探讨现阶段我国住宅建筑设计的节能措施.pdf

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园林、建筑、规划与结构设计■村嗣爱晦2011年12月探讨现阶段我国住宅建筑设计的节能措施陈锦强(广东省)摘要：我国能源存量不足，但消耗高，使用率低，在社会总能耗中，建筑能耗占l，3。因此，在今后的住宅建设中，节能省地形势严峻。以下本文作者通过实践从几方面论述了住宅建筑规划与设计的节能方案。关键词：住宅建筑；设计；节能措施；措施1住宅节能与规划设计1．1住宅节能与居住舒适性的关系居住舒适性是目标，节能是方法。不能因节能舍弃居住舒适性，舒适性必须与国情相适应，需要寻找两者的最佳结合点。1．2住宅节能与科技应用的关系住宅节能技术的应用，并非必须依赖高科技。节能应采用“因地制宜”、“就地取材”的低成本的适用技术。引进的节能技术应尽快国产化与本土化。1．3住宅节能与地域气候差异的关系应消除推行节能技术的地域偏见。北方寒冷地区采暖的节能固然重要，南方炎热地区的空调节能也同样重要，冬冷夏热过渡地区的采暖、空调节能更加重要。北方应强调保温，南方须重视遮阳隔热，需视气候差异采取不同的节能措施。一1．4住宅节能与整体技术的关系要做好保温、隔热、降耗等单项节能技术的设计和应用，但更应重视系统化和整体化的节能技术。应该将居住区规划、住宅设计、材料选用、维护保养、日常运营等各阶段、各环节，作系统和整体的综合考虑。2住区规划的节能措施2．1正确选择朝向居住区具有充足的阳光和良好的通风，是大自然赐予人类的居住条件，她创造了最节能、最舒适的室内外居住环境’。我国大部分地处北温带，选择正确朝向，一般以正南朝向或南偏东、南偏西较小角度(100以内)为好。2．2顺应风流环境选择夏季主导风向为导风口，使住区内风速流畅，降低气温；冬季应阻挡西北风的侵袭，使住区气温温和，避免寒风刺骨。2_3适度的绿化和水面绿化和水面能改善住区微气候，起到调节气温、增加湿度、遮阳庇荫和美化环境的作用。需要合理选择树种，适应当地土壤和气候，合理搭配树种，常年有绿树相伴。切忌种植大片观赏花卉和草坪，不要盲目地移植名贵树种和古老大树。以免事倍功半、得不偿失。水面应从地域水资源条件考虑，面积不宜过大，以免减少活动场地。严禁使用城市供水作为景观水源，应积极采用中水和雨水，保证水质水量，控制维护经费。2．4控制住宅组合的长度住宅单体的多单元组合，可以节省用地，减少建筑物外围护面积，从而减少能耗；而少单元组合，可以扩大光照面积，并使居住区内的气流畅通。应视不同地域而采取相应的优化组合方式。3住宅单体设计的节能措施3．1适度的面积标准每户面积标准的提高，应与经济发展水平和能源基础条件相适应。超越当前现实，过分追求大面积的住宅，购房热刺激下的互相攀比，均不业业d}业!jk螺业业誊}盥—奎譬业业嘲}瑚拿—9kj|譬业忒鲁逝，9略誊拿奄匆，9皓，叠譬业jk省窖逍e夸‘}jk盥省}—9k：Ikjk，9k·奎；章逝省}!自譬，9k。业鱼k誊e翊章·自醣篁窖人流、视觉拥挤的状况，连通几个主要的公共场所，以增加城市空间的层次。高层建筑临近城市道路布置时，入口空间凹人建筑下部可以避免主体的被迫后退(用地非常紧张的情况下)，争取基地面积的有效使用，缓解人口处各种矛盾冲突；并有可能在建筑的形体设计、空间组织等方面形成新颖的构思，这种入口后退架开的处理不仅空间层次丰富而且给人的印象也深刻。高层建筑主体的下部分——裙房虽然对整个城市影响较小，但它对于街道的尺度和人情化空间的创造等方面却有着重要的影响。建筑的裙楼立面设计一般不同于上部立面，需要进行细致的设计，从而使下部空间丰富多彩而不至于感到苍白；并要体现人的尺度，因为裙房部分跟公众视觉接触较密切，对街道空间感影响也较大。而高层建筑的最上部分屋顶对整个建筑形象起到强化个性的作用，虽然它较少影响到生态环境，但对塑造建筑的标志性、丰富城市天际线具有重要的作用，因此应根据建筑的基座、楼身等因素加以塑造。4广场的建筑设计高层建筑由于其体量巨大，往往给街道空间一种压迫感，使人感觉好像从一个大空间突然进入一个小空间。因此，街道两旁体量巨大的高层建筑在设计时应该对其进行后退处理，并在其退出的用地上设计一广场空间，由于高层建筑的建筑面积远远超出其用地面积，容纳的人员较多，出入口人流密度相对较大，进而广场空间也起到缓解交通压力的作用。有的建筑大师甚至直接设计成下沉式的广场，这种下沉式的广场往往更容易给人留下印象，就空间形式而言它是一种非常富有情趣的空间。因此在进行高层建筑设计时广场和建筑应该作为一体来考虑。5规划设计5．1避免高层建筑密集·60·高层建筑的密集虽然对于城市办公等条件方便有利，却给城市空间带来很多压力，造成城市空间和城市交通的拥挤，甚至是一些史料不及的污染和危害，比如一些高层建筑玻璃幕墙的大面积使用造成以前未出现过的光污染；还有就是形成高压风带和风口。这些会造成意想不到的后果。因此在规划设计中要对区域内的高层建筑密度进行限制，避免高层建筑的集中分布。5．2高层建筑与城市街道高层建筑一般分布在城市中商业发达的地段，这些地段的街道本身交通荷载就较大，高层建筑将大大增加这些街道的交通压力，分布在这些街道两侧的高层建筑要尽量控制其层数和高度，同时在规划设计时要对这些街道进行扩展，加大其通行能力。5．3高层建筑尺度有序高层建筑设计时，应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、近人尺度等等，在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性，不能把几种尺度混淆使用，才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一5．4控制超高层建筑数量超高层建筑往往以其象征性和代表性而存在，实际上这类建筑既不经济又不合理，一些已建成的超高层建筑投入使用后，收益并不乐观，可以说仅仅是体现城市形象，提高城市知名度。6结束语城市空间是人类生活和生产所需要的重要因素。由于城市人口集中，用地紧张，如何合理节约城市用地已成为建筑师们关注的问题。高层建筑相对占地面积少，从而对减少市政建设投资，加快城市建设起到很大的作用。在高层建筑设计中需要考虑的问题还有很多，应根据不同的设计方法区别对待，并结合工程实践经验，采取相应的措施。 2011年12月■村国蒜晦园林、建筑、规划与结构设计应提倡。应提倡节约型住宅，合理的使用面积，是当前最有效的节能措施。可以节约建材、节约劳动力和建造、使用、维护过程中的大量能源3．2合理的平面布置在住宅设计中，首先要确定卧室、起居室、餐厅、厨卫等功能空间的合理尺度、面积、开间和进深，当前有盲目扩大起居室面积，每套住宅设大小几个卫生间，进户过厅和景观平台等的奢华倾向。要关注功能空间的紧凑性，避免与功能无关的空间尺度，出现过多的交通面积等。应尽可能多地布置主要居住空间于南向，并做好日照、通风和空气对流。3．3适当的住宅层高要正确对待住宅层高的概念：层高过低，会减少室内的采光面积，阻挡了室内通风，造成室内空气混浊和空间的压抑感；层高过高，必将浪费建造成本，浪费日常使用的能源；一般以2．8m为宜，不宜超过3m。3．4合理的体形系数规范规定了不同气候地区的体形系数标准值，以控制外围护结构的面积。为调节体形系数的超限，允许以加强外围护的保温隔热措施来弥补。夏热冬暖地区为增加自然通风流量适当多些凹口可以理解，但应避免因追求建筑阴影或立面凹凸变化，所造成的过大的体形系数。3．5合理的窗墙面积比应从地区、朝向和房间功能出发，合理选择窗面积的大小。窗面积过大，并不反映建筑现代化。应强调不同朝向、不同功能房间、多层和高层住宅的开窗有别，不能随意开设落地窗、飘窗、多角窗、低窗台等。4住宅建筑规划与设计的节地措施4．1控制住宅面积标准资料表明，我国人均城市建设用地仅为loom2左右，其中人均居住区用地指标为17～26m2，居住区占建设总用地的25％。如果保持目前的比例，在一定的容积率条件下，每套住宅的面积扩大，势必增加人均居住区用地指标，这就与合理利用土地的国策相违背。因此，适度控制每套住宅的面积标准，抑制过度消费，将使有限的土地资源得到有效的利用。4．2积极开发利用地下空间在居住区和住宅单体的设计中，积极开发中心绿地、宅间空地或住宅单体的地下，布置车库、辅助用房等，是提高土地使用率的有效办法。被开发利用的地下空间，可以不计入总容积率，鼓励提高开发地下空间的积极性。当然，也要做好规划，处理好工程技术问题。4．3合理开发利用山坡地和废弃用地随着住宅建设不断迅速发展，可用的完整、平坦的建设用地愈来愈少，需要对山坡地或废弃土地等，进行改良后使用。如：山区、丘陵地带的荒坡，湖边的墁滩地，沿海城市还可有计划地采用填海增地的办法。4．4禁止使用粘土砖我国的土地资源非常贫乏，人均可耕地面积只有0．08hm2，为世界平均值的1／3，已接近联合国确定的人均可耕地0．053hm的最低界限。国家建设部已三令五申，必须严格禁止粘土砖的生产和使用。需要积极研制混凝土空心砌体、粘土空心砖、工业废料砌体等产品，尽快替代传统实心粘土砖。还要大力推广混凝土结构、钢结构等结构类型，并切实解决好设计、构造、施工等有关技术问题。5居住区规划设计中的节地措施5．1围合的居住空间在居住区规划设计中，因地制宜地将行列式的布局改进为院落式围合，使住宅的外部环境成为院落内居民的共享空间。行列布置的东西缺口的适当围合，有效提高了土地利用率。并可以密切邻里交往，增强居住安全。围合程度应视地区气候而定，围合单元应5．2集中布置配套公建集中布置可方便管理和使用。又节约用地(1)分散、沿街的商业设施，集中布置成独立的商场建筑；(2)机动车库与自行车库，集中设于半地下室或架空层；必需的地面停车场，推广植草砖铺砌地面，增加绿化面积；(3)燃气调压站、水泵房、变电室等公用设施，在负荷距离允许的情况下，尽可能集中设置；(4)集中设置居住区垃圾中转站；为居住区服务的公共卫生间，附设于会所或商场内等措施。5．3综合使用功能。提高土地利用率在城市中心地段的居住区，集多种使用功能于一体，建造综合楼是提高土地利用率的好办法。①集住宅、商场于一楼；②集住宅、商场、办公于一楼；③集住宅、商场、办公、文娱活动、车库于一楼等。综合楼可以提高土地使用率，但是，设计难度大，结构和设备管道系统复杂。5．4合理利用各种基地地形在北高南低的向阳坡地形上，应顺着坡向平行布置住宅，既能获得充分日照和良好的通风，且正面视野宽广，可减少住宅之间的日照间距。在南高北低的坡地上，要调整前后排住宅的层数，避免过多拉大日照间距。还要尽量利用高差所形成的、住宅底部的半封闭空间，作为停车、储藏等辅助空间。在东、西向的坡地上，应垂直坡地的方向布置住宅，并跟随坡地的高差改变住宅层数和高度，可以做南向退台的跃层住宅。保持合理的曰照间距，节省用地。在平坦的地形上，应布置成正南、北向(可适当偏角)，既能顺应风向，又可获得较好日照，是减少间距、节约用地的最好办法。在边角地区，根据基地形状，布置塔式、单元式高层住宅；在基地的北侧，布置高层住宅，也是节地的好措施。6住宅单体设计的节地措施6．1适当缩小面宽加大进深单体住宅的建设用地面积=(住宅进深+目照间距)×住宅面宽。因此，住宅面宽对土地用量的增大或缩小非常敏感。通常采用加大进深、缩小面宽，达到节约用地的效果。加大住宅的进深，必须有效地减小面宽，否则，反而会更增加用地。加大住宅进深，还会明显地提高住宅室内的热惰性，有利于节约能源。但是，应解决好对中间部位功能空间的采光与通风。6．2适当降低住宅层高《住宅规范》规定的室内净高：居室不低于2．4m，厨卫不低于2．2m。只要确保《住宅规范》规定的净高，适当降低每层的层高和住宅单体的总高度，就可以直接缩小日照问距。降低住宅总高的节地效果，在高纬度地区尤为明显。住宅层高的确定，当然还应综合考虑室内空间效果、居住习惯、日照和通风质量、心理感受等条件。降低层高后的室内净空，也要由室内装修、结构厚度、通风方式等技术措施的协调配合。6．3处理好屋顶空间屋顶是住宅第五立面，对建筑造型起着重要作用。住宅做斜坡顶屋面，可借助屋面坡度与日照斜率相接近的特点，可再降低住宅顶层的层高。在维持平屋面住宅日照间距的条件下，既取得了改变建筑轮廓、有效地解决了屋面防水和扩大屋顶部位使用空间的效果；也减少了住宅之间的日照问距，节约了建设用地。平屋顶可采用北向的退台，既获得露天活动空间，也可缩小日照间距。6．4适当提高住宅的层数提高住宅层数与提高居住区的容积率，成正比关系。但是，节地的曲线，并非始终呈直线上升。当住宅达到一定数量的层数，容积率增加就显得缓慢，因为住宅用地由住宅基底用地和住宅日照间距用地两部分组成，住宅层数增加只能重复利用住宅基底用地，随着层数的增加，日照间距仍要扩大。所以，一般由低层升至多层，节地效果最为明显，至中高层，效果尚可，至高层，节地效果并不明显，节地曲线呈平缓状。不同层数住宅，优缺点的比较。①低层：居住环境较好，建设用地耗量大。②多层：节地效果较好，能营造较好的居住环境。③中高层：节地效果最明显，当18层以下布置一个安全出口、使用一部电梯时，影响造价较小，登高远眺、视线扩大。④高层：能节省建设用地，做好居住区的环境，外部空间通透，视野开阔。但是建设投资大，建设周期长，日常维护费用大。高层住宅中的居民，有远离地面、束之高阁的心里感受。因此，在城市边缘地段、山坡地、风景区宜建低层住宅：中小城市宜建多层住宅，少量中高层住宅；中大城市宜建中高层住宅，少量多层住宅；特大城市宜建高层和中高层住宅。参考文献【1】邵伟，郭安升．建筑节能设计应重视的问题．墙材革新与建筑节能，2010．【2】张海珍．浅谈建筑节能的设计方法．太原科技2007．【3】张子其．从我国建筑节能现状谈建筑设计广东科技．2007．【4】彭溪建筑节能设计——一种气候设计应变策略．中外建筑．2008．·61·