簡述
建築物的朝向對建築節能有很大影響,這已是人們的共識。朝向是指建築物正立面牆面的法線與正南方向間的夾角。朝向選擇的原則是使建築物冬季能獲得儘可能多的日照,且主要房間避開冬季主導風向,同時考慮夏季儘量減少太陽輻射得熱。如處於南北朝向的長條形建築物,由於太陽高度角和方位角的變化,冬季獲得的太陽輻射熱較多,而且在建築面積相同的情況下,主朝向面積越大,這種傾向越明顯。此外,建築物夏季可以減少太陽輻射得熱,主要房間避免受東、西H曬。因此,從建築節能的角度考慮,如總平面布置允許自由選擇建築物的形狀、朝向時,則應首選長條形建築體型,且採用南北朝向或接近南北朝向為好。
朝向確定
通常,朝向首先由日照和通風兩個主要因素的綜合來確定。理論上每天日照最佳時間和方位是在當地正午12點的正南方向,偏東或偏西的角度越大,則日照效果越差。對於通風而言,由於城市主導風向的不同,根據主導風向與風向入射角選擇最佳通風的方位,將通風和日照的要求綜合起來考慮,則可以得到該地區最佳的朝向方位或最佳適宜朝向的範圍。
當然,居住建築的最終朝向的確定除了受日照和通風兩個主要因素影響外,還受到地形、相鄰建築的關係、道路景觀效果等影響。
從未來城市可持續發展的要求,以及低碳和生態友好的發展要求出發,居住類建築應儘可能地利用自然條件而減少人工條件的使用。較差的朝向必然會增加空調的使用,以及對居住的舒適度要求有所下降。另外,在朝向的選擇上,獨立式住宅的選擇性要大,獨立式住宅因與周邊的相互影響少以及住宅自身條件好,在布置時較為靈活。
根據對地方自然條件的研究,一般城市有一個最佳朝向和適宜朝向的範圍(方位角範圍)作為居住建築朝向選擇的參考。
環境聯繫
如果將建築的布置與人的站立位置做比擬,建築的朝向就如同人所站立的朝向,臉部的方位是關鍵的要素。建築除了必要的Et照和通風要求外,建築朝向之於環境的關係如同人與環境之間的關係,是相互聯繫和相互影響的。尤其是那些對日照和通風要求相對不高的公共建築,更需要從建築與道路的關係、建築與地形的關係、建築與景觀的關係、建築與整體布局的關係來考慮其朝向方位。
以人與人的相對位置關係分析,不同的位置關係反映了人與人的相互關係。例如,面對面表示可以接受或親密;側面相對則顯示暫無聯繫或位置平等,抑或關係一般;背對背則有較大嫌疑表示相互排斥,這是一般陌生人之間才會有的位置關係。如果將這些位置關係轉譯到建築布置中,或許有點啟發。
考慮因素
1.基於日照的考慮
一般來說,為了獲得良好的日照,溫帶和寒帶地區的建築多採取二酬匕朝南的布局,這是由建築各個朝向表面的太陽輻射強度隧季節的變化規律所決定的,坐北朝南的建築在炎熱的夏季得熱相對較少,室內溫度不至於過高,而在寒冷的冬季則能夠吸收大超的輻射熱,保持相對溫暖的室內溫度。中國北方傳統民宿,如北京四合院、東北大院、山西合院式民居都嚴格遵守坐北朝南的布局原則。
在具體設計中,往往由於周圍環境、場地形狀、建築形體等原因,使得建築朝向不能嚴格遵循坐北朝南的原則,這時可以使朝向偏離正南方向15°至20°,對中小型建築的熱環境影響很小。當然,如果建築場地已經被周圍物體遮擋,那么朝向對節能就不再是重要的影響因素了。
2.基於通風的考慮
當建築垂苴於主導風向時,風壓最大(風壓是引起穿堂風的原因)。然而,這樣的朝向並不一定產生最佳的室內平均風速及氣流分布。對於人體降溫而言,目的是獲得最大的房間平均風速,在房就間內所有使用區域都有氣流運動。
當相對的牆壁上有窗戶時,如果建築垂直於主導風向,則氣流由進風口筆直流向出風口,除出風口引I起局部紊流外,對室內其他區域影響甚小。風向入射角偏斜45°,產生的平均室內風速最大,室內氣流分布也更好,平行於牆面的風產生的效果完全依賴於風的波動,因此很難確定。
3.綜合考慮
當利用太陽能的理想朝向與風朝向矛盾時,應根據建築功能和氣候條件決定哪一方面處於優先的地位。通常利用太陽能優先,因為一般來說,自然通風的進風口設計比太陽能利用更容易適應不太理想的朝向。