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據研究,貴陽市居民對夏季居住熱環境的舒適性基本上是滿意的,通過開窗通風或者風扇即可滿足大部分時間室內人員對熱舒適的要求,此外,貴陽市擁有空調的居民中,空調的使用率較低且使用時間不超過一個月[5]。通過對《中國建筑熱環境分析專用氣象數據集》[10]的分析發現,貴陽市整個夏季(6月~8月)僅有8.3%的時間室外溫度超過28℃,如果能夠輔助適當的通風,居住房間在這些溫度下是可以不開空調的。由《貴州省居住建筑節能設計標準》(DBJ52/49—2008)[11]可知:畢節、貴陽、興義和遵義最熱月的平均溫度分別為21.8℃、24.0℃、22.4℃和25.3℃,夏季空調天數分別為0d、11d、0d、24d。從這些數據可以初步判定,畢節和興義地區夏季不開空調即可滿足熱舒適要求。基于貴州省氣象資料[10]所得出夏季室外干球溫度在不同范圍的分布百分比見表1。從表1中干球溫度數據可知:貴州省4個城市夏季室外大部分時間處于18~28℃舒適范圍區。本文通過設定自然通風和機械通風下的熱舒適范圍,分析不同城市居住建筑夏季通風的有效性。
評價指標及原理
1評價指標
ClimateConsultant是加利福尼亞大學開發的一款被動式設計軟件[12],可以用來分析遮陽、建筑蓄熱性、自然通風、機械通風等15項設計策略的適用性,并能計算各項措施在各月或者全年的逐時有效時間。這里的“有效時間”是指在理想的情況下,純粹依靠所設定的設計策略(如自然通風、機械通風等),能夠使室內熱環境達到舒適范圍的時間數,單位為h。有效時間占全天或整月的比例稱為日有效時間比(ηd)或月有效時間比(ηm)。設計措施能夠轉化的有效時間越長,該措施的有效性就越大。
2計算原理
ClimateConsultant軟件利用濕度圖對室外環境進行有針對性的分析。通過導入目標城市的氣候數據,設定不同的熱舒適有效范圍,將采用不同措施后室內環境參數表示在濕度圖上,通過計算即可方便看出各種措施下的有效時間。該軟件關于氣象數據的分析分為全年逐時數據點分析和日最高最低數據點分析。為了研究貴州地區夏季通風的有效性,本文對4個典型城市6月~8月的室外氣象資料進行逐時數據點的計算分析。中國《民用建筑室內熱濕環境評價標準》[13]規定:非人工冷熱源(未使用采暖、空調等)可接受室內舒適溫度范圍為18~28℃,同時將濕度上限定為80%,這里的熱舒適是指考慮到室內新風量滿足設計要求的情況下,人體能感覺到舒適的溫度范圍。考慮到非人工冷源下(僅采用自然通風或機械通風)人體可接受的濕度范圍會有所增加,將自然通風和機械通風下人體可接受的室內濕度上限定為90%。ClimateConsultant軟件中設計策略的控制條件設置如下:熱舒適下室內控制條件:溫度范圍18~28℃;最大相對濕度80%;最小露點溫度2.2℃。自然通風下室內控制條件:室內有效風速范圍0.2~2.0m/s;最大相對濕度90%;最大濕球溫度22.8℃;人體可接受的最大溫升4.2℃。
機械通風下室內控制條件:室內有效風速范圍0.2~2.0m/s;最大相對濕度90%;最大濕球溫度22.8℃;最大機械送風速度2.0m/s;人體可接受的最大溫升4.9℃。根據ASHRAEStandard55—2004[14]可知:當風速為最小有效風速0.2m/s時,自然通風和機械通風下人體可接受的最大溫升均為0℃;當風速達到最大舒適風速2.0m/s時,自然通風和機械通風下人體可感知的最大溫升分別為4.2℃和4.9℃。也就是說,自然通風和機械通風下室內有效溫度的范圍分別為18.0~32.2℃和18.0~32.9℃。自然通風與機械通風不同之處在于:自然通風下室內風速主要取決于室外氣流速度,即使室外其他參數值落在自然通風有效范圍內,如果風速太小或太大均不能計為有效時間。機械通風則不同,室外風速不再是影響通風效果的因素,而且同樣的送風速度下,機械通風和自然通風下人體可感知的最大溫降是不同的。
貴州省不同城市夏季通風有效性分析
貴州省不同代表性城市夏季室外氣象條件差異很大,例如,畢節夏季晚上22:00以后到上午10:00以前室外溫度大部分時間低于18℃,不需要開空調。為了避免夏季室外干球溫度在18℃以下時刻對有效時間百分比的影響,畢節有效時間和有效時間百分比的計算時間控制在10:00到22:00之間。同理,興義的計算時間控制在10:00到24:00之間。由表1可知:貴陽和遵義室外空氣溫度在18℃以下的時刻相對較少,這兩個城市計算時間定為全天24h。采用自然通風和機械通風措施后,熱舒適區域相應拓寬,落在熱舒適區域的時間段也有了明顯的增加。自然通風時,不同城市夏季日有效時間百分比散點分布圖如圖1所示,畢節地區的日有效時間比分布較散,主要分布在20%~60%,60%以上也有一部分分布值。其他3個城市的散點分布相對較集中,大都分布在0%~40%,因此,自然通風在畢節地區有相對更好的應用潛力。不采用通風措施時,4個城市夏季室內處于熱舒適范圍的有效時間比相對較小。當采用自然通風和機械通風措施后,4個城市6月~8月的月有效時間比見表2和表3。在夏季,自然通風的平均有效時間比分別為:畢節44.0%、貴陽25.7%、興義21.9%、遵義21.1%。采用自然通風后各個城市室內熱環境有了很大改善,尤其是畢節地區,由原先的3.1%上升到了44.0%。由于夏涼冬冷地區夜間室外氣溫較低,通過墻體蓄冷可以減少部分白天負荷。因此,畢節地區如果建筑布局合理,自然通風結合適當的機械輔助通風基本上可以替代夏季空調的使用。貴陽、興義和遵義地區自然通風的有效時間相對于熱舒適的有效時間有了很大改善,然而,要想替代夏季空調滿足室內人員要求尚且不能達到很好的效果,因此,需要考慮機械輔助通風。由表3可知:采用機械通風后,各個城市的有效時間比相對于自然通風有了很大的改善。貴陽市7月份最高已經達到了87.4%,夏季的有效時間比也由最初的1.3%上升到了85.1%;興義地區夏季的有效時間百分比也達到了80.8%,可見,機械通風對于貴陽和興義地區來說可以有效地改善夏季室內熱環境。如果能夠設置合理的送風方式和氣流組織形式,基本上可以取代空調降低夏季建筑能耗。對于遵義地區來說,采用機械通風后也有了一定的改善,有效時間比上升到了51.6%。雖然不像貴陽和興義地區那樣可以達到80%以上,但如果合理地利用通風,可以相對減少空調開啟時間。
所謂綠色建筑是指環境友好、節能環保而又可持續發展的節能建筑,它不僅能夠有效地節約能源、資源、建筑材料、土地以及水等,盡最大可能的減少對生態環境的影響;而且能夠使人們的生活環境更加舒適、健康、安全,是一個極為環保的理想建筑。近年來,隨著環境友好型社會和可持續發展戰略的大力實施,我國提出了發展綠色建筑的發展規劃和戰略目標,這就為我國的建筑工程設計者提出了新的挑戰。本文作者主要介紹建筑工程設計者主要本著綠色建筑理念、發展目標和評估標準,朝著節能環保的綠色建筑目標進行住宅設計,以期能為同行提供參考和借鑒。
2生態宜居住宅設計策略
2.1堅持綠色建筑的設計理念綠色建筑主要是指在建筑物的有效使用年限內,盡可能的減少資源的浪費和環境的污染,以有效的為人們創造一個健康、舒適、安全、高效的生產、生活環境,并與自然生態互利互惠的節能環保建筑。它是通過能源的有效節約和利用的途徑來實現低負荷環境下節能生態住宅的建設,是全面實現人與環境和建筑三者互利互惠、相互依存的生態建筑模式。綠色建筑不僅有效體現了以人為本的建筑設計理念,而且為人們提供了一種全新的健康、舒適、安全的生產、生活空間,在極大程度上有效滿足了人們生理以及心理上的需求,極大地提高人們的生活水平和質量;在進行綠色建筑設計時主要是按照零污染和資源的重復利用的原則,以極大地促進資源的綜合利用;它充分體現了科學發展觀的思想和理念,有效促進了傳統建材和建筑業的改造和提升,改變了我國建筑結構的增長模式和房地產的產業結構。同時,綠色建筑還對居住城市的生態系統的安全、穩定產生了極為深遠的影響,對有效維護生態環境建設系統的健康起著決定性的作用。所以,堅持綠色建筑設計理念,積極發展和推廣綠色建筑,對我國的生態文明建設和可持續發展戰略的實現具有十分重要的意義,勢在必行。
2.2堅持綠色建筑發展目標我國將有效實現綠色建筑的總體發展作為戰略目標,以有效推動我國建設綠色建筑的步伐,其戰略的重點在于以極為全面的法律法規以及國家政策來積極推動綠色建筑的發展,以高端的科技創新水平來支撐綠色建筑的發展,以正常使用年限的視角來作為綠色建筑的實踐。我國綠色建筑最基本的發展政策是大力推進建筑節能、積極引導綠色建筑向著科學、合理、穩定、健康的方向發展,并制定出符合我國基本國情的綠色建筑設計和發展規劃,從而建立起科學合理的評估體系等。
2.3堅持綠色評估標準準則我國于2005年頒布了關于綠色住宅建設的相關規范和標準,其主要目的就是為了有效推動和實施適宜的建筑工程技術,使建筑的資源和能源都能得到最大程度的利用,并能有效的在適用、環境、經濟、安全以及耐久等五大性能方面具體列出了詳細的技術指標,這有效體現了綠色建筑的真實內涵。為有效促進我國綠色建筑的發展和進步,我國住房和城鄉建設部又于2006年和2007年相繼頒布了一系列評估標準,奠定了綠色建筑評價標識制度建立的基礎。2008年我國又對首批綠色建筑設計者進行了獎勵,指明了我國綠色建筑的發展方向。
2.4堅持建筑節能環保原則綠色建筑理念重點主要體現在綠色環保、節能高效以及環境友好等幾個方面。其最為關注的問題就是能源問題。我國雖然地大物博、資源豐富,但是資源的消耗量也非常大、利用率較低、浪費也十分嚴重。如何有效地節約資源,提高能源的利用率,盡可能的降低能源的消耗,合理協調能源的結構和開發利用新能源以及可再生能源等,都是今后我們在進行綠色建筑生態住宅設計和施工過程中需要解決的問題。近年來,隨著人口的急劇增長,我國的土地資源嚴重匱乏,節約土地已成為當前我國高度貫徹的政策,有效地節約土地資源,并有效地改變居住環境和模式,就需要人們從人均生態足跡以及土地生態價位等幾個角度來進行考慮,有效的評價一個建設項目對土地資源所產生的影響,就要看其對土地的生態總價位的影響,政府要積極鼓勵利用荒地、劣地來進行項目建設,從而有效的提高建設項目的生態價值。在進行項目建設時,要盡可能的選擇綠色建材,它對構建綠色節能和環保建筑具有十分重要的作用。選擇節能環保和經濟性能較合適的建筑材料最有效的方法就是就地取材,要盡可能的避免使用會釋放有害氣體的建筑材料,并盡可能的選擇可再度利用的建材,例如:鋼結構高層建筑和一體化鋼結構住宅等。
2.5堅持以綠色奧運為特色我國奧運場館的建成,充分展示了綠色建筑的設計理念,所有的奧運場館都有效實現了50%以上的節能目標,有些建筑甚至能達到65%-75%以上,同時還在外窗和護結構上有效實現了節能目標。在積極推廣和使用新型能源方面,主要采用了地源、水源熱泵、太陽能光伏發電和集熱技術等技術,有效提高了綠色能源節能的比例。在進行奧運場館的建設過程中,無論是從方案設計、選址以及現場的建筑施工,均在一定程度上考慮到了土地資源的節約和利用情況,例如:奧林匹克公園中心的地下通道,主要呈樹枝狀分布,能通往“鳥巢”以及“水立方”等比較重要的比賽場館;其中心區的地下車庫更是充分考慮了土地的有效利用,能有效提供超過千余個停車位;同時,對于“水立方”地下空間的有效利用,還在一定程度上達到了有效控制水溫和水流等多種功能。我國的奧運場館在進行設計和建設時都落實了中水和雨水的并用,有效滿足了節約水資源的要求。因為在全部的場館中都應用了中水技術,有效實現了污水的零排放,能分別滿足奧林匹克公園景觀水系和綠化沖洗水量每年312萬噸和157萬噸;另外,還在極大程度上加大了對雨水的回用力度,6個地下蓄水池一年內能有效處理水資源5.8萬立方米。綠色奧運場館的建設,無論是在設計、規劃、建設以及使用等諸多方面,都有效實現了綠色、節能、環保的目標。它為我國基于綠色建筑理念的生態宜居住宅設計提供了參考和借鑒,并指明了我國綠色建筑發展的方向和標準,為我國綠色建筑設計人員樹立了學習榜樣。
3結束語
1.老年人居住空間色彩設計
隨著老年人年齡的增長,其身體各個機能下降,心情也變得很不穩定。為了緩和其心理壓力、保持身心健康,必須合理運用色彩設計。色彩在老年人居住空間設計中占重要地位,不同的色彩給人們帶來不同的心理感受。在老年人居住空間色彩設計中應采用柔和、古樸、沉著的色彩,適宜選擇淺色系,以營造寧靜、親近、潔凈的氣氛,而大紅、橘色、紫色等熱烈活躍的色彩,則有可能引起老年人心率加快、血壓升高等,不利于老年人的健康。老年人的居住空間可選擇以黃灰色為主色調,這個色調不僅使人覺得溫暖、舒適,有效幫助老年人緩解壓力,還能營造一種適合回憶的氣氛,有助于老年人的身體健康。
2.老年人居住空間照明設計
老年人居住空間的照明設計主要從安全、安心兩方面考慮,應針對老年人的不同年齡段、行為模式、身體狀況等進行設計。老年人的視力不好,對光線的要求也有所提高。一般老年人對光線的明度要求比年輕人高2~3倍,昏暗的燈光會促使老年人情緒低落。因此照明設計要充分考慮設置局部照明,可以在墻面或窗戶上設置柔和的照明燈光,使居住者在晚上使用燈光時有一個緩沖的過程。如老年人一般喜歡起夜,最好能讓開關控制離床頭比較近,以便老人操作。另外可以在臥室通往衛生間的走廊間安裝地腳燈,方便晚上照明。因老年人行動不便,又渴望享受自然,因此應該把人工光和自然光綜合起來,充分利用自然光,為老年人營造明亮通透的環境,使其心情愉悅。
3.老年人居住空間裝飾性設計老年人的身體機能逐漸下降,行動會相對緩慢,反應能力也相對差,因此應結合老年人的生理特點來設計周圍環境,在消除安全隱患的前提下加強室內空間裝飾的審美性。綠化植物作為室內裝飾陳設的一部分,通過與室內環境的結合,營造自然氣氛,起到放松人的精神的作用,使老年人更加舒適地生活。家具的選用應結合老年人的身體特點,如選用儲藏柜和衣柜應低于常規尺寸,盡量選用圓滑的沒有棱角的家具,以保證老年人的安全。在室內裝飾材料的選擇要更貼心、更人性化,選擇安全系數高且環保健康的材料,同時還要便于清洗。總之,老年人居住空間裝飾設計要注重簡潔、典雅,不求華麗。
二、老年人居住空間中各功能性空間的人性化設計
現代簡歐風格是歐式風格的一種。簡約歐式,顧名思義是簡化了的、改良過的古典歐式,但是仍然留其原有的優雅、豪華、大氣、和諧、舒適、浪漫的古典歐式的特質,更多的展現的是其時代性與創新性的一面。歐式風格文化藝術底蘊豐富,表現語言與符號精致考究。簡歐風格吸收了古典歐式中材質,色彩的大體感覺,但是仍然以純正的歐式古典元素為根基,只是摒棄了過分復雜的線條與造型,融入了更多的現代語匯及表達方式,通過外在表象的單純與簡化,直抵人內心的簡單與愜意。
2簡歐風格居室設計的基本原則
簡歐風格居室設計將以人為本作為室內設計的主要原則,空間設計主要以居住安逸性和舒適性為主,讓人們能在舒適和安靜的環境里安穩的休息,合理處理人與環境的和諧關系,滿足了人們對于居住環境設計舒適、個性化的追求。
(1)線條。
古典歐式的線條都以曲線、復線形式為主,線條富于流動、變化,整體或局部有裝飾圖案,線條粗獷、煩瑣,能夠表現出富麗大氣的感覺,層次分明,給人以視覺上的沖擊和享受。簡歐風格居室設計中線條運用較之古典樣式更為平衡與輕巧,給人帶來自然、流暢和清新的感受,詮釋了人們生活空間的含蓄、內斂,將感性與理性的交織賦予到設計的靈魂之中。
(2)色彩。
古典歐式裝飾風格色彩多以淺色為主,如乳白色、黃色系、咖色系等。家具的色彩也以咖色、金色、黃色居多,風格大氣,整體奢華。簡歐風格中更多地強調通過色彩的對比,配以室內光線明暗對比、材料質地對比等手法;喜歡確定一個點設計中心,并采用次要設計來輔助表現中心點,而非面面聚到,全盤繁復,從而突出居室內部的層次體現,展現出多姿多彩的生活節奏和韻律。
(3)材質。
古典歐式風格材料上喜用大理石,純正的木質,多彩的織物,精美的地毯,地面材質以石材或地板為佳,歐式客廳突出特色是用家具和軟裝飾來營造整體效果,深色的橡木或楓木家具,色彩鮮艷的布藝或皮質沙發,都是歐式客廳的主角。同時借助爐壁,壁燈,吊扇,柱子,壁畫,紗窗,墻紙,鏡子等裝飾品來畫龍點睛。而簡化了的歐式風格,追求的是居家生活的溫馨和淡雅,材質上也更趨于清新、自然、簡約、現代的材質,將各元素層層過渡,主次呼應,實現自然和清新格調的映襯,達到了獨特的藝術效果。
3簡歐風格居室設計元素分析
(1)家具。
在簡歐風格家居設計中,家具是重要的應用元素之一。在簡歐風格家居布置中,家具一般選用簡約風格的組合式家具,注重歐式風格的細節,色彩則更傾向簡單的白色或米色調,同時搭配以柔和的燈光和現代感較強的電器,時尚氣息盡顯。在桌椅的搭配上,常以實木材質的桌椅為首選,色彩也以白色和棕色為主,圖案以復古圖案作為點綴。在簡歐風格的家具中,色彩多以淺色調為主,同時搭配適量深色比重輔助風格的展現。
(2)壁紙。
簡歐風格的壁紙選擇上摒棄了傳統歐式的凝重、繁復,而是以自然、清新為整體特點。在房間的裝飾過程中,可依據房間布局、家具等的色彩,選擇風格相近的壁紙進行墻壁的裝飾,烘托房間的整體風格和特點。例如,一些條紋和碎花元素的使用都是比較常見的,及借用一些墻面裝飾材料來進行造型,或者紋理、圖案來進行墻面的裝飾,展現出簡歐風格的大氣、高貴和典雅等特點。
(3)燈具。
在簡歐風格的室內設計中燈具通常被作為很重要的裝飾元素。在簡歐風格居室設計中,經常選擇一些造型或者光線柔和的燈具來進行裝飾,如鐵藝燈具就是很好的體現。具體種類多采用吊燈來搭配天花板進行裝飾,彰顯簡歐風格的大氣、雍容華貴;壁燈的設置多是以反射燈光或局部照明為主,給居住者以溫馨、寧靜之感。簡歐風格燈具的整體風格多以古典風格為主,造型更趨于簡潔,既詮釋古典歐式風格中的精華,又滿足簡歐風格的本質需求,從中感受傳統與現代融為一體的混搭格調。
(4)裝飾畫。
在簡歐風格的居室空間中,室內陳設多采用裝飾畫來襯托高雅、華貴的格調。裝飾畫主要以油畫為主,配合以木質相框,體現整體的厚重感。裝飾畫的數量不需要太多,主題也以自然、抽象的表達為宜,尺度及比例均根據具體環境適度安排,能夠為室內空間提供亮點、輔助簡歐風格的特點表達即可。
4簡歐元素在居住空間設計中的應用
(1)客廳。
在簡歐風格客廳的設計中,多采用淺色的木質材料或大理石等石材作為客廳裝飾設計的主要鋪設材料。客廳整體色調應以淺色調為主,軟織物的搭配配合室內的整體風格進行布置,深淺皆宜,但控制主次及比例。加之適當的點綴和裝飾,營造一種高貴、奢華,復古、簡約的室內整體氛圍,更加符合現代人的品位和需要。
(2)餐廳。
餐廳同樣是簡歐風格居室設計的重點。餐廳的墻壁宜采用大面積的淺色壁紙,以營造輕松、歡快的用餐氣氛。背景墻常輔以大幅的裝飾畫,輔助餐廳舒適、典雅的特點;餐座長條、圓形均有,西式布置居多,配飾別致、講究,賞心悅目;燈具的搭配常選擇吊燈,不但能夠增強餐廳的整體效果,還能夠提供柔和的光線,為用餐提供優雅輕松的環境和氛圍。
(3)臥室。
簡歐風格臥室以淡雅色調為宜,以整體式壁櫥搭配床頭柜以及電視柜,以體現臥室整體空間的明亮和舒適;臥室的重要元素——床,選擇歐式古典風格的樣式居多,充分體現簡歐風格的古典氣質和高雅品位;軟織物的搭配上配合整體風格及個人喜好的樣式及顏色;燈具采用光線柔和的燈,以表現出臥室的溫馨和舒適。
(4)衛生間。
簡歐風格衛生間的設計多以冷色調為主,以高透明度和高清潔度的純彩作為衛生間的主要色彩,以體現衛生間的潔凈和清新。地板和墻壁等均采用理石材質鋪設,在保證防水性和耐用的同時,還能夠配合衛生間清新的主旨。洗浴設施喜設置浴缸,浴缸樣式常見為曲線為主的流線型浴缸;鏡子細節作適當裝飾,以展現高雅和雍容華貴的氣質和品味。衛生間的照明,主要采用柔和、高亮度的分散性燈光為主,以表現簡歐風格衛生間的明亮和大氣。
5結語
關鍵詞:節能,被動式,居住建筑
一、研究的目的、方向與意義
建筑節能是可持續發展概念的具體體現, 也是世界性的建筑設計大潮流,同時也是建筑科學技術的一個新的增長點。設計、建造使用節能建筑有利于國民經濟持續、快速、健康發展,保護生態環境。在眾多建筑類型中,居住建筑由于數量相對較大,同時又是供人們晝夜連續使用,對室內熱環境和空氣質量有較高的要求,因此,對居住建筑的節能研究尤為重要。
良好室內環境的獲得可以通過兩個方面來完成。第一個方面是建筑物自身的建筑學設計。如合理的朝向選擇有利于充分利用太陽能,良好的平面和剖面設計有助于自然通風的形成等,也就是所謂的被動式設計。第二個方面,是采用機械設備的輔助來完成。此類方式是在一定能耗的基礎上實現的。第一個方面完成的越好,第二個方面消耗的能好就會越少, 因此建筑設計需充分利用被動式設計來實現能耗的降低。。
本論文基于目前嚴峻的建筑能耗浪費而提出, 其目的是通過對被動式節能方法的研究,為節能做出新的貢獻,緩解能源問題,加快節能城市建設,最終達到建設既美觀,又實用,又節能的居住建筑,構建一個和諧社會。
二、我國居住建筑節能現狀
(一)按照我國目前的水平,與氣候條件接近的發達國家相比,建筑保溫隔熱的總體水平和氣密性都很差, 外墻及樓梯間的保溫效果也差。雖然發達國家獨戶住宅和聯排住宅多,其建筑體形系數大,尤其是歐洲國家冬季通過太陽輻射得熱較少。。但是,從總體上看,我國單位建筑面積采暖能耗為同等條件下發達國家的3 倍左右。
(二)我國人口眾多住宅建筑規模巨大,我國嚴寒和寒冷地區主要包括東北、華北和西北地區,習慣上稱為采暖區,其面積約占我國國土面積的70%。
(三)國內從20 世紀70 年代搞了被動太陽房(多為單層或磚混),探索利用太陽能,形成蓄熱墻面。太陽能集熱管的出現,加強了建筑對日光的利用;已建成的太陽能集熱浴室,除冬天、陰天部分天氣外,全年均可使用。
(四)20 世紀80 年代, 形成節約采暖30%、50%的理念,20 世紀90年代前期開始付諸實施。
(五)這幾年加大了實施力度,國家出臺了《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95),《既有采暖居住建筑節能改造技術規程》(JGJ129-2000),《采暖居住建筑節能檢驗標準》(JGJ 132-2001)等相關法律法規。
三、傳統民居建筑中自發的“被動式”節能設計
傳統民居建筑在被動式節能上就解決的非常巧妙, 它們在選址、朝向、平面布局、空間組合、建筑用材、構造處理等方面,積淀了千百年來人們適應與利用自然、保護自然,以最簡潔靈巧且經濟的方式創造居住環境的思想和經驗。例如:我國北方地區的合院式居民的平面布局與空間組織利于冬季手機太陽能和防止冷風滲透, 南方地區的庭院式民居則有利于夏季的自然通風和蒸發吸熱降溫, 而過度地區的合院式民居建筑所呈現的這些效應發現, 這是人們自發且巧妙的在民居建筑中考慮了自然條件和氣候特征,運用了“煙囪效應”原理、相變蒸發(冷凝)吸(放)熱原理、土壤蓄熱(冷)原理、太陽能熱利用原理以及地表風場的分布規律等,創造出通過建筑空間與平面、院落與建筑形體的合理布局,院落與室內空氣流場的合理組織的方法。
四、被動式節能的主要途徑及方法
對于采暖建筑物來說,節能的主要途徑是:減小建筑物外表面積和加強維護結構保溫,以減少傳熱耗熱量;提高門窗的氣密性,以減少空氣滲透耗熱量。在減少建筑物總失熱量的前提下,盡量利用太陽輻射熱得熱和建筑物內部得熱,最終達到節約采暖設備供熱量的目的。對夏季需要空調降溫的建筑來說,其節能途徑為:抑制在室內產生熱,促進室內的熱吸收,抑制外環境熱量進入室內,同時促進熱向室外散失。
五、被動式節能的主要設計方法
被動式節能設計通過選址、規劃、外部環境、體型及朝向等設計,首先使建筑獲得一個良好的外部環境微氣候環境, 不僅有助于創造舒適的室內熱環境,同時也為后期的節能設計創造了良好的條件。
(一)合理選擇建造的位置。中國古代風水術中講究理想的建筑位置“左右有山輔弼,前有環水,后有鎮山”的環境。。從現代生態環境科學角度來看,位置的選擇主要根據當地的氣候、土質、水質及地形及周圍環境條件等因素的綜合狀況來確定。來選擇一個在溫度、濕度等方
面的指標特別宜于人生存的微氣候環境。。
(二)合理的外部環境設計。主要有兩種方法:一是在建筑周圍布置樹木、植被,可以有效遮擋風沙,凈化空氣,而且還能對建筑起到遮陽、降噪的效果。二是創造人工自然條件,如四合院中打井以及在建筑附近設置睡眠,都是利用水來平衡環境溫度、防風沙及收集雨水等。另外還可以在建筑周圍設置圍墻、假山等遮擋物。
(三)合理的規劃和形體設計。通過有效地組團規劃、單體設計,從朝向、間距、體型上保證建筑建筑物受太陽輻射面積最大。在規劃布局上,可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓,即使在無風的條件下也能形成通風;在建筑體形設計上形成風洞,使自然風能在其中回旋,得到極好的通風效果;在建筑整體體量方面,根據建筑的高度、寬度的差異對風影效應產生的影響不同來確定合理的規劃布局和體形;另外,根據對應維度和地形來確定合理的朝向來避開冬季主導風向,同時對日照得熱進行控制。
(四)合理的建筑單體設計。。主要是通過減小建筑物的體形系數及外表面積和加強維護結構保溫,以減少傳熱耗熱量。對建筑各部位的結構設計、建筑內部空間的合理分隔設計,以及一些新型建筑材料和設備的設計與選擇等來更好的利用既有的外部氣候環境條件, 以改善建筑室內微氣候環境的效果。如屋頂,外墻等維護結構,以保溫處理為主的可以做成蓄熱墻體(或屋頂),以隔熱為主的可做成通風結構,如通過陽臺門的大小來控制自然通風量,形成“空氣鎖”,有效地控制室內的通風。對于建筑門窗,在我國,其能耗約為墻體的4 倍,屋面的5倍,地面的20 多倍,約占建筑維護部件總能耗的40%——50%,它既是能耗大的構建,在某些地區氣候條件下,也是重要的得熱構件。因此可因地制宜地選用如新型透光隔熱玻璃材料,雙層玻璃構造、中空玻璃或采用遮陽板等結構來合理解決門窗的能耗問題。
六、結言
總之,居住建筑作為現代建筑中數量較大,同時相對舒適度要求又較高的類型之一,在滿足社會發展的需要的同時,需要在空間中筑起一個人工環境,并努力做到室內環境的舒適和穩定的同時,要盡量減少能耗代價。。在居住建筑設計的過程中,設計師應正視室外環境對室內環境的影響,通過規劃組織,空間、功能布置以及局部構造處理等技術手段達到對氣候的尊重。利用氣候條件的有利因素,調整環境對建筑的影響程度,以營造符合現代社會要求的更舒適、更有效的空間環境。
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