重庆建筑人居环境改善的途径
关键字：重庆,建筑,环境
内容摘要：人居环境,建筑防热设计,空气调节,改善
人居环境是建筑设计需考虑的重要因素,通过分析重庆地区气候特征、人居环境的要求,提出改善人居环境的途径。
建筑是人工创造的一种空间环境,随着社会的进步、技术的发展,城市规划、建筑设计愈来愈成为一种环境设计,即创造一种完善的适合人类生存发展的人居环境,包括物质环境、生态环境、社会环境和艺术环境。《城市规划法》和《环境保护法》明确指出:“环境是影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体”,“城市规划应注意保护和改善城市生态环境,防止污染和其他公害”,“加强城市绿化建设和市容环境卫生建设,保护历史文化遗产,城市传统风貌、地方特色和自然景观”。人居环境包括室内和室外环境,两者相互依存,互相制约。
1 重庆气候特征
重庆地处北纬29°36 ,东经106°33 ,位于长江上流,属亚热带气候,温暖湿润、雨量充沛,夏季炎热,冬季温暖。据统计,全年最冷月平均气温7.2℃,相对湿度83%,最热月平均气温33℃,相对湿度71%,极端最低气温-1.8℃,极端最高气温40.2℃。[3]
2 建筑人居环境的要求
合适的人居环境要求室内空气新鲜、光线充足、合适的温度、湿度、风速及良好的周围环境,包括良好的热环境、声环境、光环境。室内热环境是由空气温度、相对湿度、气流速度及窗口、墙面的热辐射等四要素综合组成的一种室内环境[2]。根据气候特点,重庆市民对气候的适应感和生活习惯,经调查和测定认为:当平均辐射温度28℃～30℃,相对湿度84%～90%,气流速度0.05m/s～0.2m/s,皮肤温度30℃～32℃,室内气温27℃～29℃时感到舒适的;当辐射温度31℃～32℃, 相对湿度74%～79%,气流速度0.2m/s～0.3m/s,皮肤温度34℃～35℃,室内气温30℃～32℃是感到较热的,有稍微出汗,工作勉强可以;当辐射温度33℃～34℃,相对湿度75%～78%,气流速度0.2m/s～0.4m/s,皮肤温度34.5～35℃,室内气温32℃～33℃时是感到过热的,出汗较多,工作困难。所以,根据重庆地区开窗情况下,空气相对湿度较高,风速较小,在辐射影响不大的气候条件下,认为室内热环境可用气温来衡量:夏季在27℃～29℃,冬季在16℃～20℃,相对湿度为40～60%为舒适温度;31℃～32℃是人体可忍受的温度;32℃以上是过热的温度,而35℃已是人体不可忍受的温度。
良好的生活环境还要求安静。噪声会使人烦恼疲惫,人体若长期处于90dB以上的环境中,就有可能耳聋。一般要求噪声低于45dB。室内照度也是一个较重要的方面,太强的光线使人疲劳和眩目,太弱的光线又会降低人的视力,有害健康,一般适宜的照度在500Lx～1000Lx范围。此外环境污染也是影响人居环境的重要因素,如厨房烧液化石油气所产生的一氧化碳比大气标准超过3倍,二氧化碳超标2.7倍,还有油烟、蒸汽、灰尘等污染及装饰材料、粘结剂等排出的有害气体会使人产生胸闷、头痛、昏睡、气管炎、肺气肿等症状;或者某些建筑材料所排出的氡气,在近距离内的辐射会影响人体内的细胞;以及霉雨季节发霉产生的黄曲霉素B1,具有强烈的致癌性;所有这些与人居环境有关的问题必须予以重视。
3 改善人居环境的途径
人居环境的改善首先要从防止环境污染、净化空气、控制噪声着手。针对重庆的炎热气候特点、改善人居环境的关键是防止湿热气候下引起的室内过热。目前,人们常常采用安装空调机的方法来解决防暑降温的问题。这种做法是片面的。因为空调房间温度标准一般采用25℃～26℃,而室外气温最高可达40℃左右,从室内到室外温差大,容易引发伤风感冒等症状的“空调病”。而经空调机降温处理的空气由于负离子的浓度的减少(由室外空气的每立方厘米一万个降低到每立方厘米四百个),使人体血浆中硒的浓度上升,结果产生头痛、疲劳、失眠、易怒和精神紧张等症状,这种“封闭房间综合症”严重影响人体健康。所以要解决室内过热问题,应从建筑设计入手,在建筑中树立适应自然、回归自然的意向,正如美国建筑大师莱特所说:“建筑必须由环境中生长出来。”
3.1 改善人居环境,在建筑防热设计时,应根据气候特点,人民生活习惯和要求以及房屋的使用性质,采取综合防热措施。要充分利用有利的气候因素而防止不利的气候因素,以便创造良好的室内气候条件。一般可采取环境绿化、通风、窗口遮阳、围护结构的隔热等措施。重点在于防止太阳辐射和争取自然通风。在进行建筑群的总体布局上,应采取以下几种措施:
(1)加大部分建筑间距,改善自然通风效果。在住宅小区规划中,加大部分住宅楼的间距,形成组团绿地,对改善绿地下风侧住宅的自然通风有较好的效果,同时还能提供良好的休息场所。一般房屋间距为前排房屋高度的1.5倍较理想,不得小于1倍[1]。
(2)选择合理的朝向。为保证自然通风的畅通,重庆地区应考虑东北至北的室外风向,同时也应考虑受地形的影响,室外风向发生变化。应使夏季主导风向与建筑群体保持适当的风向入射角,一般以小于60°为宜[1]。
(3)采用错列式布置方式。当室外气流吹过呈行列式布局的建筑群时,在建筑物的山墙之间形成一条空气射流。实验证明,采用错列式布置方式,利用山墙间的空气射流,改善下风方向建筑的自然通风效果显著,建筑间距越大,山墙的间距也应越大。
(4)采用长短楼结合布置方法,形成组团内绿地,改善绿地下风侧建筑的自然通风,使在建筑间距不大的情况下仍能获得较好的自然通风和较高的建筑面积密度。
(5)高层、多层建筑穿插布置。在多层建筑群中穿插部分高层建筑,会使高层向上超过前排建筑产生负压区,可以改善自然通风。
防止太阳辐射的有效办法是环境绿化,并适当设置水池、喷泉以调节空气湿度、净化空气。植草地面可降低地面温度,比如水泥路面50℃时,植草地面只有42℃,相差8℃。绿化还可以减弱太阳的辐射效果,一般能阻挡85%～90%的辐射量。
3.2 单体建筑设计应遵守节能建筑设计原则。单体设计的优劣直接影响室内居住环境,不能因为追求“变化和新颖”使外墙凸陷厉害,自由开洞,无章可循,也不能一味地通过加保温材料来提高环境条件。应从以下几方面着手:
(1)平面布置要遵循“温度分区”的原则,将辅助房间布置在热舒适性较差的西北角。
(2)严格控制体型系数,避免不必要的凹凸。
(3)解决好通风流线的组织,保证室内穿堂风的形成和必要的风速,如0.3m/s左右。在进行建筑平、剖面设计时,尽量做到有利于自然通风,比如选择正确的平面组织形式,利用天井、楼梯间增加房屋内部的开口面积,并引导气流;正确设置开口位置以利通风均匀;改进门、窗及其他构造,使其有利于导风、排风和调节风量、风速等。经测定,当开口宽度为开间宽度的1/3～2/3,开口大小为地板总面积的15%～25%时,通风效率最佳,不能盲目地开大窗导致透入大量热辐射引起室内提前过热。窗口遮阳形式和构造设计可结合阳台、挑檐、凹廊及绿化综合考虑,但不要影响采光通风[1]。
(4)加强围护结构的隔热构造措施。目前,建筑设计中对外墙保温隔热问题认识不足。普遍用厚240砖墙作围护构件,建筑设计无节能概念。这也是导致室内热舒适性差的重要原因之一。围护结构的隔热重点在东、西墙和屋顶,控制其内表面的温度。外墙隔热应选择隔热效果较好的材料,比如空心砌块、大型板材和轻板结构、复合墙体等墙体,要降低墙体整体传热系数、避免冷热桥产生,应在空心砌块内芯插入保温芯板,或在墙面外侧加保温层。屋顶隔热应推广通风屋顶、蓄水屋顶、植被屋顶和带阁楼层的坡屋顶等多种形式。同时外围护结构宜采用浅色平滑的外粉饰,以降低对太阳辐射热的吸收率或者在内表面采用低辐射系数材料如铝箔,以减少对人体的辐射换热量。
4 结语
本文分析了重庆气候特点、人居环境的要求及改善途径,认为从根本上改善人居环境要在总体布局、单体建筑设计及周围环境等方面着手,而单纯从安装空调来解决问题,从节能角度来讲,也并不是解决的根本方法。当然当室内环境处于人体不可忍受的过热状况时,空调也的确起了重要作用,但一定要注意空调房间的空气质量,需定时开窗通风换气。对于大量性民用建筑,在进行建筑设计时应以自然通风为主空调为辅进行规划与设计。
参考文献
1 柳孝图.建筑物理.北京:中国建筑工业出版社.1991,7
2 S.A.康兹,魏润柏.人与室内环境.北京:中国建筑工业出版社1985,11
【作者单位：重庆建筑高等专科学校建筑系,重庆400030】
文章来源：人居汇刊 文章作者：陈建功
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由谢涛于2009-05-12 10:09:17编辑。
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