低能耗居住建筑設計方法初探

1、<p>　　低能耗居住建筑設計方法初探</p><p>　　摘要： 隨著近年來大規(guī)模的房地產(chǎn)開發(fā)，現(xiàn)代居住建筑、公共建筑、商業(yè)建筑的大量增加和空調(diào)的普遍應用，使建筑能耗大大增加，增強建筑保溫隔熱性能，降低建筑能耗，已成為建筑設計迫在眉睫的要求。本文作者主要從總體規(guī)劃設計、建筑單體設計這兩個方面對節(jié)能方面進行闡述，以供同行參考。 </p><p>　　關鍵詞：規(guī)劃設計 設計方法 建

2、筑布局 節(jié)能設計 </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　建筑作為人工環(huán)境， 是滿足人類物質(zhì)和精神生活需要的重要組成部分。然而，人類對感官享受的過度追求，以及不加節(jié)制的開發(fā)與建設，使現(xiàn)代建筑不僅疏離了人與自然的天然聯(lián)系和交流，也給環(huán)境和資源帶來了沉重的負擔。據(jù)統(tǒng)計，人類從自然界所獲得的 50%以上的物質(zhì)原料用來建造各類建筑及其附屬設施， 這些

3、建筑在建造與使用過程中又消耗了全球能源的50%左右；在環(huán)境總體污染中，與建筑有關的空氣污染、光污染、電磁污染就占了34%，建筑垃圾則占人類活動產(chǎn)生垃圾總量的40%。我國目前正處于建設高峰期，建成房屋面積超過所有發(fā)達國家年建成建筑面積總和，其中又多數(shù)是高耗能建筑。因此，如果現(xiàn)在仍不注重建筑節(jié)能設計，建筑能耗將成為我國經(jīng)濟發(fā)展的軟肋。 </p><p>　　一、低能耗居住建筑設計方法 </p><

4、p><b>　　1、總體規(guī)劃設計 </b></p><p><b>　　1.1建筑選址 </b></p><p>　　選址的節(jié)能問題是一個與自然整合的問題， 要符合自然規(guī)律，盡量利用自然環(huán)境來創(chuàng)造適合人類生存的條件。建筑選址需爭取日照，避風建宅。建筑基地宜選在向陽的地段上，為爭取日照創(chuàng)造先決條件，而不適宜選擇在山谷、洼地及凹地等處，因為冬季

5、冷氣流易在凹地里形成對建筑物的“霜洞”效應，位于凹地的底層或半地下建筑為保持所需的室內(nèi)溫度所消耗的能量，就會相應地增加。 </p><p><b>　　1.2建筑布局 </b></p><p>　　住宅群的形狀和道路的不同走向?qū)︼L向和風速有明顯的影響，住宅群和道路之間多為速度較小、方向豎直的管狀氣流，很難穿越建筑物，所以必須考慮建筑群體的形狀與體量的組合和布局，適當布

6、置建筑物，做到不同體量、不同角度、不同間距、不同道路走向的建筑物合理組合，充分利用自然通風和日照。冬季降低冷風風速避免冷風滲透， 減少建筑物和場地表面熱損失，節(jié)省能耗；夏季可以組織良好的通風，在建筑物之間及建筑內(nèi)部形成良好過堂風，達到自然通風和降溫。 </p><p>　　從建筑群的平面布局來說，宜采用錯列式、 斜列式及自由式等形式，而不宜采用不利于自然通風的周邊式和并列式布局。從豎向布局來說，宜將較低的建筑布置

7、在夏季風的迎風面的前端，這樣有利于季風的滲透。 </p><p><b>　　1.3建筑朝向 </b></p><p>　　選擇合理的建筑朝向是群體設計中首先要考慮的問題， 朝向?qū)ㄖ芎木哂信e足輕重的影響， 最佳朝向范圍的概念是日照和通風兩個主要因素共同作用的結果。例如正東向和正西向朝向的建筑比正南向的建筑每年要多消耗 20%的電能， 然而正南向并不一定與當?shù)氐奶?/p>

8、入射角和夏季風主導方向相符合， 而且理想的日照方向也并不一定是最有利的通風方向。從單棟建筑的通風來看，房屋垂直于季風主導方向最好，但從整個規(guī)劃來看，這種情況并不完全有利，而往往希望形成一個角度，以使各排房屋都能獲得比較滿意的通風。 因此，我們所選定的建筑朝向應當滿足以下要求： ①冬季具有適量和一定質(zhì)量的日光照入室內(nèi)； ②炎熱季節(jié)盡量減少太陽直射室內(nèi)及居室外墻面；③夏季通風良好，冬季避免冷風吹襲。 </p><p>

9、;　　在實際工程中，我們應該利用合理的朝向，使建筑在夏季盡量避開南向烈日的炙烤，而冬季爭取盡可能多的溫暖陽光，使建筑獲得冬暖夏涼的宜人環(huán)境。在設計中根據(jù)日照和太陽入射角確定住宅朝向范圍后，再進一步根據(jù)季風主導方向進行調(diào)節(jié)，選取合理的朝向，以獲得良好的夏季穿堂風。 </p><p><b>　　1.4建筑間距 </b></p><p>　　建筑間距的確定一般是由日照間距

10、和節(jié)地措施決定的， 陽光對于個人不僅有衛(wèi)生學的意義， 同時對人的心理及精神也具有一定的影響。它不但是熱源，同時還可以提高室內(nèi)的日照水平，一般居住建筑總希望夏季避免日曬而冬季又能獲得充分的陽光照射， 因此在選擇住宅的日照時間時，通常取冬至中午前后 2h日照為下限，再根據(jù)地理緯度和用地情況加以調(diào)整，從而保證住宅室內(nèi)具有一定的日照量，進而確定建筑的最小間距。從建筑的豎向布局來說，前排建筑采用斜屋面或把較低的建筑布置在較高建筑的陽面方向都能夠縮

11、小建筑的間距。 </p><p><b>　　2、建筑單體設計 </b></p><p><b>　　2.1平面設計 </b></p><p>　　建筑平面的巧妙布局也能獲得滿意的節(jié)能效果，如將電梯、 樓梯、 管道井、 設備房和輔助用房等布置在建筑物的南側或西側， 可以有效阻擋日射； 與之相連的房間不僅可以減少冷消耗， 同

12、時可以減少大量的熱量損失。 另外，現(xiàn)在許多住宅都配置超大陽臺，開發(fā)商往往注重于其作為室內(nèi)外過渡空間對觀景的作用，而建筑師也常常將其作為豐富建筑立面效果的元素，實際上在夏熱冬冷地區(qū)它還能起到夏季遮陽和通風的作用。 </p><p><b>　　2.2立面設計 </b></p><p>　　根據(jù)當?shù)氐臍夂驙顩r改變墻體的角度， 可以提高住宅對氣候的適應性和對自然資源最大限度

13、的利用， 如外傾斜南墻屋面和層層出挑可以獲得更大的遮陽面， 內(nèi)傾斜南墻屋面和層層退臺則可以獲得更大的陽光照射面，北向墻面結合屋頂做適度的內(nèi)傾斜，可以將冬季冷風導向天空，減少冬季風的風壓，以此降低圍護結構的熱滲透，同時還可以創(chuàng)造優(yōu)美的立面效果。 </p><p><b>　　2.3遮陽設計 </b></p><p>　　設置遮陽設施，考慮空調(diào)設備的位置。減少陽光直接輻射

14、屋頂、墻、窗及透過窗戶進入室內(nèi)。建筑的遮陽由來以久，形式多樣，體現(xiàn)在不同的技術層面上。在低技術方面，采用藤蔓植物、深凹窗、外廊、陽臺、挑檐、遮陽板等遮陽措施；在中等技術層面上， 主要有選擇性透光遮陽（鍍膜玻璃、磨砂玻璃等）、熱反射窗簾及可手動調(diào)節(jié)的遮陽百葉等；在高技術層面上，有隨著太陽光的入射角度和強度變化而自動控制的智能化遮陽設施。 </p><p><b>　　2.4門窗設計 </b>&

15、lt;/p><p>　　盡量減少門窗的面積，門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，面積約占建筑外圍護結構面積的 30%，其能耗約占建筑總能耗的 2/3，其中傳熱損失為 1/3。被動式太陽能的利用一直存在著一對矛盾：冬季白天建筑南向為獲得盡可能多的太陽輻射而開設盡量大的窗口以獲得熱量，然而白天獲熱量最多的部位也是夜間失熱量最多的部位。所以門窗是外圍護結構節(jié)能的重點，在保證日照、采光、通風、觀景條件下，應盡量減少外門窗洞口的面

16、積。建筑中門窗材料和密閉性對室內(nèi)溫度變化起著一定的作用，設計中應采用密閉性良好的門窗，通過改進門窗產(chǎn)品結構（如加裝密封條）、采用雙層真空玻璃窗、中空玻璃窗等目前市面上的保溫性能好的窗戶，提高門窗氣密性，防止空氣對流傳熱。 </p><p><b>　　門窗和遮陽設計 </b></p><p><b>　　3、建筑體型系數(shù) </b></p&g

17、t;<p>　　根據(jù)我國目前的節(jié)能目標，條形建筑其體形系數(shù)不應超過0.35，點式建筑其體形系數(shù)不應超過0.40。若在設計中能滿足此要求，則單位建筑面積對應的外表面積就較小，外圍護結構的傳熱損失也較少。因此，出于節(jié)能的考慮，在建筑設計時應盡量控制建筑物的體形系數(shù)，但如果出于造型和美觀的要求需要采用較大的體形系數(shù)時， 應盡量增加圍護結構的熱阻。 </p><p><b>　　二、結束語 <

18、;/b></p><p>　　總之，我國建筑正處于起步階段，有待于每一個建筑師結合現(xiàn)代技術及綠色環(huán)保觀念，繼承發(fā)揚獨特的地域文化傳統(tǒng)，設計出既能與環(huán)境共存，又能改善人類生活的綠色建筑對人居環(huán)境的探討，一直以來都是建筑界所關注的熱點問題， 人們在建筑節(jié)能方面已經(jīng)取得了很大成效。這是世界性的大趨勢。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p&g