【摘 要】进入21世纪，人类对物质欲望日益强烈，为了追求更有品质的生活质量，别墅成为当今现代社会的一种潮流，而“绿色、低耗、舒适”是专家们为别墅提出的新目标、新观念。在这种情况下对别墅的节能设计就显得尤为重要。因此本文笔者以绿色建筑设计为例，在解决建筑基本的使用功能的基础上，着重从绿色建筑的角度考虑建筑的设计，并谈谈本文笔者对绿色建筑的理解，以节能和保护作为设计的重点，兼顾节地、节水和节材，供同行参考。
【关键词】别墅；建筑设计；绿色节能
1、绿色节能别墅设计的理念
1.1节能源
众所周知，太阳能取之不尽、用之不竭、清洁并可再生，是未来主要能源之一。充分利用太阳能，采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调，减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统，使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。建筑采用适当地气候条件的平面形式及总体布局。
1.2节约资源
目前，随着我国社会经济的不断发展，建筑材料也经历着日新月异的变化，建筑材料采购管理对于任何一个企业来说都是非常重要的工作，因此，在别墅设计、建造和建筑材料的选择中，均考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用，力求使资源可再生利用。节约水资源，包括绿化的节约用水。
1.3回归自然
中国的绿色建筑发展已全面加速，绿色理念是对自然资源进行保护、对自然环境进行保护，从而在调整人类行为的同时保证自然生态环境能够进行良性循环的一种重要理念。绿色别墅外部要强调与周边环境相融合，和谐一致、动静互补，做到保护自然生态环境。建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新，温、湿度适当，使居住者感觉良好，身心健康。绿色节能别墅的建造特点包括：对建筑的地理条件有明确的要求，应尽量采用天然材料。建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等，要经过检验处理，确保对人体无害。绿色节能别墅还要根据地理条件，设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置，以充分利用天然可再生能源。
2、基本概况
该项目位于XX市郊区某湖畔，属于南亚热带地区，海洋性气候特征特别显著，自然环境条件良好，光热资源充足，雨量也十分充沛。但这里的台风、暴雨等自然灾害天气常给人们生产生活带来不便。
3、绿色建筑技术
3.1 节地与室外环境
基地西邻湖畔，背枕群山，自然条件优越，西南向具有不可多得的景观视野。设计不破坏当地优美的自然景色，尊重并充分利用现有场地条件，使建筑拥有自然而富有创造诗意的栖居环境。建筑场地平缓，东侧临近主干道。将车库入口道路放在东侧不仅可以缩短路程给交通带来便利，还可以提高绿化率。
3.2 绿化与古树保护
设计充分保留基地原有绿化，并采用乔木 + 灌木 + 草皮的种植结构搭配方法，减少单纯的草坪绿化，既让空间层次丰富起来，又可达到降尘降噪效果。基地内现有三棵百年古树，为了不破坏当地环境，建筑采用集中式布局，灵活室内空间，节约占地面积。对于基地附近的绿树也同样遵守不破坏、不移动原则，真正做到生态、自然、绿色的建筑设计。
利用三棵古树的限定，突出建筑的中心。北侧的古树和防风林共同起到冬季防风的目的，且还可给室内餐厅带来了视觉景观。西侧的古树和挡风墙有利于防止西晒。南侧的古树位于庭院入口旁，增强了景观效果。场地内绿化物种选择竹子、玉兰、棕榈树等适宜当地气候和土壤条件的植物，同时采用针叶阔叶穿插，保持群落的复杂性与稳定性。落叶树夏天可以起到遮阳作用，冬天又可透射阳光。种植小灌木还有利于改善基地微气候。
4、节能与能源利用
4.1 自然通风
餐厅和起居室都需要加强通风，特别是穿堂风，根据该地区夏季盛行东南风，因此在炎热夏季南北方向会形成舒服的穿堂风。加上起居室布置在临湖一侧，白天由于湖水的蒸腾作用，东边的冷空气会往西边过滤，给起居室造成东西方向的穿堂风。
岭南民居幽深的冷巷拥有自然通风与自然遮阳的双重功能效果，别墅引入“冷巷”的做法，在利用自然条件的同时，更营造了阴凉的内部环境，提升了空间品质。
炎热夏季室外热浪会对室内冷负荷形成影响，因此，为了降低室内冷负荷损失可采用提高围护结构隔热能力，加强门窗气密性的方法。
4.2 天然采光
别墅南向有充足的阳光与不可多得的美丽景观视野，因此在南面设计大面积玻璃窗，不仅可以尽可能大的得到良好视野，还可以满足天然采光的功能需求。把握立面开窗所占面积的合理分布原则：尽量减少东西窗面积，适当放宽南北向窗户面积，且南窗面积应比北窗大 50% ～ 80% 左右，以利夏天组织室内通风及冬季减少北风入侵。
4.3 太阳能利用
该地区拥有利用太阳能良好的自然条件。夏季的太阳辐射大，可给屋面高达 60℃以上的温度。因为无需冬季保温，所以常利用这一地区广泛使用的太阳能热水器来达到节能目的。
图1 太阳能利用
方案将这一设备集热器安装在顶层，一方面能对屋顶起到一定的遮阳隔热效果，另一方面则是为建筑提供热水。利用屋顶坡度和该地区全年的平均太阳高度角垂直，让设置在坡屋顶的光伏发电板最大化地吸收太阳光，将太阳能产生的直流电转化成电能，并将多余的电流集中储存到屋顶设备间的蓄电池中，可为夜晚的照明提供电能。
4.4LOW-E 玻璃
在暴露于阳光下时间最长，获得的热量最多的南向和西向设置了采用熔块玻璃和 Low-E 膜的落地玻璃幕墙，以达到保温隔热节能的效果。多层玻璃的热传导机制是热辐射从温度较高的表面向热量较低的表面传导。用 Low-E 材料覆盖的玻璃表面将大大降低此类热传导现象，并从整体上减少由窗口处获得热量。Low-E 涂层对于可见光是透明的，但隔离红外线，还可控制进光量，因此从室内获得的热量可以保存在屋中，有助于冬季室内保暖，同时，太阳辐射出的红外线被挡在室外，有助于夏季保持室内凉爽。如德国的Alsop& Stormer大厦：
图2 德国Alsop& Stormer大厦
4.5 外廊遮阳系统
整个建筑节能系统的设计都以该区当地的气候特点为依据，尽量利用其气候优势，采用外廊遮阳系统。室外景观廊作为南面主要的遮阳构件，搭配室内可移动窗帘起到遮阳作用，使得南面和西面良好的视野不被遮挡。此方法既提高了室内舒适度，又有效避免了高辐射带来的室内升温所导致的能量消耗。
图4 屋顶绿化
4.6 生态屋顶
该手段主要是通过加大屋顶绿化来改善环境和遮挡太阳的辐射，同时还利用这些热量用于植物的光合、蒸腾和呼吸作用。生态屋顶具有良好的夏季隔热、冬季保温特性以及较好的热稳定性。
5、节水与水资源利用
该建筑的节水采用的主要是直接与间接利用相结合的中水回收系统。雨水在坡屋顶和屋顶平台处被收集，主要是可以直接将雨水回收用于浇灌植物。绿化灌溉则采用微灌、渗灌的高效节水灌溉方式。剩余用水被屋顶的集水装置储存用于建筑内的便器冲洗用水及冷却循环用水；同时建筑西面的人工湿地水池也可以收集雨水，参与湿地的水循环。
6、节材与材料资源利用
设计通过最大范围应用可循环与可再生材料来实现节材与材料资源利用。建筑立面表皮颜色以素砂石混凝土抹面和暖色毛石墙面为主，素雅低调。当地廉价的毛石材料一方面蓄热性好，白天汲取热量，夜晚放出热量，材料易得且效果佳；另一方面降低运输成本，减少运送过程中释放的有害气体，保护环境。
7、结束语
综上所述，绿色节能别墅的推广不仅只是政府、企业的职责，要让更多的人关注到别墅节能和绿色别墅，都注意到别墅的能耗、材料、对室内环境的影响、二氧化碳气体的减排，大家的共识就会形成绿色别墅的市场需求，有了市场需求，别墅节能才能在全社会广泛地推广应用。虽然这是一条漫长而艰巨的路，相信绿色节能别墅一定能推进城市走向持续发展之路，达到人、建筑与生态环境三者和谐共处，永续发展。此次的绿色别墅设计过程中自己对绿色建筑有了更深地理解与应用。打造绿色建筑并不是一朝一夕的事情，这需要我们建筑师的不断地努力和全社会绿色建筑意识观念的提升。
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作者简介：林杰智（1986-）男，汉族，籍贯：广东省陆丰市，学位：工学学士，研究方向：建筑节能设计。
论文作者:林杰智
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第7期
论文发表时间:2016/8/19
标签：建筑论文; 节能论文; 别墅论文; 屋顶论文; 自然论文; 遮阳论文; 热量论文; 《低碳地产》2015年第7期论文;