小议岭南坡地居住区总体布局的影响因素

  地区气候是该地居住区布局和建筑设计,也是形成地域特色传统民居形式的重要影响因素,相对于其他地域性要素来说它是相对稳定的。岭南地区属于亚热带气候,夏季温度高并且持续时间长,基本上没有冬天,全年雨量充沛湿度大,并且经常受到台风的影响。本文主要从气候的角度,结合日照、主导风向以及坡地居住区区别于平地居住区的地形特征三个方面阐释它们对居住区布局的影响。

  1. 布局与日照

  不同的坡度条件获取的具体日照时间长短也会有所不同,在住区总体设计中必须考虑到具体条件的不同而做出最合理的布局。坡地上布置住区时,不同的坡向建筑投影长度会不一样,为保证后排建筑的充足日照,建筑间距会因坡向的改变而有所不同,向阳坡上的房屋间距可以相应缩短,背阳坡则需加大。同时,建筑物的方位与坡向变化会影响到住宅之间的间距,当建筑物方向与等高线关系一定时,向阳坡的建筑以东南或西南向间距最小,南向次之,东西向最大,北坡则以建筑南北向布置时间距最大。

  以位于北半球低纬度的岭南地区为例,其南坡所受的日照显然要比北坡充分,其平均温度也较高。南坡、东南(西南)坡的可照时间相对较长,东坡和西坡次之,北坡和东北(西北)坡的可照时间相对较短。为了获得尽可能多的日照时间,坡地建筑应尽量选择南坡、东南(西南)坡等向阳坡,避免北向的背阳坡。即使不得不选择东坡或西坡,也应将建筑布置成垂直等高线,使建筑面南。

  就坡度而言,坡度越缓,可照时间相对越长,坡度越陡,可照时间相对较短。另外,坡度越高,其建筑的阴影的水平距离就短(南坡)或越短(北坡),这样就决定了建筑之间的日照允许间距,换句话说,在相同的建筑高度和建筑布局下下,南坡的建筑间距比起平地和北坡,可以适当缩小,而在相同的建筑间距下,层数可以适当增多,如此布置的话可以节约住宅用地。北坡的情况则正好相反。 

  备注:南坡,H相同的情况下,D>D1>D2。

  资料来源:自绘

  若在同一坡地上,高程不同,其所接受的日照程度和建筑阴影也有所不同。以南坡为例,坡地高程越大,其所处的位置越高,则接受日照就越充分,建筑阴影长度就越短。

  2. 布局与主导风向

  岭南地区的全年主导风多为偏北风和偏南风。夏季偏南风风速较高,对夏季室内散热作用明显,因此夏季偏南风是岭南地区居住区总体布局的主要依据之一。总体设计中,住区总体布局的形式对住宅单体争取有利的风环境影响是相当大的。一般而言,建筑组团平面布局形式分为行列式、错列式、周边式、混合式及自由式几种,均各有其自己的特点。

  (1) 行列式布局

  坡地居住区行列式布局时,从有利于建筑单体通风的角度考虑,如果迎风面建筑的长边与夏季盛行风偏南风垂直,风正面吹过障碍物后会形成涡流区,其长度一定是障碍物高度的4倍左右,会造成涡流区的建筑通风不良等,将严重影响后排建筑的夏季通风。若将建筑长边与夏季主导风向呈一定夹角布置,则后排建筑的通风会得以改善。研究表明,行列式板式住宅长边与夏季盛行风向的角度控制在30-60度逐渐后排建筑的通风效果最好,这样从通风角度来说,岭南地区住区行列式布局应以东南向和西南向为佳。

  (2) 错列式

  错列式的布局则可以避免行列式与盛行风垂直布局形成的“风影”区域,比起行列式布局通风间距较大,不会形成涡流区,可以使得建筑增大迎风面,疏导气流进入建筑内部,如果采取错列式的布局方式,岭南地区其居住区的朝向正南方向也为佳。

  (3) 周边式

  周边式的布局方式,其优点可以让街坊内空间集中开阔,但会造成较多的居住房间得不到良好的日照,自然通风也不利。因此,要利用这种方式时,可以结合坡地地形其高差特性,通过底层架空、建筑上开通风口以及四角敞开等方式提高居住区的整体通风效果。

  (4) 自由式

  当地形复杂时,密切结合地形构成自由变化的布置形式,可以充分利用地形特点,便于采用多种平面形式和高低层及长短不同的体型组合,还可以避免互相遮挡阳光,对日照及自然通风有利,是常见的一种组团布置形式,图所示。另外,与以上布置形式相结合的小范围布局中,可采用前短后长的布置,有利于开口通风。在迎风面上,建筑采用由低到高的布置。具体到不同的地形地貌,因坡度、坡向对通风的影响,以及各种布局形式与地形结合后产生的变化,造成通风情况的差异可见下图,在具体实践中可依照实际情况参照使用。

  3. 布局与地形

  坡地的地形一般分为南坡和东南坡、北坡、东坡和西坡等几种典型基地条件,但是也有很多坡地均具备这些基地特征。坡地居住区与其他居住区的一个最重要区别即其所处的地理环境,山地的地理环境不仅能为坡地居住区的环境特色增添不少姿彩,还使坡地居住区要充分考虑山地微观气候问题。

  (1)南坡和东南坡

  这种基地是岭南地区坡地居住区建设的理想基地,住宅布局时,可以做到地形、朝向同时兼顾,行列式和错列式等多种方式均适合这两种坡向。

  由于岭南地区春夏季盛行东南风和偏南风,在炎热需要通风的夏天,东南坡和南坡作为主要的向风面和迎风坡,有利于风扩散,在这两个坡,风向与山体垂直,建筑适宜平行或者斜交于等高线,并在坡面处理上采取前低后高的形式。

  对于楼型的选择,塔式建筑接地的问题较板式建筑易处理,并且采用塔式建筑对后排建筑的通风有利。若采用板式建筑,则可以将其接地部分架空处理,这样可以改善后面建筑的通风环境。在总体布局时,可以将塔式建筑和板式建筑适当的结合,前排尽可能多采用塔式,在后面或者适当的位置使用板式,在通风、地面坡度处理等方面综合权衡,进行多方案比较,得出最有利的布局。

  (2)北坡

  北坡作为背风坡区,风速小,风速不利于扩散,通风状况较差,因此,在坡面处理上宜采取前高后低的形式。

  北向坡楼型的选择基本上与南向坡的相同,塔式与板式结合布置是比较好的布置方式。但与南坡不同的是,当建筑需要采用退台时,应尽量将其退台放在北向,这样可以减小建筑之间的日照兼具,同时,岭南地区住区在获得良好的通风状态下,将露台放在阴影区内,避免夏季太阳的暴晒。

  (3)东坡和西坡

  东西坡若为凸坡或平坡时,作为顺风区,为了充分顺着其侧面通过的风,建筑适宜与等高线斜交和垂直;若为凹坡,则容易形成涡风区,风速小,有利卷祸流,不利于扩散,通风状况较差。

  在东坡和西坡,塔式建筑可以采用架空的方式接地,土方量不会增加太大,而板式的建筑可以采用顺坡跌落的方式以适应地形,适当情况下可以将板式建筑倾斜一定的角度以减小土方量和改善单体建筑的通风效果。

  在东坡和西坡居住区建设中,高容积率的条件下使得用地比较紧张,制约因素也就多,并不是每一栋建筑都可以拥有有利的朝向,少量的东西向建筑不可避免,这时,就应对东西向住宅建筑进行一些设计处理。例如,在体形上,可以采用右图所示的退错形式,充分利用建筑自身遮阳。

  (4)总体布局与山地微观气候

  在实际的坡地居住区规划中,不仅仅要考虑到大气候对坡地居住区总体布局的影响,同时一些地形较为复杂的山地,会以小气候影响坡地的布局。前面的基础问题研究部分,已经总结了微观气候包括地方风、地形逆温和降水等三种情况。

  同济大学主编的《城市规划原理》通过模拟风压和气流对建筑群体的作用得出:建筑艰越大,后排建筑受到的风压越强,各排建筑的风速值也逐渐趋于接近。这证明在一般情况下,间距越大对通风越有利。但是在坡地环境下,建筑间距还需要考虑山地地方风对建筑通风效果的影响。在岭南地区,夏季日照时间长,较为闷热,要求有良好的通风条件,而在坡地的环境下,为了节地和成本的考虑,又不能采用过分加大建筑间距的方法来增强通风效果。因此,需要善于利用山地环境中的地方风环境。首先可以充分山谷风和垭口风,使住宅布局与风向形成适当的风向投射角,以此提高住宅的通风能力。其次,利用各种地方风的兴城原因,结合所在坡位特征布置住宅。比如对于山垭风,由于其特定的地形容易造成风压加大,风速因而也随之增强。在垭口两侧布置住宅有利于争取山垭风,但在垭口当中不适宜布置较为高大的住宅,会引起风道阻塞。对于山阴风,山南面易形成背风区,山北则为迎风区,这与大多数气流在山南形成迎风面的情况正好是相反的,有利于改善山背面住宅的通风情况。因为山阴风源于山体阴影区,其风感觉较为凉爽,有利于山体住宅的散热。而对于山谷风,其包括由于白天山谷上部受到太阳加热快,谷底温度则较低索形成的出谷风和由于夜晚山谷散热慢底部温度高、坡上温度低形成的进谷风。在谷口平行等高线布置住宅,则有利于获取山谷风。

  4. 小结

  在坡地与景观资源结合的基地上进行总图设计时,应首先考虑地形的实际情况,在工程地质符合条件的基础上,首先保证良好的朝向和通风,其次是交通,最后考虑如何尽量利用景观资源,获得良好的景观视野。在不能同时兼顾的情况下,应首先保证朝向和通风,其次是交通,最后通过单体设计尽可能充分利用景观资源。好的居住区应是综合效益的结合。