

利用自然通风,对夏热冬冷地区内建筑进行降温除湿意义重大,间距的选择应该有利于自然通风的形成,甚至成为空气流动的诱导通道。在夏热冬冷地区内,夏季主要盛行东南风,冬季主要盛行西北风。夏季,太阳高度角较大,太阳光与建筑立面的夹角小,南外墙接收到太阳辐射较少,由窗户等透明构件进入室内的太阳能也相对较少。出于对防热的积极作用,应当选择东南向作为建筑的主要朝向时,这样既能减少太阳辐射的不良影响,又能充分利用主导风向实现自然通风,节能降耗的同时提升室内空气品质。并且在冬季,太阳高度角相对夏季较小,照射到南立面上,以及通过窗户进入室内的太阳辐射均较大,有利于建筑得热。北立面所得太阳辐射照度小,且来自北边的强冷空气对建筑能耗和热舒适性影响极大,因而在居住建筑北侧应布置厨房、卫生间等使用时间短的辅助功能房间。

四、场地道路与广场布置

居住社区内部的道路可分为居住区级道路、小区级道路、组团道路、宅间小路四个等级。居住区级道路链接了居住社区与城市道路路网,不仅需要满足人们在日常的出行交通需要,同时也需满足如路灯、管网等基础设施和绿化的合理铺设。小区级道路是居住区的次干道,也是居住社区内的主干道,起到连接居住社区内外场地、划分居住组团的作用。小区级道路必须保证在紧急情况下消防车、救护车的通行顺畅。组团道路主要为了保证组团内外交通联系而存在,满足居住社区内部住户的交通需求,同时为地上、地下的管线铺设提供埋设空间。宅间小路是进出住宅及庭院、广场空间的道路,主要提供居住区内部非机动车及人行交通空间,但也需满足消防、救护、垃圾清理、家具运输等特殊情况的要求。此外,在居住社区内部施行人车分流的道路设计能较好的解决居住社区内人、车交通安全,汽车噪音,尾气污染等方面问题。人行步道的设置也拓展了社区内人们室外活动的范围增加了居住社区的内在活力。

广场的设置满足了人们对集体公共活动的空间需求,增加了居住社区的宜居性。满足了社区内居民对自然、休闲、交往及环境审美的需求。在广场的使用功能层面上,需根据人的行为规律决定了广场的形状及边界大小,营造适宜性的公共活动空间。其次,广场属于社区内部相对开阔的空间,通过与道路交通、场地绿化、建筑物等有机结合,可有效组织和控制小区内部自然风道、生态节点、建筑内部景观视野等,创造舒适宜居的社区微环境。最后,广场在美学层面上,通过与环境设施及地域特征的结合,形成了优美的景观特色。通过以上方法,社区内广场设置既能满足居民活动需要,也能表现独特社区文化,进而达到提升社区整体环境质量的目的。

五、场地热环境与绿化设计

绿色植物具有美化环境、改善空气质量、遮挡和吸收太阳辐射、阻挡冬季寒风、调节住区温湿度、吸声降噪、蓄水等功能,能够为小区营造美观、舒适、健康的居住环境,减小场地内建筑所受城市热岛效应,对于可持续的人居社区的建设具有重要意义。居住社区内部绿化主要分为针对住区内部庭院及周边环境进行绿化的场地绿化和结合建筑构件将植物种植在建筑本体上、与建筑结构结合设置的建筑绿化两种类型。

场地绿化在实施过程中应考虑以下几个方面:

(1)绿化与朝向。对于夏热冬冷地区而言,西向的防晒和北向的防寒风非常重要,因此,在这两个方向上种植常绿树种可以遮挡夏季的西晒和冬季的寒风,并且树木成排密植,可以提高其遮阳和防风的能力。南向要求既遮阳又通风,宜选择以落叶乔木为主的树型,夏季浓密的枝叶可以遮挡阳光,到了冬季树叶掉落,可以最大限度让太阳光透过照入室内。并且,植物需种得疏透一些,不要太靠近建筑种植,以免影响室内采光。东向基本上与南向相同,植物种植可稍微密集。

(2)绿化与通风。在绿化过程中也应该考虑绿化植物的防风和导风作用,以改善社区的风环境。如在夏季主导风向上,树木不宜太密,且树干要高,以避免在夏季降低风速;北向树木则宜密植以抵挡冬季寒风。同时,可利用棚架、平台和攀缘植物等多样化的绿化和立体化绿化进一步改善住区微气候和美化生活环境。 

(3)绿化与植物多样性。首先,尽量种植本地植物,一方面本地植物能很好的适应该地区的气候和土壤条件,比非本地植物更具抗灾变能力,且所需的灌溉用水也更少;另一方面,地方植物具有当地文化上的含义,使人产生乡土的归属感。其次,尽可能少地使用维护代价高的草皮和周年生植物;最后,注重保持地区的生物多样性,维护区域性的景观特征和地方特色,将本地乔木、爬藤、灌木以及其他多年生植物相配合。

建筑绿化与建筑的空间形式密切相关,主要包括中庭绿化、窗台阳台绿化、屋顶绿化、墙面的垂直绿化、结合遮阳棚架的攀援性绿化以及利用建筑退台和高层建筑空中庭院设置的绿化空间等。

六、场地光环境控制

居住建筑采光的设计合理与否,对居民身心健康和生活品质以及建筑能源的消耗与节约具有很大影响。居住社区的光环境系统分为小区内的自然采光系统和人工照明系统。

(1)自然光环境:居住社区内部自然光环境设计一方面需通过合理布置建筑的间距以避免建筑的遮挡作用,另一方面社区内绿化的高度、密度和与建筑物的种植距离也会在一定程度上影响社区内部的自然采光。此外,在建筑设计方面由于退台式的建筑比一般的标准层形式建筑增加了反光面,所以在自然采光方面有相当的优势,而建筑立面的外表面选用白色等浅色相比深色外立面更能增加室外自然光照度。

(2)人工光环境:公共照明应选用节能灯和低照度分散照明系统,或采用太阳能灯等可行的新能源灯;根据小区不同区域的不同要求,合理配置路灯、庭院灯、草坪灯、地灯等,形成丰富多彩、温馨宜人的室外立体照明系统;小区内宜用反光指标牌、反光道钉、反光门牌等建立区内道路识别系统;住区内不应安装霓虹灯或强烈广告灯,同时应避免采用玻璃幕墙以防止眩光产生光污染。

七、场地声环境控制

噪声污染已经成为威胁城市居民健康生活的“三大污染”之一。在城区中,噪声无处不在,对于人居社区而言,其噪声主要有三种类型:道路交通噪声、工业噪声和社会生活噪声。为保证适宜的社区声环境,居住社区的噪声控制等级制定了明确指标,居住社区在社区规划设计时就应当采取适当的隔声降噪措施。

(1)采取合理的建筑布局。将不怕噪声干扰的建筑或建筑构件(如商店、游园设施等)、辅助性房间(如楼梯间、厨房、卫生间等)、走廊及无门窗的墙等布置在干道旁,可对后排的建筑和房间起到很好的隔声作用;对于居住区内的学校、操场、幼儿园、游戏场、菜市场等应距离居住建筑有充足路程;锅炉房、变电站、垃圾站等必须与住宅楼保持足够的安全和隔声距离,还应采取相关的减震隔音技术措施。

(2)利用绿化带隔音。利用树型高大,枝叶茂密的树木进行隔声;在植物选择上最好是乔木与灌木组相结合,并尽量选择四季常青的植物,以避免冬季叶落后减噪效果的降低;植物应密植,特别是针对靠近街道、马路的建筑。

(3)利用隔声屏障隔音。利用砖墙、混凝土砌块、塑料、金属板等建成隔声屏障,对于高频声音的阻隔效果非常明显。 

八、节地与公共设施集约化利用

节地的首要控制项是项目应满足所在地的城乡区域规划指标,符合各类保护区、文物古迹保护的建设控制要求。同时在建设场地内,通过地址勘探等措施,探明有无洪涝、滑坡、泥石流等自然灾害的威胁,且场地应排除危险化学品、易燃易爆危险源,并无电磁辐射、含氡土壤等有毒威胁,保证在建设场地内无排放超标的污染源。其次,场地内的建筑规划布局应满足国家规范要求的日照标准,不得降低周边建筑的日照标准。再次,在土地利用方面,场地需内设置残疾人无障碍通道并合理设计地面停车位,且停车位不得占用居住社区的步行空间及公共活动场所。

保证与周围城区的连通性,优先选择临近城市建成区的地块,由于该地块的周边地区已经开发建成,具有较为完善的公共交通系统和各项日常生活所需的服务设施。例如,居住社区距离幼儿园、中小学,商业服务配套设施,社会公共服务设施的路程需保证较好的可达性。居住社区出入口与公共交通站点的距离应步行可达且具有便捷的联系,以保障待开发区域与其他地区的有效连通,同时为未来的社区居民提供便捷的交通和便利的生活服务配套设施。 


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