居民区公共空间建筑物理环境分析

居民区公共空间建筑物理环境分析

杨莹

杨莹

北海艺术设计学院建筑学院

摘要：随着人们对居住环境要求日益提高，建筑公共空间使用的舒适性越来越来重要。但因居住区的情况以及设计师的水平等因素，设计出来的居住区公共空间给使用者带来的感受好坏不一。本文将对居民区公共空间的建筑物理环境从热环境，光环境和声环境三个方面进行分析，对建筑物理环境要求进行探究，以期为居住区公共空间适宜性设计发展提供参考。

关键词：建筑物理环境；环境要求；舒适性

居民区公共空间作为居民日常活动娱乐最常使用的区域，此区域舒适性和美观性则至关重要。要想人们处于温度舒适、湿度适宜、安宁静谧、夏凉冬暖的环境离不开建筑物理环境的影响，而建筑的物理环境主要包括声、光、热三个方面。人们通过视觉、听觉、热觉等感官感受着物理环境，若能对物理环境刺激进行有效调控（例如温度、湿度、风速、亮度和声强等），使之处于人体可接受环境的刺激量的最佳范围，有利于提高人们的身心健康和生活舒适。

一、居住区公共空间的建筑物理环境

建筑物理环境是室内外物理环境的主要研究对象，包括热工环境、声环境、光环境，人们通过感官接触物理环境，并因此形成不同的心理状态。热工环境的传热方式主要有三种，一是辐射，主要体现在自然环境与围护结构外表面传热，及室内环境与围护结构内表面的传热过程中；二是对流，围护结构表面气流与壁面之间热交换；三是热传导，主要体现在围护结构内部热量传递。因此，要达到对热工环境有效调控的目的，研究的主要内容包括保温、防热、防潮、以及可再生资源利用。光环境与人的视觉感受密不可分，同时光的日照和材料的光学性能也是照明设计必要的部分。光环境的调节包括建筑的采光与照明设计。声环境是人耳能感受到的介质振动，通过对噪声特性、吸声材料和结构的研究，对声环境的调控主要包括和建筑隔音两个方面的内容。如图1所示.

图1建筑物理环境框架

目前人们对于居民区建筑各项要求不断提高，在建筑设计之初，应从建筑热工、声学、光学三方面环境因素入手，结合计算机软件模拟结果进行设计。即实现各项要素有较高效的把控，也能全面提升建筑空间的舒适性和美观性。

二、居民区公共空间的物理环境分析

1、热环境分析

对热环境调控的目的是为人们提供温度适宜的居住环境，因此居住区物理环境要从室外和室内两个角度进行环境分析。室外气候环境主要是太阳辐射影响，太阳辐射的能量被地面及周边建筑吸收，地表及周边建筑的温度升高，在经过空气流动热量交换，引起建筑物本身及周围温度发生变化，完成建筑与室外环境的热传递。对室内热环境要求满足人体热舒适条件，使人体处于热平衡状态。即身体的产热量通过身体与室内空气的对流，身体与周围壁面的辐射和皮肤及呼吸的蒸发等途径调节，达到人体热平衡。

在建筑保温上，按照我国建筑热工设计气候分区，严寒地区（例如黑龙江省）必须充分满足冬季保温要求，可不考虑夏季防热；寒冷地区（例如河北省）应满足冬季保温要求，一部分地区兼顾夏季防热。在建筑保温设计时，应着重在建筑保温综合处理和围护结构保温构造方面。严格控制体型系数，节约耗能；合理布置建筑朝向（例如平面布局采用周边式），由于建筑体型或布局的不当，很可能出现不良的风环境，部分楼间距风速过强，使行人感觉不适，加大围护结构的换热量，室内温度下降迅速。也很可能影响建筑间的自然通风及污染物的扩散等；防止冷风渗透，降低外围结构散热量。建筑外围护结构保温设计时，外墙和屋顶是重点做保温处理对象。按照《民用建筑热工设计规范》要求围护结构的传热阻不得小于最小传热阻。外墙保温一般为复合结构保温，是由保温层与承重层复合而成，依照保温层所在位置可分为内保温、外保温与中间保温。复合结构保温不仅可以有良好得保温性能，还可以提高围护结构得安全性能，同时兼具节约能耗的作用。

随着节能环保倡导，绿色可持续技术在建筑方面应用也越来越广泛，如太阳能电池板、热水器等。太阳能在建筑方面使用，依据运行过程是否需要动力，分为主动式利用与被动式利用。被动式利用太阳能是不借助其它动力，完成能量的集取、存储、输送等过程，实行房间供暖。主动式利用太阳能则需要借助机械动力完成蓄热、保持等热循环完成供暖。

在建筑防热上，夏热冬冷和夏热冬暖地区必须充分满足夏季防热要求，如武汉，广州等地区。这些地区防热的主要任务是尽量降低室外热环境对室内热环境的影响，减少室外热量传入，加速室内热量向外扩散。可采取综合防热措施主要有：（一）外围护结构的防热（屋顶和外墙），要达到标准是内表面最高温度小于等于室外综合温度最大值。对外墙而言，重点是东西墙隔热处理，采用浅色或反射外饰面，减少对辐射吸收。对于屋顶而言，可采取绝热层屋顶、吊顶防热屋顶、阁楼隔热屋顶等设计。（二）外窗遮阳，既可以减弱阳光透过窗户进入室内造成温度过高，又可避免直射阳光产生的眩光妨碍正常工作和学习。根据地区气候、窗口的朝向和房间用途三方面因素考虑采用遮阳的方式和种类。遮阳方式主要是固定式、活动式和遮阳膜等。外窗遮阳还可搭配绿色植被和遮阳构件结合方式以提升遮阳效率，同时合理的室内遮阳如窗帘、百叶窗等也有良好的遮阳效果，这类活动式遮阳构件调节灵活，能够有效防止眩光，兼具保温与装饰的功能。（三）自然通风。有效通风能调节室内环境，因此，合理的建筑朝向、间距及建筑群布局，起着引风导风作用，影响着是否形成自然通风，降低室温达到隔热作用。

2、光环境分析

良好的光环境可以增加居住舒适度，营造温馨生活氛围。建筑光环境包括自然采光与人工照明，而居住区光环境最关键的问题是日照采光问题。合理的日照与人体健康、环境卫生及建筑的艺术造型都有很重要的关系。在严寒和寒冷地区，居住区的建筑应采取错位布局，不受其他建筑遮挡等设计争取更多采光面积，获得更多的日照量。在夏热冬冷和夏热冬暖地区，应注意避免过量日照量，过多的日照会导致室内过热。居住区光环境优先考虑自然采光，其次人工照明。在设计上，自然采光通过装有透明材料的采光口（窗）将自然光直射进室内。采光形式主要是利用侧窗、天窗等采光窗进行采光，侧窗采光进深方向光线均匀度取决于窗位置高低（窗的面积相同）。侧窗采光不足，需要增加天窗补充室内采光需要时，要考虑做好采光口夏季遮阳问题。

3、声环境分析

建筑声环境设计包括建筑室内室外音频等级与噪音阻隔措施。按照噪声控制的原则来讲，一是从噪声源头控制，禁止生产噪声或者进行降噪处理；二是在传播过程中采取隔声降声措施，如隔声屏、隔声罩或管道消声等；三是从噪声接收者角度，可应用隔声材料和吸声材料在建筑结构上，达到隔声降噪目的。而居住区声环境主要指研究交通引起的环境噪声影响分析。居民区临街建筑受周边交通噪声影响，除国家相关规定要求禁止鸣笛、车辆限速等措施外，可设置绿化植物带减弱噪声的传播，必要时可使用专用声障，对噪声进行控制。

三、结语

通过对居住区建筑物理环境的分析，结合地区自身特点，促进建筑设计意图和实际使用完美结合，确保居住区公共空间设计符合居民使用需求，能提供良好舒适生活环境。

参考文献

[1]柳孝图.城市物理环境与可持续发展[M].东南大学出版社，1999；

[2]彭小云.城市的物理环境[J].城市问题，2004（5）：31-34；

[3]胡文举，刘琴等.不同供暖模式下居住建筑热环境与能耗分析[J].暖通空调，2017（9）：120-124；

[4]朱新捷.居住区公共空间设计中引入建筑物理环境评价的尝试[J].城市研究，2013（3）：85-90.