住宅小区建筑设计与节能规划的分析论文_胡湖

住宅小区建筑设计与节能规划的分析论文_胡湖

摘要:随着我国国民经济的持续高速增长,人民生活水平的不断提高,城市居民的住宅条件也在不断改善,住房消费者对住宅的要求已不是单纯意义上居住需求,而是在居住环境、居住功能等多方面提出更高要求。如何更好地为人们设计良好的居住环境,是新一代职业建筑师的重要任务。

关键词:住宅小区;建筑设计;节能规划

引言

建筑节能是目前所有建筑行业都要认真面对的问题。在所有建筑类型中我国住宅面积所占的比例最大,因为人口数量的原因,我国住宅比例占建筑面积的70%,其能耗比例也是所有建筑能耗中比例最大的部分。若可以从住宅建筑入手实现节能与减排,对我国的节能工作将作出重大贡献。

一、住宅建筑规划与设计要求

1.1住宅的规划与设计

要求功能合理,让居住者能在其中方便安全、卫生舒适地生活。住宅内部房间齐全,动静分开,洁污分离;主要居住的房间阳光充足,通风良好,各种设施齐全,能满足节能要求。同时要结合城市的自身特色,小区的地理位置与环境,对小区进行总体规划设计,是创造良好小区环境的基础,是小区设计的感观因素,是设计中的重要工作。

1.2住宅设计的要求

节点细部设计在于整体布局合理,功能性强,具有深刻的文化内涵;同时细部设计、节点处理也非常重要。任何设计的尺寸、体量都应从人的生理学考虑,作为主体人感受到外部环境的舒适程度,可直接衡量设计的好与坏,不能忽视细节问题,一切从人的需求考虑是获取成功的关键。

二、建筑中太阳能资源的合理使用

随着大中城市居民对家庭卫生热水的需求越来越高,新购住宅无一例外要安装生活热水设施。房地产开发商为提升小区的品位与档次,也努力让自己的住宅产品附带热水设备。但真正做到冷热双水却不是容易的事情。锅炉会产生污染、占地、管理等方面问题,高昂的燃料费用决定的热水价格很难让业主接受;新兴的太阳能热水器,免费热能,又具备无污染,安全的特点,受到业主的欢迎。

系统方案设计:多层住宅与跃层住宅采用每个单元为一个独立的工程式太阳能热水系统,在每个单元的屋顶布置集热器,每个系统分别独立给每个单元的住户提供生活热水,每个住户的热水用卡式热水表计量,各子系统与电脑主站之间通过低压电力线载波或无线载波的方式进行通信,整个小区采用一台电脑主站进行监控,由物业公司进行统一管理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在补热配置方面,系统采用电加热方式,除单户分体式太阳能热水系统外,为了最大限度利用太阳能同时保证全天候供热水,可为每个系统配备两个蓄水箱,其中较大的作为太阳能集热储水箱,另一个作为供水箱,并由电能定温补热。

三、建筑整体规划与节能措施

小区规划中,小区选址、住宅建筑朝向、间距、高低、体型及小区路网结构、环境绿化等都会影响小区日照、通风与小气候环境,影响住宅建筑的能耗。因此,小区规划也应注重对节能问题的研究,适应当地自然环境、气候与地理条件,从项目选址、交通组织、环境绿化、空气质量、噪声、采光与日照、小气候等方面提出要求,合理选择住宅建设用地,避免有害环境对居住环境的影响。在小区规划设计中要与建筑节能设计互相配合,统筹考虑建筑朝向、日照间距、通风、景观绿化,合理应用雨水回收系统,透水地面砖等节能、环保技术及配套设备采取的节能措施,大力推广部分太阳能热水供应系统等先进技术,以形成系统的住宅建筑节能体系,营造能耗低、环境舒适的居住环境。在建筑设计中,原则上应减少建筑物外表面积,适当控制建筑体型系数,即建筑物外表面积与其所包围的体积之比,减少建筑面宽,加大进深或增加组合体,建筑平面宜选用如“一”字型等较为简洁规整,以减少夏季热辐射与冬季冷风渗透量,体型复杂、凹凸面过多的点式低、多层及塔式高层住宅,建筑的外表面积与体型系数大,对节能不利。坡屋面建筑与平屋面建筑相比,其坡屋顶增大屋顶的热交换面积,加大能耗,因此不利于房屋的节能。

四、住宅节能窗户的应用

窗户的传热系数是屋顶或外墙的4~5倍,即在同样的气候条件下,窗户的传热损失是屋顶或外墙的4~5倍。对我国北方典型的建筑物围护结构,冬季热损耗中,窗的散热损失占40%~5O%。在夏季,从窗进入的辐射热占空调负荷2O%~3O%,而在南方则更大。窗户成为建筑物外围护结构中隔热保温最薄弱的环节。普通平板玻璃透光性很好,这也是其成为窗用材料的必要条件。但普通平板玻璃在太阳光谱的可见光与近红外线部分的透过率都很高,普通浮法玻璃的辐射系数很大(约为0.84),因此窗玻璃的热传递中辐射传热占很大比例。虽然玻璃的导热系数为O-76W/(m.K),低于钢筋混凝土、粉煤灰陶粒混凝土(0.95)、硅酸盐砌块(O.87)与灰砂砖砌体(1.1O)等墙体材料,但传热系数值却比砖、混凝土等其他墙体材料高出许多倍。当窗玻璃采用反射率高、发射率小的中空玻璃时,表面辐射热阻增大,能削弱炎热夏天时的太阳与室内辐射换热作用,因而中空玻璃成为目前广为采用的节能玻璃。空气中的水分子等活性分子的存在,是影响中空玻璃能量的传导传递与对流传递性能的主要因素,提高中空玻璃的密封性能,是提高中空玻璃隔热性能的重要因素。

由于在太阳与室内空气进行辐射换热的同时,还往往存在导热与对流换热,因此在建筑窗户玻璃的选用过程中,为了达到更好的隔热保温效果,可选用双层玻璃四周边黏合、夹层中间抽真空的真空玻璃,能将导热与对流换热减少到最低限度,但成本较中空玻璃高得多。中空玻璃降低热传导系数、真空玻璃进一步降低热传导系数与杜绝对流传热,但这都没有解决透过玻璃进行热辐射所引起的热损失问题。中空玻璃与真空玻璃使用低辐射玻璃或阳光反射玻璃后,减少热辐射与热透射才能进一步降低建筑外窗玻璃的热损失。用低辐射玻璃制成的中空玻璃或真空玻璃,把热传导与热辐射作用都降低下来,可使窗玻璃的传热系数下降到2.5W/(m2.K)甚至0.5W/(m2.K)以下,具有很好的蓄热保温作用。由于热辐射减少,明显提高居室的舒适性,是严寒与寒冷地区建筑物最好的节能窗户玻璃。阳光反射玻璃可反射掉一部分太阳的热辐射,降低进人室内的太阳能,在夏季会显著减低空调电耗。当外墙传热系数值降低到1.1W/(m2.K)以下时,再减小该系数值对降低建筑能耗的效果己不明显,即通过外墙保温实现降低建筑能耗的潜力已很小。因此,大力发展与广泛应用传热系数低的新型节能窗玻璃,将是今后建筑节能的主要途径。

结束语

建筑节能是建筑规划设计创作、构造、材料等综合体,只有这样才能更好利用能源,减少能耗。与建筑节能技术相比,小区规划可在几乎不增加建设投资的条件下,通过科学合理的规划设计,就可以有效改善小区小气候环境与舒适性,从而达到节能目的。

参考文献

[1]信国志.谈住宅建筑设计的节能措施[J].中华民居,2011,(S1).

[2]刘元.当代城市住宅建筑设计中生态理念的思考[J].建筑结构,2010,(S1)

论文作者:胡湖

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/13

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