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据研究,贵阳市居民对夏季居住热环境的舒适性基本上是满意的,通过开窗通风或者风扇即可满足大部分时间室内人员对热舒适的要求,此外,贵阳市拥有空调的居民中,空调的使用率较低且使用时间不超过一个月[5]。通过对《中国建筑热环境分析专用气象数据集》[10]的分析发现,贵阳市整个夏季(6月~8月)仅有8.3%的时间室外温度超过28℃,如果能够辅助适当的通风,居住房间在这些温度下是可以不开空调的。由《贵州省居住建筑节能设计标准》(DBJ52/49—2008)[11]可知:毕节、贵阳、兴义和遵义最热月的平均温度分别为21.8℃、24.0℃、22.4℃和25.3℃,夏季空调天数分别为0d、11d、0d、24d。从这些数据可以初步判定,毕节和兴义地区夏季不开空调即可满足热舒适要求。基于贵州省气象资料[10]所得出夏季室外干球温度在不同范围的分布百分比见表1。从表1中干球温度数据可知:贵州省4个城市夏季室外大部分时间处于18~28℃舒适范围区。本文通过设定自然通风和机械通风下的热舒适范围,分析不同城市居住建筑夏季通风的有效性。
评价指标及原理
1评价指标
ClimateConsultant是加利福尼亚大学开发的一款被动式设计软件[12],可以用来分析遮阳、建筑蓄热性、自然通风、机械通风等15项设计策略的适用性,并能计算各项措施在各月或者全年的逐时有效时间。这里的“有效时间”是指在理想的情况下,纯粹依靠所设定的设计策略(如自然通风、机械通风等),能够使室内热环境达到舒适范围的时间数,单位为h。有效时间占全天或整月的比例称为日有效时间比(ηd)或月有效时间比(ηm)。设计措施能够转化的有效时间越长,该措施的有效性就越大。
2计算原理
ClimateConsultant软件利用湿度图对室外环境进行有针对性的分析。通过导入目标城市的气候数据,设定不同的热舒适有效范围,将采用不同措施后室内环境参数表示在湿度图上,通过计算即可方便看出各种措施下的有效时间。该软件关于气象数据的分析分为全年逐时数据点分析和日最高最低数据点分析。为了研究贵州地区夏季通风的有效性,本文对4个典型城市6月~8月的室外气象资料进行逐时数据点的计算分析。中国《民用建筑室内热湿环境评价标准》[13]规定:非人工冷热源(未使用采暖、空调等)可接受室内舒适温度范围为18~28℃,同时将湿度上限定为80%,这里的热舒适是指考虑到室内新风量满足设计要求的情况下,人体能感觉到舒适的温度范围。考虑到非人工冷源下(仅采用自然通风或机械通风)人体可接受的湿度范围会有所增加,将自然通风和机械通风下人体可接受的室内湿度上限定为90%。ClimateConsultant软件中设计策略的控制条件设置如下:热舒适下室内控制条件:温度范围18~28℃;最大相对湿度80%;最小露点温度2.2℃。自然通风下室内控制条件:室内有效风速范围0.2~2.0m/s;最大相对湿度90%;最大湿球温度22.8℃;人体可接受的最大温升4.2℃。
机械通风下室内控制条件:室内有效风速范围0.2~2.0m/s;最大相对湿度90%;最大湿球温度22.8℃;最大机械送风速度2.0m/s;人体可接受的最大温升4.9℃。根据ASHRAEStandard55—2004[14]可知:当风速为最小有效风速0.2m/s时,自然通风和机械通风下人体可接受的最大温升均为0℃;当风速达到最大舒适风速2.0m/s时,自然通风和机械通风下人体可感知的最大温升分别为4.2℃和4.9℃。也就是说,自然通风和机械通风下室内有效温度的范围分别为18.0~32.2℃和18.0~32.9℃。自然通风与机械通风不同之处在于:自然通风下室内风速主要取决于室外气流速度,即使室外其他参数值落在自然通风有效范围内,如果风速太小或太大均不能计为有效时间。机械通风则不同,室外风速不再是影响通风效果的因素,而且同样的送风速度下,机械通风和自然通风下人体可感知的最大温降是不同的。
贵州省不同城市夏季通风有效性分析
贵州省不同代表性城市夏季室外气象条件差异很大,例如,毕节夏季晚上22:00以后到上午10:00以前室外温度大部分时间低于18℃,不需要开空调。为了避免夏季室外干球温度在18℃以下时刻对有效时间百分比的影响,毕节有效时间和有效时间百分比的计算时间控制在10:00到22:00之间。同理,兴义的计算时间控制在10:00到24:00之间。由表1可知:贵阳和遵义室外空气温度在18℃以下的时刻相对较少,这两个城市计算时间定为全天24h。采用自然通风和机械通风措施后,热舒适区域相应拓宽,落在热舒适区域的时间段也有了明显的增加。自然通风时,不同城市夏季日有效时间百分比散点分布图如图1所示,毕节地区的日有效时间比分布较散,主要分布在20%~60%,60%以上也有一部分分布值。其他3个城市的散点分布相对较集中,大都分布在0%~40%,因此,自然通风在毕节地区有相对更好的应用潜力。不采用通风措施时,4个城市夏季室内处于热舒适范围的有效时间比相对较小。当采用自然通风和机械通风措施后,4个城市6月~8月的月有效时间比见表2和表3。在夏季,自然通风的平均有效时间比分别为:毕节44.0%、贵阳25.7%、兴义21.9%、遵义21.1%。采用自然通风后各个城市室内热环境有了很大改善,尤其是毕节地区,由原先的3.1%上升到了44.0%。由于夏凉冬冷地区夜间室外气温较低,通过墙体蓄冷可以减少部分白天负荷。因此,毕节地区如果建筑布局合理,自然通风结合适当的机械辅助通风基本上可以替代夏季空调的使用。贵阳、兴义和遵义地区自然通风的有效时间相对于热舒适的有效时间有了很大改善,然而,要想替代夏季空调满足室内人员要求尚且不能达到很好的效果,因此,需要考虑机械辅助通风。由表3可知:采用机械通风后,各个城市的有效时间比相对于自然通风有了很大的改善。贵阳市7月份最高已经达到了87.4%,夏季的有效时间比也由最初的1.3%上升到了85.1%;兴义地区夏季的有效时间百分比也达到了80.8%,可见,机械通风对于贵阳和兴义地区来说可以有效地改善夏季室内热环境。如果能够设置合理的送风方式和气流组织形式,基本上可以取代空调降低夏季建筑能耗。对于遵义地区来说,采用机械通风后也有了一定的改善,有效时间比上升到了51.6%。虽然不像贵阳和兴义地区那样可以达到80%以上,但如果合理地利用通风,可以相对减少空调开启时间。
所谓绿色建筑是指环境友好、节能环保而又可持续发展的节能建筑,它不仅能够有效地节约能源、资源、建筑材料、土地以及水等,尽最大可能的减少对生态环境的影响;而且能够使人们的生活环境更加舒适、健康、安全,是一个极为环保的理想建筑。近年来,随着环境友好型社会和可持续发展战略的大力实施,我国提出了发展绿色建筑的发展规划和战略目标,这就为我国的建筑工程设计者提出了新的挑战。本文作者主要介绍建筑工程设计者主要本着绿色建筑理念、发展目标和评估标准,朝着节能环保的绿色建筑目标进行住宅设计,以期能为同行提供参考和借鉴。
2生态宜居住宅设计策略
2.1坚持绿色建筑的设计理念绿色建筑主要是指在建筑物的有效使用年限内,尽可能的减少资源的浪费和环境的污染,以有效的为人们创造一个健康、舒适、安全、高效的生产、生活环境,并与自然生态互利互惠的节能环保建筑。它是通过能源的有效节约和利用的途径来实现低负荷环境下节能生态住宅的建设,是全面实现人与环境和建筑三者互利互惠、相互依存的生态建筑模式。绿色建筑不仅有效体现了以人为本的建筑设计理念,而且为人们提供了一种全新的健康、舒适、安全的生产、生活空间,在极大程度上有效满足了人们生理以及心理上的需求,极大地提高人们的生活水平和质量;在进行绿色建筑设计时主要是按照零污染和资源的重复利用的原则,以极大地促进资源的综合利用;它充分体现了科学发展观的思想和理念,有效促进了传统建材和建筑业的改造和提升,改变了我国建筑结构的增长模式和房地产的产业结构。同时,绿色建筑还对居住城市的生态系统的安全、稳定产生了极为深远的影响,对有效维护生态环境建设系统的健康起着决定性的作用。所以,坚持绿色建筑设计理念,积极发展和推广绿色建筑,对我国的生态文明建设和可持续发展战略的实现具有十分重要的意义,势在必行。
2.2坚持绿色建筑发展目标我国将有效实现绿色建筑的总体发展作为战略目标,以有效推动我国建设绿色建筑的步伐,其战略的重点在于以极为全面的法律法规以及国家政策来积极推动绿色建筑的发展,以高端的科技创新水平来支撑绿色建筑的发展,以正常使用年限的视角来作为绿色建筑的实践。我国绿色建筑最基本的发展政策是大力推进建筑节能、积极引导绿色建筑向着科学、合理、稳定、健康的方向发展,并制定出符合我国基本国情的绿色建筑设计和发展规划,从而建立起科学合理的评估体系等。
2.3坚持绿色评估标准准则我国于2005年颁布了关于绿色住宅建设的相关规范和标准,其主要目的就是为了有效推动和实施适宜的建筑工程技术,使建筑的资源和能源都能得到最大程度的利用,并能有效的在适用、环境、经济、安全以及耐久等五大性能方面具体列出了详细的技术指标,这有效体现了绿色建筑的真实内涵。为有效促进我国绿色建筑的发展和进步,我国住房和城乡建设部又于2006年和2007年相继颁布了一系列评估标准,奠定了绿色建筑评价标识制度建立的基础。2008年我国又对首批绿色建筑设计者进行了奖励,指明了我国绿色建筑的发展方向。
2.4坚持建筑节能环保原则绿色建筑理念重点主要体现在绿色环保、节能高效以及环境友好等几个方面。其最为关注的问题就是能源问题。我国虽然地大物博、资源丰富,但是资源的消耗量也非常大、利用率较低、浪费也十分严重。如何有效地节约资源,提高能源的利用率,尽可能的降低能源的消耗,合理协调能源的结构和开发利用新能源以及可再生能源等,都是今后我们在进行绿色建筑生态住宅设计和施工过程中需要解决的问题。近年来,随着人口的急剧增长,我国的土地资源严重匮乏,节约土地已成为当前我国高度贯彻的政策,有效地节约土地资源,并有效地改变居住环境和模式,就需要人们从人均生态足迹以及土地生态价位等几个角度来进行考虑,有效的评价一个建设项目对土地资源所产生的影响,就要看其对土地的生态总价位的影响,政府要积极鼓励利用荒地、劣地来进行项目建设,从而有效的提高建设项目的生态价值。在进行项目建设时,要尽可能的选择绿色建材,它对构建绿色节能和环保建筑具有十分重要的作用。选择节能环保和经济性能较合适的建筑材料最有效的方法就是就地取材,要尽可能的避免使用会释放有害气体的建筑材料,并尽可能的选择可再度利用的建材,例如:钢结构高层建筑和一体化钢结构住宅等。
2.5坚持以绿色奥运为特色我国奥运场馆的建成,充分展示了绿色建筑的设计理念,所有的奥运场馆都有效实现了50%以上的节能目标,有些建筑甚至能达到65%-75%以上,同时还在外窗和护结构上有效实现了节能目标。在积极推广和使用新型能源方面,主要采用了地源、水源热泵、太阳能光伏发电和集热技术等技术,有效提高了绿色能源节能的比例。在进行奥运场馆的建设过程中,无论是从方案设计、选址以及现场的建筑施工,均在一定程度上考虑到了土地资源的节约和利用情况,例如:奥林匹克公园中心的地下通道,主要呈树枝状分布,能通往“鸟巢”以及“水立方”等比较重要的比赛场馆;其中心区的地下车库更是充分考虑了土地的有效利用,能有效提供超过千余个停车位;同时,对于“水立方”地下空间的有效利用,还在一定程度上达到了有效控制水温和水流等多种功能。我国的奥运场馆在进行设计和建设时都落实了中水和雨水的并用,有效满足了节约水资源的要求。因为在全部的场馆中都应用了中水技术,有效实现了污水的零排放,能分别满足奥林匹克公园景观水系和绿化冲洗水量每年312万吨和157万吨;另外,还在极大程度上加大了对雨水的回用力度,6个地下蓄水池一年内能有效处理水资源5.8万立方米。绿色奥运场馆的建设,无论是在设计、规划、建设以及使用等诸多方面,都有效实现了绿色、节能、环保的目标。它为我国基于绿色建筑理念的生态宜居住宅设计提供了参考和借鉴,并指明了我国绿色建筑发展的方向和标准,为我国绿色建筑设计人员树立了学习榜样。
3结束语
1.老年人居住空间色彩设计
随着老年人年龄的增长,其身体各个机能下降,心情也变得很不稳定。为了缓和其心理压力、保持身心健康,必须合理运用色彩设计。色彩在老年人居住空间设计中占重要地位,不同的色彩给人们带来不同的心理感受。在老年人居住空间色彩设计中应采用柔和、古朴、沉着的色彩,适宜选择浅色系,以营造宁静、亲近、洁净的气氛,而大红、橘色、紫色等热烈活跃的色彩,则有可能引起老年人心率加快、血压升高等,不利于老年人的健康。老年人的居住空间可选择以黄灰色为主色调,这个色调不仅使人觉得温暖、舒适,有效帮助老年人缓解压力,还能营造一种适合回忆的气氛,有助于老年人的身体健康。
2.老年人居住空间照明设计
老年人居住空间的照明设计主要从安全、安心两方面考虑,应针对老年人的不同年龄段、行为模式、身体状况等进行设计。老年人的视力不好,对光线的要求也有所提高。一般老年人对光线的明度要求比年轻人高2~3倍,昏暗的灯光会促使老年人情绪低落。因此照明设计要充分考虑设置局部照明,可以在墙面或窗户上设置柔和的照明灯光,使居住者在晚上使用灯光时有一个缓冲的过程。如老年人一般喜欢起夜,最好能让开关控制离床头比较近,以便老人操作。另外可以在卧室通往卫生间的走廊间安装地脚灯,方便晚上照明。因老年人行动不便,又渴望享受自然,因此应该把人工光和自然光综合起来,充分利用自然光,为老年人营造明亮通透的环境,使其心情愉悦。
3.老年人居住空间装饰性设计老年人的身体机能逐渐下降,行动会相对缓慢,反应能力也相对差,因此应结合老年人的生理特点来设计周围环境,在消除安全隐患的前提下加强室内空间装饰的审美性。绿化植物作为室内装饰陈设的一部分,通过与室内环境的结合,营造自然气氛,起到放松人的精神的作用,使老年人更加舒适地生活。家具的选用应结合老年人的身体特点,如选用储藏柜和衣柜应低于常规尺寸,尽量选用圆滑的没有棱角的家具,以保证老年人的安全。在室内装饰材料的选择要更贴心、更人性化,选择安全系数高且环保健康的材料,同时还要便于清洗。总之,老年人居住空间装饰设计要注重简洁、典雅,不求华丽。
二、老年人居住空间中各功能性空间的人性化设计
现代简欧风格是欧式风格的一种。简约欧式,顾名思义是简化了的、改良过的古典欧式,但是仍然留其原有的优雅、豪华、大气、和谐、舒适、浪漫的古典欧式的特质,更多的展现的是其时代性与创新性的一面。欧式风格文化艺术底蕴丰富,表现语言与符号精致考究。简欧风格吸收了古典欧式中材质,色彩的大体感觉,但是仍然以纯正的欧式古典元素为根基,只是摒弃了过分复杂的线条与造型,融入了更多的现代语汇及表达方式,通过外在表象的单纯与简化,直抵人内心的简单与惬意。
2简欧风格居室设计的基本原则
简欧风格居室设计将以人为本作为室内设计的主要原则,空间设计主要以居住安逸性和舒适性为主,让人们能在舒适和安静的环境里安稳的休息,合理处理人与环境的和谐关系,满足了人们对于居住环境设计舒适、个性化的追求。
(1)线条。
古典欧式的线条都以曲线、复线形式为主,线条富于流动、变化,整体或局部有装饰图案,线条粗犷、烦琐,能够表现出富丽大气的感觉,层次分明,给人以视觉上的冲击和享受。简欧风格居室设计中线条运用较之古典样式更为平衡与轻巧,给人带来自然、流畅和清新的感受,诠释了人们生活空间的含蓄、内敛,将感性与理性的交织赋予到设计的灵魂之中。
(2)色彩。
古典欧式装饰风格色彩多以浅色为主,如乳白色、黄色系、咖色系等。家具的色彩也以咖色、金色、黄色居多,风格大气,整体奢华。简欧风格中更多地强调通过色彩的对比,配以室内光线明暗对比、材料质地对比等手法;喜欢确定一个点设计中心,并采用次要设计来辅助表现中心点,而非面面聚到,全盘繁复,从而突出居室内部的层次体现,展现出多姿多彩的生活节奏和韵律。
(3)材质。
古典欧式风格材料上喜用大理石,纯正的木质,多彩的织物,精美的地毯,地面材质以石材或地板为佳,欧式客厅突出特色是用家具和软装饰来营造整体效果,深色的橡木或枫木家具,色彩鲜艳的布艺或皮质沙发,都是欧式客厅的主角。同时借助炉壁,壁灯,吊扇,柱子,壁画,纱窗,墙纸,镜子等装饰品来画龙点睛。而简化了的欧式风格,追求的是居家生活的温馨和淡雅,材质上也更趋于清新、自然、简约、现代的材质,将各元素层层过渡,主次呼应,实现自然和清新格调的映衬,达到了独特的艺术效果。
3简欧风格居室设计元素分析
(1)家具。
在简欧风格家居设计中,家具是重要的应用元素之一。在简欧风格家居布置中,家具一般选用简约风格的组合式家具,注重欧式风格的细节,色彩则更倾向简单的白色或米色调,同时搭配以柔和的灯光和现代感较强的电器,时尚气息尽显。在桌椅的搭配上,常以实木材质的桌椅为首选,色彩也以白色和棕色为主,图案以复古图案作为点缀。在简欧风格的家具中,色彩多以浅色调为主,同时搭配适量深色比重辅助风格的展现。
(2)壁纸。
简欧风格的壁纸选择上摒弃了传统欧式的凝重、繁复,而是以自然、清新为整体特点。在房间的装饰过程中,可依据房间布局、家具等的色彩,选择风格相近的壁纸进行墙壁的装饰,烘托房间的整体风格和特点。例如,一些条纹和碎花元素的使用都是比较常见的,及借用一些墙面装饰材料来进行造型,或者纹理、图案来进行墙面的装饰,展现出简欧风格的大气、高贵和典雅等特点。
(3)灯具。
在简欧风格的室内设计中灯具通常被作为很重要的装饰元素。在简欧风格居室设计中,经常选择一些造型或者光线柔和的灯具来进行装饰,如铁艺灯具就是很好的体现。具体种类多采用吊灯来搭配天花板进行装饰,彰显简欧风格的大气、雍容华贵;壁灯的设置多是以反射灯光或局部照明为主,给居住者以温馨、宁静之感。简欧风格灯具的整体风格多以古典风格为主,造型更趋于简洁,既诠释古典欧式风格中的精华,又满足简欧风格的本质需求,从中感受传统与现代融为一体的混搭格调。
(4)装饰画。
在简欧风格的居室空间中,室内陈设多采用装饰画来衬托高雅、华贵的格调。装饰画主要以油画为主,配合以木质相框,体现整体的厚重感。装饰画的数量不需要太多,主题也以自然、抽象的表达为宜,尺度及比例均根据具体环境适度安排,能够为室内空间提供亮点、辅助简欧风格的特点表达即可。
4简欧元素在居住空间设计中的应用
(1)客厅。
在简欧风格客厅的设计中,多采用浅色的木质材料或大理石等石材作为客厅装饰设计的主要铺设材料。客厅整体色调应以浅色调为主,软织物的搭配配合室内的整体风格进行布置,深浅皆宜,但控制主次及比例。加之适当的点缀和装饰,营造一种高贵、奢华,复古、简约的室内整体氛围,更加符合现代人的品位和需要。
(2)餐厅。
餐厅同样是简欧风格居室设计的重点。餐厅的墙壁宜采用大面积的浅色壁纸,以营造轻松、欢快的用餐气氛。背景墙常辅以大幅的装饰画,辅助餐厅舒适、典雅的特点;餐座长条、圆形均有,西式布置居多,配饰别致、讲究,赏心悦目;灯具的搭配常选择吊灯,不但能够增强餐厅的整体效果,还能够提供柔和的光线,为用餐提供优雅轻松的环境和氛围。
(3)卧室。
简欧风格卧室以淡雅色调为宜,以整体式壁橱搭配床头柜以及电视柜,以体现卧室整体空间的明亮和舒适;卧室的重要元素——床,选择欧式古典风格的样式居多,充分体现简欧风格的古典气质和高雅品位;软织物的搭配上配合整体风格及个人喜好的样式及颜色;灯具采用光线柔和的灯,以表现出卧室的温馨和舒适。
(4)卫生间。
简欧风格卫生间的设计多以冷色调为主,以高透明度和高清洁度的纯彩作为卫生间的主要色彩,以体现卫生间的洁净和清新。地板和墙壁等均采用理石材质铺设,在保证防水性和耐用的同时,还能够配合卫生间清新的主旨。洗浴设施喜设置浴缸,浴缸样式常见为曲线为主的流线型浴缸;镜子细节作适当装饰,以展现高雅和雍容华贵的气质和品味。卫生间的照明,主要采用柔和、高亮度的分散性灯光为主,以表现简欧风格卫生间的明亮和大气。
5结语
关键词:节能,被动式,居住建筑
一、研究的目的、方向与意义
建筑节能是可持续发展概念的具体体现, 也是世界性的建筑设计大潮流,同时也是建筑科学技术的一个新的增长点。设计、建造使用节能建筑有利于国民经济持续、快速、健康发展,保护生态环境。在众多建筑类型中,居住建筑由于数量相对较大,同时又是供人们昼夜连续使用,对室内热环境和空气质量有较高的要求,因此,对居住建筑的节能研究尤为重要。
良好室内环境的获得可以通过两个方面来完成。第一个方面是建筑物自身的建筑学设计。如合理的朝向选择有利于充分利用太阳能,良好的平面和剖面设计有助于自然通风的形成等,也就是所谓的被动式设计。第二个方面,是采用机械设备的辅助来完成。此类方式是在一定能耗的基础上实现的。第一个方面完成的越好,第二个方面消耗的能好就会越少, 因此建筑设计需充分利用被动式设计来实现能耗的降低。。
本论文基于目前严峻的建筑能耗浪费而提出, 其目的是通过对被动式节能方法的研究,为节能做出新的贡献,缓解能源问题,加快节能城市建设,最终达到建设既美观,又实用,又节能的居住建筑,构建一个和谐社会。
二、我国居住建筑节能现状
(一)按照我国目前的水平,与气候条件接近的发达国家相比,建筑保温隔热的总体水平和气密性都很差, 外墙及楼梯间的保温效果也差。虽然发达国家独户住宅和联排住宅多,其建筑体形系数大,尤其是欧洲国家冬季通过太阳辐射得热较少。。但是,从总体上看,我国单位建筑面积采暖能耗为同等条件下发达国家的3 倍左右。
(二)我国人口众多住宅建筑规模巨大,我国严寒和寒冷地区主要包括东北、华北和西北地区,习惯上称为采暖区,其面积约占我国国土面积的70%。
(三)国内从20 世纪70 年代搞了被动太阳房(多为单层或砖混),探索利用太阳能,形成蓄热墙面。太阳能集热管的出现,加强了建筑对日光的利用;已建成的太阳能集热浴室,除冬天、阴天部分天气外,全年均可使用。
(四)20 世纪80 年代, 形成节约采暖30%、50%的理念,20 世纪90年代前期开始付诸实施。
(五)这几年加大了实施力度,国家出台了《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95),《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》(JGJ129-2000),《采暖居住建筑节能检验标准》(JGJ 132-2001)等相关法律法规。
三、传统民居建筑中自发的“被动式”节能设计
传统民居建筑在被动式节能上就解决的非常巧妙, 它们在选址、朝向、平面布局、空间组合、建筑用材、构造处理等方面,积淀了千百年来人们适应与利用自然、保护自然,以最简洁灵巧且经济的方式创造居住环境的思想和经验。例如:我国北方地区的合院式居民的平面布局与空间组织利于冬季手机太阳能和防止冷风渗透, 南方地区的庭院式民居则有利于夏季的自然通风和蒸发吸热降温, 而过度地区的合院式民居建筑所呈现的这些效应发现, 这是人们自发且巧妙的在民居建筑中考虑了自然条件和气候特征,运用了“烟囱效应”原理、相变蒸发(冷凝)吸(放)热原理、土壤蓄热(冷)原理、太阳能热利用原理以及地表风场的分布规律等,创造出通过建筑空间与平面、院落与建筑形体的合理布局,院落与室内空气流场的合理组织的方法。
四、被动式节能的主要途径及方法
对于采暖建筑物来说,节能的主要途径是:减小建筑物外表面积和加强维护结构保温,以减少传热耗热量;提高门窗的气密性,以减少空气渗透耗热量。在减少建筑物总失热量的前提下,尽量利用太阳辐射热得热和建筑物内部得热,最终达到节约采暖设备供热量的目的。对夏季需要空调降温的建筑来说,其节能途径为:抑制在室内产生热,促进室内的热吸收,抑制外环境热量进入室内,同时促进热向室外散失。
五、被动式节能的主要设计方法
被动式节能设计通过选址、规划、外部环境、体型及朝向等设计,首先使建筑获得一个良好的外部环境微气候环境, 不仅有助于创造舒适的室内热环境,同时也为后期的节能设计创造了良好的条件。
(一)合理选择建造的位置。中国古代风水术中讲究理想的建筑位置“左右有山辅弼,前有环水,后有镇山”的环境。。从现代生态环境科学角度来看,位置的选择主要根据当地的气候、土质、水质及地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。来选择一个在温度、湿度等方
面的指标特别宜于人生存的微气候环境。。
(二)合理的外部环境设计。主要有两种方法:一是在建筑周围布置树木、植被,可以有效遮挡风沙,净化空气,而且还能对建筑起到遮阳、降噪的效果。二是创造人工自然条件,如四合院中打井以及在建筑附近设置睡眠,都是利用水来平衡环境温度、防风沙及收集雨水等。另外还可以在建筑周围设置围墙、假山等遮挡物。
(三)合理的规划和形体设计。通过有效地组团规划、单体设计,从朝向、间距、体型上保证建筑建筑物受太阳辐射面积最大。在规划布局上,可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压,即使在无风的条件下也能形成通风;在建筑体形设计上形成风洞,使自然风能在其中回旋,得到极好的通风效果;在建筑整体体量方面,根据建筑的高度、宽度的差异对风影效应产生的影响不同来确定合理的规划布局和体形;另外,根据对应维度和地形来确定合理的朝向来避开冬季主导风向,同时对日照得热进行控制。
(四)合理的建筑单体设计。。主要是通过减小建筑物的体形系数及外表面积和加强维护结构保温,以减少传热耗热量。对建筑各部位的结构设计、建筑内部空间的合理分隔设计,以及一些新型建筑材料和设备的设计与选择等来更好的利用既有的外部气候环境条件, 以改善建筑室内微气候环境的效果。如屋顶,外墙等维护结构,以保温处理为主的可以做成蓄热墙体(或屋顶),以隔热为主的可做成通风结构,如通过阳台门的大小来控制自然通风量,形成“空气锁”,有效地控制室内的通风。对于建筑门窗,在我国,其能耗约为墙体的4 倍,屋面的5倍,地面的20 多倍,约占建筑维护部件总能耗的40%——50%,它既是能耗大的构建,在某些地区气候条件下,也是重要的得热构件。因此可因地制宜地选用如新型透光隔热玻璃材料,双层玻璃构造、中空玻璃或采用遮阳板等结构来合理解决门窗的能耗问题。
六、结言
总之,居住建筑作为现代建筑中数量较大,同时相对舒适度要求又较高的类型之一,在满足社会发展的需要的同时,需要在空间中筑起一个人工环境,并努力做到室内环境的舒适和稳定的同时,要尽量减少能耗代价。。在居住建筑设计的过程中,设计师应正视室外环境对室内环境的影响,通过规划组织,空间、功能布置以及局部构造处理等技术手段达到对气候的尊重。利用气候条件的有利因素,调整环境对建筑的影响程度,以营造符合现代社会要求的更舒适、更有效的空间环境。
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