牛志强 崔飞飞

（郑州科技学院 土木建筑工程学院 郑州 450064）

郑州住宅建筑群体设计与节能关系研究

牛志强 崔飞飞

（郑州科技学院 土木建筑工程学院 郑州 450064）

住宅建筑群体设计是建筑设计的关键环节，通过分析郑州市气候特征、建筑群体设计存在问题，总结出适合郑州住宅建筑群体布局，以及对建筑节能的影响。

住宅建筑；群体布局；节能

1.概述[1]

人居环境的可持续发展，既要在快速的城镇化进程中不断提高建筑环境质量，也要节约建筑能耗和减少污染物排放,还要继承和发扬传统地域建筑文明，然而，建立在工业文明基础之上的现代建筑体系，在满足人们对建筑空间和环境需求的同时，则须付出高能耗、高污染以及湮灭传统地域建筑文明的代价。

2 住宅建筑群体设计存在问题

2.1 不重视朝向

郑州地区的住宅建筑最佳的朝向南偏东15°，适宜朝向南偏东25°，不宜朝向西北。而现在住宅建筑开发商出于某些原因，一些住宅建筑的朝向没有根据郑州的自然气候的情况而定。开发商往往注重的是整个小区建筑布局形式的美观，即总体构图美；注重的是良好景观的需要，以及销售的经济利益的需求。甚至，有些不负责任的开发商降低节能的标准和要求，让购房者承担日后庞大的能耗开支。

2.2 日照、采光不足

日照和采光对于住宅室内环境和居住的舒适性都有较大的影响。然而，郑州地区现存的很多的住宅建筑中存在着许多日照、采光不足的现象。根据调查分析原因如下：①由于地价上涨，建筑开发商为了经济利益的最大化，通常提高住宅小区的容积率，缩小楼与楼之间的间距，从而出现每栋楼之间相互遮挡严重。②郑州是平原城市，住宅小区内如果建筑高度相同，就会出现靠南遮挡后排的建筑，那么建筑底部几层住宅的采光、通风就受到更大的影响了。③为了节地，很多住宅建筑的进深都较大，进深越大靠近内侧的空间采光就不是很好。

2.3 通风不良

郑州地区夏季风速低，在进行建筑的总体布局和单体设计时应考虑加强自然通风的设计。然而目前郑州住宅小区实际情况是不注重通风设计，出现很多前排的板式住宅把风遮挡住，使自然风很难吹到小区内部楼栋。在单体建筑设计时，有很多是一梯六户甚至八户的，这样通风效果良好的南北通透的户型就很少，而且，厨房、卫生间和次要房间通常布置在凹槽里，采光和通风更差。

2.4 忽视必要的建筑构件

郑州地区夏季高温、多雨、日照强烈，而现存的住宅建筑却没有注重一些建筑构件的设计，例如：遮阳板、雨棚等等。住宅保温隔热有些方面在设计时做的不够完善，存在即所谓的“先天不足”，住户就自己进行“后天改造”，于是就会出现形式各异的遮阳板、雨蓬等等。

2.5 住宅节能现状

郑州市属于规范中的寒冷地区,但夏季又比华北和东北地区温度高、日照长，又具备夏热冬冷地区的气候特征。郑州地区在建筑设计时，应同时做好保温和隔热，因此，夏热冬冷地区设计方法和规范适合用于用于郑州市的建筑。根据调查,目前郑州地区建筑节能状况如下：首先,郑州的住宅建筑节能设计不做的不够完备，没有结合郑州气候提出更合适的节能设计，很多住宅在设计时没有严格按照要求来设计；其次节能监管体系不够严格，很多住宅建筑节能标准根本就没有达到设计要求，却能够轻而易举的顺利施工，并且交房投入使用。

3 住宅建筑群体布局

3.1 结合地形、因气候制宜的群体布局

建筑平面的布局和单体形状的选择能够直接影响建筑能耗的大小。不论是住宅的平面布局，还是空间构成设计，均应遵循本地区的自然气候条件和人们对地区气候的适应性，最大限度地利用自然能源。

（1）建筑群体的布局宜采用有利于建筑群体夏季自然通风的方式。如兼用错列式、斜列式，结合地形特点的自由式和“高低错落”的处理方式。冬季为使建筑能够避风，应争取不使大面积外表面朝向冬季主导风向。

（2）对于建筑群体，适宜的建筑间距，应达到每户在大寒日至少有一个居住空间能有 2小时的满窗日照要求，还应满足居住者环境视野内对隐私和基本卫生标准的要求。

（3）住宅建筑可以采用本地区的最佳朝向或适宜的朝向，尽量避免东西向日晒。

（4）应充分利用太阳能、风能、地热、水等自然资源，减少小区内过多的的硬化地面，增加绿化，植被以草本和乔木结合布置。

3.2 与日照相关的群体布局[2]

随着人们生活水平不断提高，住宅不仅仅是遮风避雨的场所，还要具备一定的舒适性。日照是评估住宅建筑是否舒适的重要指标之一，因此国家制定相关规范条文。

《城市居住区规划设计规范》GB 50180—93(2002年版)中关于住宅日照标准应符合如下标准：大城市在有效日照8～16时间带内，大寒日不小于2小时，冬至日不小于1小时 。

住宅日照标准应符合表1.1规定；对于特定情况还应符合下列规定：①老年人居住建筑不应低于冬至日日照 2小时的标准；②在原设计建筑外增加任何设施不应使相邻住宅原有日照标准降低；③旧区改建的项目内新建住宅日照标准可酌情降低，但不宜低于大寒日日照1小时的标准。

《住宅设计规范》GB 50096-2011中关于住宅建筑日照标准也有详细的规定。

（1）适宜朝向的选择

选择合适的朝向对于建筑的日照影响很大，同时也影响住宅室内的微环境。我国位于北半球，建筑布局的方向主要以南向为主，或南偏东向，或南偏西向，尽量避免建筑朝西或者朝东两个方向。郑州地处中原地区，黄河南岸，东部广袤的黄淮平原，西部是第一阶梯和第二阶梯过度的丘陵地带，郑州地区的住宅建筑最佳的朝向南偏东15°，适宜朝向南偏东25°，不宜朝向西北。

表1.1 住宅建筑日照标准

（2）合理日照间距的确定

合理日照间距影响室内日照采光的要求。阳光照射对人生理和心理的健康都起很大的作用。因此，在住宅建筑规划布局时，要确定合理的住宅日照间距，满足居民对日照方面的要求。

建筑间距的确定应当综合考虑日照、消防、环保、管线敷设、国家安全、建筑保护、视觉卫生以及空间环境土地合理利用等因素。

住宅建筑间距应符合不低于大寒日日照 2小时的标准要求，其中旧区改建的项目内新建住宅日照标准可酌情降低，但不应低于大寒日日照1小时的标准要求。

高层住宅与高层住宅平行布置时最小控制距离应按满足日照要求为基础，并不得小于表1.2所列值：

表1.2 最小控制距离表

b高层住宅与高层住宅垂直布置时最小控制距离不得小于表1.3所列值：

表1.3 最小控制距离表

垂直布置的高层住宅山墙宽度应小于等于16米，大于16米时其间距按平行间距要求控制。

c高层住宅与高层住宅并列布置时最小控制距离不得小于表1.4所列值：

表1.4 最小控制距离表

3.3 与通风有关的群体布局

在夏季组织好建筑室内外自然通风，既可以改善住宅内的热舒适度，又可以减少空调使用率，有利于降低耗能。影响建筑通风的群体布局主要因素是：

（1）利于通风的朝向

建筑朝向是根据当地日照量，以及夏季和冬季风的主导风向和风速来确定的。自然通风由于风压和热压产生，在住宅中风压与建筑朝向有很大关系。郑州地处中原，所以无论从改善夏季自然通风、调节房间热环境，还是从减少冬季采暖的能耗，以及避免东西墙的日晒问题，南向都是郑州地区建筑最佳的朝向选择。

（2）利于通风的间距

建筑物南北向日照间距较小时，前排建筑遮挡后排建筑，风压小，通风效果差；反之，建筑日照间距较大时，后排建筑的风压较强，自然通风效果愈好。所以在住宅群体之间设计时，加大建筑之间的间距，可以改善建筑室内的通风效果。

[1]杨柳.被动式超低能耗建筑设计基础与应用[D].北京：科学通报，2015,60(18):1698-1710.

[2]GB50180—93(2002版)，城市居住区规划设计规范[S].

Study on the relationship between group design and energy saving of residential buildings in Zhengzhou

Niu Zhiqiang， Cui feifei

（Department of Civil Engineering ,Zhengzhou University of Science and Technology ,Zhengzhou 450064,China)

Residential building group design is the key link of building design,through the analysis of the Zhengzhou city climate characteristics,architectural design problems,summed up the Zhengzhou residential construction group layout,as well as the building energy conservation to its influence.

residential buildings,population distribution,energy conservation

TU7

B

1007-6344（2016）10-0049-02

牛志强（1982-），男，讲师、工程师，研究方向：土木建筑

河南省科技厅科技攻关项目（142102310151）