住宅小区建筑设计与节能规划

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　　摘要：本文从小区建筑规划与设计出发引入了节能概念，重点介绍了几种常用的建筑节能方法，以改善居住环境，提高居住质量。
　　关键词：小区规划；建筑设计；节能
　　
　　1 引言
　　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经不是单纯意义上“居住”的需求，而是在居住环境、居住功能等多方面提出更高的要求。专家提出：身体不得病只是健康的最低层次，真正的健康不应该仅停留在身体上，它包括心理、生理、生态环境及住宅环境的健康。如何能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，下面就住宅建筑的设计与节能规划进行探讨。
　　2 住宅建筑规划与设计要求
　　2．1住宅的规划与设计。小区的规划设计首先以人为本，同时营造更优美的室外环境。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，能满足节能的要求。同时要结合城市的自身特色，小区的地理位置和环境，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。住宅建设要充分考虑到可持续发展，考虑目前的适用性、将来的可改造性和可持续发展性。
　　2．2住宅设计的要求。未来的住宅标准将有很大的提高，细微之处将得到重视。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、节点处理也是非常重要的。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，可以直接衡量设计的好与坏，千万不能忽视细节的小问题，一切从人的需求考虑是获取成功的关键。
　　2．3住宅舒适性的高要求。现在，人们对住房的要求不仅是“住得下”，而且要“住得好”，这就是说人们对住房舒适性要求越来越高，要求住宅要方便、舒适、自由、美观。对室内采光、日照、通风、采暖、景观等因素有着越来越高的要求，需要现代、接近自然，要有时代感，体现自由、体现家庭的亲切感。
　　3 建筑整体规划与节能措施
　　小区规划中，小区的选址、住宅建筑的朝向、间距、高低、体量以及小区路网结构、环境绿化等都会影响小区的日照、通风和小气候环境，从而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、气候和地理条件，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，合理应用中水雨水回收系统，透水地面砖等节能、环保技术以及配套设备(能源供应、小高层给水、公共照明、电梯等)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、能够获得较多日照和较少东西晒的平面型式，以减少夏季热辐射和冬季冷风渗透量，体型复杂、凹凸面过多的点式低、多层及塔式高层住宅，建筑的外表面积和体型系数大，对节能不利。坡屋面建筑与平屋面建筑相比，其坡屋顶增大了屋顶的热交换面积，加大了能耗，因此不利于房屋的节能。结合建筑形体空间的处理，可以在建筑物中设通风口，加强气流组织，改善小区内部的通风条件。从建筑外观形态上来谈，影响能耗大小主要有两个因素，一个是建筑绝对的大小，也就是我们常说的体量，另一个就是平面是否紧凑。一般来说，平面、立面凹凸变化较大的建筑就属于平面非紧凑型建筑。特别是背阴面北侧墙体的凹凸变化。外墙面积的增大势必增加形成“冷桥”的可能性，增大建筑能耗。德国建筑中“方盒子”非常普遍，究其原因，并非建筑师们缺乏创造性，而是“方盒子”有利于节能日。在小区建筑实例中，建筑物体型北侧采用实墙与带形窗对比的主要处理手法；南侧立面运用具有金属、木纹肌理的幕墙和带有遮阳措施的双层隔热玻璃幕墙，结合灵活流畅的曲面，创造了一个轻松和谐的建筑造型。
　　4 建筑中太阳能资源的合理使用
　　随着人民生活水平的日益提高，大中城市居民对家庭卫生热水的需求越来越高，尤其新购住宅，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和档次，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、管理等方面的问题，而且高昂的燃料费用决定的热水价格很难让业主接受；配备常规能源的单户热水器，不论用电费用还是用气安全问题，用户见仁见智，众口难调；新兴的太阳能热水器，免费热能，又具备无污染，安全的特点，从而受到业主的欢迎。系统方案设计：多层住宅和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。而联体别墅采用单户分体式太阳能热水系统，由每个住户自行管理。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，可以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。这种补热模式的优点是：当日照充足时，太阳能集热储水箱温度高于设定温度，热水只通过供水箱供给用户而无需电补热；太阳能集热储水箱温度低于设定温度，热水通过供水箱由电加热补足所差热量，保证用户使用的热水温度不变。太阳能不仅可提供生活热水，如采用光伏电池，还可为建筑的照明系统提供电源，现已在各种建筑中广泛使用。
　　5 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。据统计，对于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，这也是它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和近红外线部分的透过率都很高，并且普通浮法玻璃的辐射系数很大(约为0．84)，所以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-76 W／(m．K)，低于钢筋混凝土f1-74)、粉煤灰陶粒混凝土(0．95)、硅酸盐砌块(O．87)和灰砂砖砌体(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和室内辐射换热作用，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和对流传递性能的主要因素，因而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。由于在太阳和室内空气进行辐射换热的同时，还往往存在导热和对流换热，所以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，能将导热和对流换热减少到最低限度，但成本较中空玻璃高得多 。中空玻璃降低了热传导系数、真空玻璃进一步降低热传导系数和杜绝对流传热，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。中空玻璃和真空玻璃使用低辐射玻璃或阳光反射玻璃后，减少热辐射和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，把热传导和热辐射作用都降低下来，可以使窗玻璃的传热系数下降到2．5 W／(m2．K)甚至0．5W／(m2．K)以下，具有很好的蓄热、保温作用，节能效果非常显著。而且由于热辐射减少，明显地提高了居室的舒适性，是严寒和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。研究表明，当外墙传热系数值降低到1．1 W／(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经很小。因此，今后建筑节能的关键是建筑玻璃，大力发展和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。
　　
　　
　　
　　6 结束语
　　建筑节能是建筑规划设计创作、构造、材料等的综合体，只有这样才能更好地利用能源，减少能耗。与建筑节能技术相比，小区规划可以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，就可以有效地改善小区小气候环境和热舒适性，改善住宅建筑热工环境，从而达到节能目的。建筑耗能是影响社会可持续发展的一个重大问题，进一步深人地开展小区规划与建筑节能的理论和实践研究，不断进行节能单项技术和成套技术的开发利用，减少对不可再生能源的利用，提高居住质量，应该成为规划设计研究的一项重要工作。
　　
　　
　　
　　
　　

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