1项目基本概况1.1项目选址本方案位于陕西省西安市灞桥区白鹿原附近，场地内植被茂盛，西侧临近湖面，生态环境良好。西安属于温带季风气候，四季分明，夏季炎热多雨，多雷雨大风天气；冬季寒冷、少雨雪。在设计时，应注意冬季保温，兼顾夏季隔热。1.2场地环境及规划基地植被茂盛，自然条件优越。设计时，避免破坏场地内的自然水域、湿地、植被，充分保留原有绿化，采用乔、灌、草的种植结构搭配方法，丰富场地的空间层次，改善基地微气候。布置绿植时，考虑西安市冬天的主导风向为东北风，在基地北侧，距建筑4倍高的位置种植防风林，将北风引向更高处；在建筑北侧布置常绿乔木与常绿灌木丛，形成风影区，阻挡居民活动范围高度的冷风入侵以及冷风对建筑的渗透。在基地南侧布置适量的落叶阔叶树，夏季引导风吹向建筑，起到遮阳、防晒的作用，冬季透射阳光[1-2]。2绿色建筑与资源节约2.1节地与土地利用建筑设有架空的室外平台，在此基础上进行屋顶花园设计可以增加绿地率，使建筑充分与周围环境融合。设计时采用集中式建筑形式，能够节约占地面积，提高绿地率。车库靠近东部进山道路口，可以缩短进入场地的路程，避免场地内的原有绿化被大量破坏。2.2节能与能源利用（1）合理应用太阳能。西安市位于西北地区，太阳能资源丰富。本次建筑节能设计的重点为对太阳能的利用。建筑以东西向延伸，南侧墙体面积大、窗洞口多、采光充足，保证室内的主要使用空间具有良好的朝向与日照；墙面平直无凹凸，采热条件好。别墅使用主动式太阳能技术，设计时将太阳能光伏板与建筑南向坡屋顶统一设计施工，利用坡度和西安地区全年的平均太阳高度角几乎垂直的屋顶，使设置在坡屋顶的光伏发电板最大化地吸收太阳能，将太阳能产生的直流电转化成电能，多余的电流被集中储存至建筑的蓄电池中，为夜晚的照明提供电能。设计时，将光伏板置于屋顶，能够对屋顶起到遮阳与隔热作用。别墅还设计有被动式的太阳房，建筑南向的阳光间在夏季可以调节遮阳板与调节天窗遮阳，起到隔热作用；冬季完全打开设施并充分得热，减少建筑的采暖能耗。阳光房可调节天窗创新做法如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.01.017.F001图1阳光房可调节天窗创新做法（2）自然通风。西安市夏季主导风为东南风与西南风，在夏季可以组织南北向的穿堂风，适当增加南北向窗户面积，在室内增加开口引导风经过，利用双坡屋顶山面的百叶进行通风，有效缓解建筑室内的潮湿闷热，降低空调制冷能耗。西安市冬季盛行东北风，为减少冷风渗透，可以关闭百叶，依靠建筑北侧的防风林防风、避沙。建筑部分玻璃幕墙结合通风百叶做成双层可呼吸式，通过调节百叶与推拉铝板的开关在夏季与冬季组织室内的通风与得热。“会呼吸”玻璃幕墙夏季、冬季做法如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.01.017.F002图2“会呼吸”玻璃幕墙夏季、冬季做法建筑西侧具有天然湖泊，水面与陆地的比热容不同，湖泊不同时间段的温度不同，白天水面温度低、陆地温度高，风从水面吹向陆地；夜晚水面温度高、陆地温度低，风从陆地吹向水面，形成天然的水陆风。可以在夏季利用水陆风对建筑进行降温并增加空气湿度，降低制冷能耗，增加人体舒适度。（3）建筑遮阳。可以利用房前的阔叶乔木、垂直绿化、自动调节百叶、活动构件遮阳。设计前，分析西安市全年太阳轨迹以及天空辐射模型。西安市全年天空辐射模型如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.01.017.F003图3西安市全年天空辐射模型由图3可知，西安市西南面获得的太阳辐射较多，夏季西晒严重。小别墅设计中，在建筑的西面与南面栽种阔叶植物，保证树木与建筑的适当距离；建筑西侧的外墙做成卵石墙体，进行垂直绿化设计；在卵石墙上设置铁架格栅并种植爬藤类植物，减少建筑得热。垂直的植物墙可以对墙体降温，起到美化建筑外立面环境的作用。别墅设计时，在南向设置活动构件与自动调节的百叶，可以根据季节与温度需求变化控制升降与开关，在夏季时升起活动构件调节百叶进行遮阳，冬季时降下活动构件采暖。（4）墙体的蓄热蓄冷。在阳光房与建筑三个体块交接处即建筑的几何中心设置卵石蓄热墙体。卵石墙体属于热惰性材料，在冬季白天通过阳光得热储存能量，夜晚向居室内释放能量，向室内供暖；在夏季夜晚可以作为蓄冷墙体，防止室内温度过高。卵石蓄热墙体冬季夜间释放热量如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.01.017.F004图4卵石蓄热墙体冬季夜间释放热量（5）闭式水源热泵。建筑的西侧临近湖泊，可利用闭式水源热泵，在夏季将建筑物的热量转移到湖中，冬季从相对恒定温度的水源中提取能量，利用热泵原理通过空气和水作为载冷剂，提升温度后送至建筑物。2.3节水与水资源利用收集场地与建筑的雨水以及部分建筑用水，回用于建筑中水系统以及植被灌溉。场地地势东高西低，西临湖面，雨水顺势而下汇入湖中；场地内广植绿植，走道采用卵石铺地，可以增加雨水下渗，起到保水固土的作用，提高生态系统的抗变化能力，增强环境的稳定性。建筑中水系统如图5所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.01.017.F005图5建筑中水系统建筑自身通过双坡屋顶集水，通过蓄水池等集水装置收集储存，建筑使用后的排水在处理后达到中水水质要求，用于建筑中水系统，回用于厕所便器冲洗、洗车、清扫等。收集的雨水也可以用于建筑外部环境植物灌溉，主要采用微灌、滴灌的节水方式。2.4节材与绿色建材（1）结合当地原有材料。小别墅主要选用可再循环材料、可再利用材料及利废建材等绿色建材实现建筑节材，在一些建筑构件中，利用周围木材制作花架格栅，利用可重复利用的废弃钢材制作门框窗框。别墅多采用白鹿原当地原生材料，建筑墙体利用卵石与生土材料形成复合墙体，生土材料为西安传统建筑材料，材料加工过程能耗低、成本低，具有可再生性和优良的蓄热性能。（2）应用新型节材技术。建筑的梁柱结构主要使用装配式钢木组合结构，组合快生木材和钢制连接构件，运用一定的SE工法，在集成木材构件的端部加工损伤木材构件较小的线槽以及螺栓孔，配合SE钢制连接件，形成的承重木结构框架，其力学性能稳定、结构强度较高。SE工法交接处如图6所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.01.017.F006图6SE工法交接处3绿色建筑与环境宜居3.1绿化与径流基地内原有植被多、环境好。进行场地竖向设计时，考虑雨水的收集或排放，有效组织雨水的下渗、滞蓄与再利用，对场地地表和屋面雨水径流进行规划，充分利用场地空间设置绿色雨水基础设施，衔接和引导80%以上的屋面雨水进入地面生态设施。3.2场地日照与风环境基地位于白鹿原塬面，塬上坡度起伏小且四周无建筑遮挡，南向打开，具有良好的日照条件，能够满足规范要求的日照标准[3]。通过植被组织通风、引导水陆风等措施调整场地内风环境，利于居民室外行走、活动和建筑的自然通风。4绿色建筑与安全耐久建筑位于塬面，无地质危险影响；建筑的外遮阳、太阳能设施、空调室外机位、外墙花池等外部设施与建筑主体结构统一设计、施工，与建筑一体化，可以避免出现安全隐患。场地内人车分流，建筑主体为框架结构，具有通用开放、灵活可变的空间，满足耐久要求。5绿色建筑与健康舒适设计建筑室内房间时，对厨房、卫生间等房间进行分隔，对其进行单独组织通风；使用卵石夯土复合墙体可以提高房间的隔声性能，增加建筑内的舒适度。围护结构外保温层采用胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统，可以减慢外墙内表面温度变化，提高冬季室内热稳定性，避免内部冷凝。使用调节遮阳与自然通风等措施使建筑具有良好的室内热湿环境。胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温如图7所示。10.19301/j.cnki.zncs.2022.01.017.F007图7胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温6绿色建筑与生活便利在别墅的室外场地设计中，考虑无障碍需求，在场地内各主要游憩场所、建筑出入口、与道路间设置连贯的无障碍步行路线。设置室内与室外健身场所，室内健身房具有良好的采光通风；建筑的楼梯间具有天然采光、良好的视野和充足的照明。7结语绿色建筑是未来建筑的必然发展趋势，为了获得健康、舒适的建筑环境，应在设计中使用多种手段、多层次的技术。西安市白鹿原小别墅的设计主要参照我国《绿色建筑评价标准》，兼顾安全耐久、生活便利、健康舒适、资源节约、环境宜居。打造绿色建筑需要建筑师的不断努力以及社会意识的提高。在满足人们生活居住的基本需求后，对绿色建筑的相关功能和环保节能的特点进行改善和提升，能够为居民提供一个更好的生活环境，实现与大自然的和谐共处。