1、西北工業(yè)大學第一屆大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽系統(tǒng)說明書【科技作品類（含實物制作、軟件、設(shè)計等）】作品名稱：關(guān)中地區(qū)農(nóng)村住宅綠色生態(tài)設(shè)計策略及節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用學院：力學與土木建筑學院申報者姓名：余俊驊唐權(quán)馬慶龍張善鋒趙峰陳蔚蔚高羽 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 作品內(nèi)容簡介1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 第一章緒論1導(dǎo)言1項目研究背景1本課題項目研究內(nèi)容及實驗支持2L3.1項目研究內(nèi)容21.3.2實驗條件支持2 HYPERLINK l bookmark8 o

2、Current Document 第二章相關(guān)概念辨析及生態(tài)設(shè)計理念3相關(guān)概念辨析3.1關(guān)中地區(qū)3.2生態(tài)住宅31.3綠色生態(tài)住宅41.4農(nóng)村綠色生態(tài)住宅.42.2綠色生態(tài)設(shè)計理念42.1生態(tài)住宅的設(shè)計原則42.2綠色價值理念在生態(tài)住宅區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用51）重視綠化及住宅區(qū)綠地建設(shè)52）采用綠色建筑材料53）充分利用居室房頂自然光源54）重視屋頂綠化以及污廢水處理5 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第三章國內(nèi)外綠色生態(tài)設(shè)計相關(guān)理論及實踐應(yīng)用狀況.6國內(nèi)外綠色生態(tài)住宅理論研究6.1綠色建材發(fā)展6.2建設(shè)技術(shù)策略6國內(nèi)外綠色生態(tài)建筑實踐現(xiàn)狀7國外生態(tài)

3、住宅實例簡介7國內(nèi)農(nóng)村生態(tài)住宅發(fā)展情況8第四章影響關(guān)中地區(qū)農(nóng)村住宅發(fā)展的主要因素分析 TOC o 1-5 h z 關(guān)中地區(qū)的地理及氣候9地理位置9氣候特征102.1降水量10氣溫10.2.3自然災(zāi)害10農(nóng)村住宅形式的決定因素10當?shù)刭Y源狀況102.1.1水資源112.1.2太陽能資源12 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第五章設(shè)計方案12方案設(shè)計說明135.1選址135.2平面生態(tài)設(shè)計策略132.1朝向13.2.1.1實地調(diào)研情況13.2.1.2朝向選取策略132.2庭院設(shè)計策略142.2.1實地調(diào)研情況142.2.2庭院節(jié)能減排設(shè)計策略14

4、2.3體形系數(shù)152.4平面布局152.4.1實地調(diào)研情況152.4.2平面節(jié)能減排設(shè)計策略162.4.3設(shè)計方案平面展示165.3立面設(shè)計183.1實地調(diào)研情況183.1.1門窗183.1.2屋頂193.2立面設(shè)計節(jié)能減排設(shè)計策略203.3設(shè)計方案立面展示204剖面設(shè)計214.1剖面節(jié)能減排設(shè)計策略21自然通風生態(tài)策略214.2設(shè)計方案剖面示意21 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 第六章工作原理及性能分析22綠色生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)222太陽能節(jié)能系統(tǒng)231太陽能技術(shù)應(yīng)用策略分析236.2.2實地調(diào)研情況246.2.3設(shè)計方案中太陽能采暖系統(tǒng)的應(yīng)用

5、246.2.4太陽能采暖系統(tǒng)的性能分析256.3通風節(jié)能工作原理及性能分析256.3.1冬季白天通風256.3.2夏季遮陽處理266.3.3夏季夜晚通風處266.3.4夏季白天通風處理276.4墻體節(jié)能工作原理及性能分析276.4.1實地調(diào)研情況276.4.2設(shè)計方案中墻體的節(jié)能做法及性能分析286.5能源節(jié)約方面的綠色實施策略286.5.1實地調(diào)研情況286.5.2設(shè)計方案中能源的節(jié)能應(yīng)用286.5.3水的循環(huán)利用與中水處理296.5.4材料與資源的有效使用296.6室外環(huán)境設(shè)計及綜合利用原理296.6.1實地調(diào)研情況296.6.2設(shè)計方案中室外環(huán)境設(shè)計296.6.3細節(jié)方面的節(jié)能處理原理2

6、9 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 第七章理論設(shè)計計算30 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 第八章創(chuàng)新點及研究意義31.1技術(shù)關(guān)鍵31.2研究內(nèi)容及實驗條件32.3創(chuàng)新點32.4應(yīng)用前景325本課題項目的研究意義32參考文獻33附錄一西安地區(qū)農(nóng)村住宅現(xiàn)狀及節(jié)能情況調(diào)查349.1調(diào)查過程與問卷設(shè)計341.1調(diào)查過程341.2問卷設(shè)計342調(diào)查結(jié)果分析342.1關(guān)中地區(qū)農(nóng)村生活狀況和收入水平342.2住宅的構(gòu)思及建造過程342.3住宅的基地選址352.4宅的朝向352.5住宅的庭院綠化352.6

7、住宅平面分析362.7住宅圍護結(jié)構(gòu)材料及構(gòu)造現(xiàn)狀402.7.1墻體402.7.2屋頂402.8住宅遮陽情況432.9能源使用情況43飯季季做伽2.9.12.9.22.9.32.9.4太陽能熱水器.442.9.5沼氣452.10住宅室內(nèi)舒適度45住戶主觀舒適感452.11水資源利用459.2.12其它469.3調(diào)查結(jié)果總結(jié)469.4本章小節(jié)46附錄二西安地區(qū)農(nóng)村住宅現(xiàn)狀及節(jié)能情況調(diào)查表47附錄三尖角村2戶住宅室內(nèi)外溫度實測數(shù)據(jù)表50附錄四建設(shè)部與我方的項目通知及合同53附錄五西安市建委與我方的建設(shè)科技項目合同56關(guān)中地區(qū)農(nóng)村住宅節(jié)能減排系統(tǒng)設(shè)計說明書設(shè)計者：余俊驊，唐權(quán)，馬慶龍，張善鋒，趙峰，陳

8、蔚蔚，高羽指導(dǎo)教師：劉煜（西北工業(yè)大學力學與土木建筑學院，06級建筑學系）作品內(nèi)容簡介目前我國正大力推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)，如何提高農(nóng)民的居住環(huán)境質(zhì)量，同時降低能耗，并盡量減少對環(huán)境的危害，促使農(nóng)村住宅走上可持續(xù)發(fā)展的道路，成為一個值得研究的課題。我國農(nóng)村每年都在興建大批量住宅，但是，由于農(nóng)村住宅多為農(nóng)民自己設(shè)計、施工，農(nóng)民缺少相關(guān)的綠色生態(tài)住宅建造技術(shù)，以及受城市生活和自我意識的影響，導(dǎo)致農(nóng)村住宅普遍存在很多問題，如平面布局不合理、建筑面積過大、圍護材料不節(jié)能環(huán)保、住宅高度過高、室內(nèi)熱舒適環(huán)境差、可再生能源利用不充分等。本文通過對關(guān)中地區(qū)農(nóng)村氣候特征、環(huán)境特點、住宅特點、生活習慣和經(jīng)濟狀況等

9、相關(guān)文獻研究和實地調(diào)查，分析了該地區(qū)現(xiàn)有農(nóng)村住宅在建造和使用方面的優(yōu)勢和弊端，并根據(jù)現(xiàn)狀和農(nóng)民經(jīng)濟承受能力，提出了適宜的綠色生態(tài)改造策略。本文首先界定本文的研究范圍，闡述了項目背景，并對研究的目的、意義、內(nèi)容和方法等進行了詳述；其次，通過文獻回顧，對本文中相關(guān)概念進行了辨析和界定，并對當前國內(nèi)外農(nóng)村綠色生態(tài)設(shè)計策略和城市低技術(shù)設(shè)計策略，了解綠色生態(tài)住宅的一般設(shè)計原則和方法;然后，通過對三次實地調(diào)查結(jié)果的歸納，對關(guān)中地區(qū)農(nóng)村住宅現(xiàn)狀以及生活生產(chǎn)狀況進行了分析，最后，提出了一些促進關(guān)中地區(qū)農(nóng)村綠色生態(tài)住宅發(fā)展的政策策略，并設(shè)計了適宜在關(guān)中地區(qū)推廣的新農(nóng)村住宅節(jié)能減排系統(tǒng)方案。聯(lián)系人：余俊驊、聯(lián)系電

10、話EMAIL：第一章緒論導(dǎo)言生態(tài)學是研究生物之間及非生物環(huán)境之間相互關(guān)系的科學，20世紀下半期以來日益受到人們的重視。廣義建筑學中的城市規(guī)劃學、建筑學和園林學都進入了一個研究“生態(tài)”的新階段，于是“生態(tài)”也成為社會上廣泛應(yīng)用的術(shù)語。自20世紀60年代以來，人們逐漸意識到環(huán)境惡化、資源枯竭等對人類生存的嚴重威脅。1992年，聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會通過的21世紀議程指出，生態(tài)危機將成為世紀全人類共同面臨的最大危機和最嚴峻的挑戰(zhàn)lo人居環(huán)境的可持續(xù)性成為廣受關(guān)注的課題之一。項目研究背景我國住宅建設(shè)面臨五大挑戰(zhàn)：是建筑使用過程中能耗過高；二是環(huán)境負荷過高；三是工業(yè)化程度過低；四

11、是綜合性能較低；五是對住宅節(jié)能普遍認識不足2。我國有13億多人口，其中農(nóng)村居民人口約占全國總?cè)丝诘?0%,他們的居住條件、生活質(zhì)量直接關(guān)系到我國的穩(wěn)定發(fā)展。據(jù)國家統(tǒng)計局資料，從19791998年20年中，全國新建住宅185億m:其中城市住宅47億m二村鎮(zhèn)住宅為138億2000年農(nóng)村人均居住面積為24.8m2,到2010年將達到30多nf,農(nóng)村需新建住宅30多億我國已成為世界頭號住宅生產(chǎn)國C3.目前，我國北方農(nóng)村住宅能耗及熱舒適性方面的問題主要表現(xiàn)在冬季4：（1）冬季室內(nèi)溫度過低。相當多的農(nóng)戶全家集中到一兩間臥室中生活以減少采暖用能；即便如此，住宅室內(nèi)溫度仍距城市冬季室內(nèi)采暖溫度相差甚遠。（2）

12、污染嚴重。由于冬季大量采用枯稈和燃煤供能，嚴重影響了農(nóng)宅室內(nèi)外空氣環(huán)境質(zhì)量。（3）采暖經(jīng)濟負擔重。由于住宅保溫性能差、采暖系統(tǒng)效率低，雖然農(nóng)宅室溫遠低于城市住宅，但其耗煤量卻高達30-40kg標煤/nV年，為城市采暖能耗的1.5-2倍5。目前，建筑能耗在發(fā)達國家占能源總消耗量的40%以上，我國建筑能耗也已占總能耗量的30%以上。我國是世界上第二大能源消費國，而人均能源儲備占有量不到世界平均水平的一半。節(jié)約能源是我國目前建筑業(yè)發(fā)展刻不容緩的重要任務(wù)。我國大部分建筑的能耗大體是歐洲住宅能耗的三倍，而建筑室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量大大低于歐洲水平。資料顯示，作為引發(fā)地球變暖的核心因素之一的城市建筑業(yè)，其二氧化碳的

13、排放量占到了總排放量的50%,這比例遠遠高于運輸業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計，我國每建筑1平方米的房屋，平均碳排放量為0.8噸，包括建筑用電、采暖、照明、通風等方面，大部分能源仍是粗放型管理。建筑商只會考慮將使用成本附加到房產(chǎn)交易中，而忽略了建筑過程中的節(jié)能環(huán)保問題。并且，我國當前的大量建筑都存在結(jié)構(gòu)、材料使用失當?shù)热毕?，這些問題造成的高能耗、高排放已經(jīng)成為城市建筑的最大缺陷。1.3本課題項目研究內(nèi)容及實驗支持項目研究內(nèi)容1）調(diào)查和分析關(guān)中地區(qū)農(nóng)村住宅現(xiàn)狀（涉及建筑設(shè)計建筑技術(shù)能源能耗節(jié)能措施等方面）；2）以綠色生態(tài)建筑設(shè)計策略以及節(jié)能措施和太陽能為代表的新能源技術(shù)在當?shù)貧夂驐l件下的適宜性及一體化應(yīng)用

14、的可行性分析；3）根據(jù)實際條件設(shè)計出適合當?shù)丨h(huán)境特征的“新農(nóng)村”生態(tài)節(jié)能住宅。通過計算機模擬及建設(shè)試點項目檢驗并總結(jié)成果（成果申報專利）。實驗條件支持依托實驗室名稱：（1）建筑系及可持續(xù)建筑與環(huán)境研究所（SBERI）（國際合作）現(xiàn)有場地、設(shè)備及資料；（2）西北工業(yè)大學資源與環(huán)境信息化研究所的有關(guān)設(shè)備、軟件與資料；（3）西北工業(yè)大學建筑系模型制作室、軟件分析室等。相關(guān)實驗室條件：電腦打印機統(tǒng)計分析軟件、建筑環(huán)境模擬軟件等第二章相關(guān)概念辨析及生態(tài)設(shè)計理念相關(guān)概念辨析.1關(guān)中地區(qū)“關(guān)中地區(qū)”位于陜西中部，總面積5.55萬平方公里（圖2-1）。包括西安、銅川、寶雞、咸陽、渭南五個省轄地級市，共54個縣

15、（市、區(qū)）。關(guān)中平原海拔約500米，年平均氣溫為12c13.6C,四季分明，冬夏季較長，春秋氣溫升降急驟，干燥且多風沙.夏季炎熱高溫,日照強烈，降水集中，極端最高氣溫41.445.2C,平均氣溫24-26.4C。秋季多有連陰雨，溫和濕潤;冬季干旱寒冷，雨雪偏少，極端最冷氣溫一16.9208.C,平均氣溫2c一0o年平均溫度11.5T3.7C,年平均降雨量550-650mm（圖4-1）,全年無霜期189226天6。在建筑熱工分區(qū)上屬于寒冷地區(qū)，建筑設(shè)計中應(yīng)滿足夏季防熱防潮冬季保溫御寒的要求。* f*.圖2T關(guān)中地區(qū)區(qū)位圖.2生態(tài)住宅生態(tài)住宅以可持續(xù)發(fā)展的思想為指導(dǎo)，意在尋求自然、建筑和人三者之間

16、的和諧統(tǒng)一，即在以人為本”的基礎(chǔ)上，利用自然條件和人工手段來創(chuàng)造一個有利于人們舒適、健康的生活環(huán)境,同時又要控制對于自然資源的使用、實現(xiàn)向自然索取與回報之間的平衡。生態(tài)住宅的特征概括起來有四點，即舒適、健康、高效和美觀7o2.1.3綠色生態(tài)住宅綠色生態(tài)住宅是綠色生態(tài)思想在住宅領(lǐng)域的實踐，它倡導(dǎo)尊重、順應(yīng)自然的健康居住方式，并從更加宏觀的環(huán)境與資源的角度關(guān)注人類生活。關(guān)于綠色生態(tài)住宅的定義，在國際上并沒有統(tǒng)一標準的定義，但業(yè)內(nèi)人士及專家普通認同以下觀點：首先，綠色生態(tài)住宅能夠結(jié)合當?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境，合理組織和處理建筑與其所在環(huán)境之間的關(guān)系，使之與環(huán)境成為一個有機的結(jié)合體；其次，綠色生態(tài)住宅能夠創(chuàng)造

17、良好的室內(nèi)環(huán)境條件，能夠為人們的工作和生活提供舒適自然的環(huán)境；最后，綠色生態(tài)住宅的最終目的是遵循并實施全球人居可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,將節(jié)約自然能源、保護自然環(huán)境和為人類提供健康舒適環(huán)境這三大課題結(jié)合起來8。因此,綠色生態(tài)住宅相比般住宅的優(yōu)勢包括更加節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、環(huán)境污染更少、建筑壽命長等。2.1.4農(nóng)村綠色生態(tài)住宅農(nóng)村綠色生態(tài)住宅除了要遵循一般綠色生態(tài)住宅具有的綠色生態(tài)設(shè)計原則外，還要結(jié)合農(nóng)村氣候特征、自然資源能源、經(jīng)濟水平、文化特點以及農(nóng)民生活習慣進行設(shè)計，力求經(jīng)濟可行,易于在農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用9o對于農(nóng)村綠色生態(tài)住宅，首先應(yīng)在方便農(nóng)村生產(chǎn)和生活的基礎(chǔ)上，滿足農(nóng)民居住的舒適性、安全性、私密性以及

18、滿足鄰里交往、人與自然交往等要求；其次，農(nóng)村住宅在建設(shè)中，要從住宅全生命周期各環(huán)節(jié)出發(fā)，因地制宜，合理運用資源，實現(xiàn)農(nóng)村住宅節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材的目標，達到對資源的最少利用和對環(huán)境的最小破壞；第三，實現(xiàn)農(nóng)村住宅與農(nóng)村環(huán)境的完美和諧，并體現(xiàn)該地區(qū)對地域文化的繼承和延續(xù)。這不僅體現(xiàn)在物質(zhì)方面，更體現(xiàn)在精神方面，不僅要與自然景觀相融合，還要與農(nóng)村的社會文化特點相融合。只要使建筑物的建造及使用、維護滿足了地方環(huán)境和資源條件所提供的可能性，就同樣可以達到可持續(xù)發(fā)展的目的（見圖2-2）。源條件圖2-2符合地方條件的生態(tài)技術(shù)發(fā)展示意圖2綠色生態(tài)設(shè)計理念2.1生態(tài)住宅的設(shè)計原則生態(tài)住宅中最核心、最有生命力的

19、不是某種固定的結(jié)論或方法，而是這種思想所蘊涵的設(shè)計原則，它包括：.生態(tài)化生態(tài)住宅首先要遵循的是生態(tài)化原則，即節(jié)約能源、資源，無害化、無污染、可循環(huán)。.以人為本樹立“以人為本”的指導(dǎo)思想。人畢竟是我們這個社會的主體，追求高效節(jié)約不能以降低生活質(zhì)量，犧牲人的健康和舒適性為代價。在以往設(shè)計的一些太陽能住宅中，有相當一部分是服務(wù)于經(jīng)濟落后地區(qū)的，其室內(nèi)熱舒適度較低。隨著人民生活水準的不斷提高,這種低標準的生態(tài)”住宅很難再有所發(fā)展。.因地制宜生態(tài)住宅非常強調(diào)的一點是要因地制宜，絕不能照搬盲從。.整體設(shè)計住宅設(shè)計應(yīng)強調(diào)整體設(shè)計”思想，結(jié)合氣候、文化、經(jīng)濟等諸多因素進行綜合分析。.2.2綠色價值理念在生態(tài)住

20、宅區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用住宅是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是人類生活特定的建筑單元。清華大學建筑學院袁鎮(zhèn)教授指出：“我們應(yīng)當珍惜綠色價值，在建筑行業(yè)上把具有節(jié)約資源、降低能耗，減少污染，提高居住室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量等性能的生態(tài)性作為新世紀住宅建設(shè)方向。建設(shè)綠色生態(tài)住宅具有健康舒適，高效清潔，和諧優(yōu)美三大特點的發(fā)展目標?！?11）重視綠化及住宅區(qū)綠地建設(shè)住宅區(qū)綠化應(yīng)以植樹為主，喬、灌、花、草有機配搭，形成綠陰護夏、紅葉迎秋、四季花香、芳草如茵的景觀，創(chuàng)造優(yōu)良的居住與休憩環(huán)境，每公頃綠地可以吸收氮氧化物380kg12o許多樹木還能分泌殺菌素，具有滅菌作用。叢密的樹林還可降低聲波，吸收噪聲，在炎熱季節(jié)能產(chǎn)生明顯的降溫效

21、應(yīng)，減少地面輻射等。由于綠化系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)氣候、防治大氣污染、涵養(yǎng)水源與防治風沙、美化景觀與發(fā)展經(jīng)濟等功能，因此，建設(shè)綠色生態(tài)住宅區(qū)，應(yīng)珍惜綠色價值，重視綠化建設(shè)。2）采用綠色建筑材料環(huán)保磚目前我國多以發(fā)電廠排出的飛灰作為原材料，其抗壓強度，防水、隔熱、隔音均超過一般紅磚。而木屑制作的磚，強度是普通磚的兩倍。墻壁裝飾從生態(tài)學的角度目前采用無害化裝飾，如利用天然的木材自然拼板、竹質(zhì)的板料、紙纖、棉布作墻壁裝飾材料，普遍受到消費者的青睞和關(guān)注13。地板采用竹拼地板，其色澤清晰，結(jié)構(gòu)新穎獨到，格調(diào)高雅,具有防腐防潮、耐磨性好、彈性好的特點，更主要是對整個居室無污染。采用常溫遠紅外陶瓷、高檔電磁波屏蔽玻

22、璃、防輻射涂料等無害化裝飾材料。此外還可在室內(nèi)選擇必要的花、草裝點美化居室。3）充分利用居室房頂自然光源利用自然光的資源，是建設(shè)綠色生態(tài)住宅區(qū)的重要途徑。建設(shè)綠色生態(tài)住宅還必須把建筑住宅設(shè)計與房頂太陽能設(shè)計融在一起，利用頂層的日照面積，把太陽能電池熱水系統(tǒng)安裝設(shè)計在房頂，解決頂層自然光能源轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，減少使用液化氣進而降低對大氣的污染。我國自然條件比較優(yōu)越，年均日照20002300h,按每天8h日照計算，每年將近有250288天左右的日照時間，利用這一自然光的能源是實現(xiàn)生態(tài)住宅區(qū)的有利條件14。4）重視屋頂綠化以及污廢水處理在解決防水滲透外觀基礎(chǔ)上，可以利用屋頂?shù)钠矫?，實現(xiàn)屋頂?shù)木G化，建筑屋頂

23、花園，其屋面坡度、負荷能力、人造土壤都要講究科學性。一般每平方米的負荷能設(shè)計在300kg，就可以具備建造屋頂花園條件。據(jù)調(diào)查，屋頂一般鋪上2535cm厚的人造土，與植物的重量相加每平方米不超過200kg的，不會壓壞屋頂。而人造土采用木屑、谷殼、玉米稈堆洶過的垃圾肥均可，其特點是重量輕，儲水好，通氣，散熱性能好。據(jù)科學測定，如果一個地區(qū)都利用屋頂綠化，這個地區(qū)的二氧化碳比沒有實現(xiàn)屋頂綠化的低70%（平均值）15。第三章國內(nèi)外綠色生態(tài)設(shè)計相關(guān)理論及實踐應(yīng)用狀況1國內(nèi)外綠色生態(tài)住宅理論研究我國正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，要在未來15年保持GDP年均增長7%以上，將面臨巨大的資源約束瓶頸和環(huán)境惡

24、化壓力。建設(shè)領(lǐng)域統(tǒng)籌經(jīng)濟社會發(fā)展、人與自然和諧發(fā)展的重要舉措之一就是發(fā)展節(jié)能與綠色建筑。國外在這一方面起步較早，對其已有的很多實例和經(jīng)驗，應(yīng)該借鑒、吸收、消化，為國內(nèi)建設(shè)所用。綠色建材發(fā)展1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會召開后，1994年聯(lián)合國又增設(shè)了“可持續(xù)產(chǎn)品開發(fā)”工作組。隨后，國際標準化組織ISO也開始討論制定環(huán)境調(diào)和制品（ECP）的標準化，大大推動著國外綠色建材的發(fā)展。1）日本：日本于1988年開展環(huán)境標志工作，至今環(huán)保產(chǎn)品已有2500多種，日本科技廳于1993年制定并實施了“環(huán)境調(diào)和材料研究計劃”；通產(chǎn)省制定了環(huán)境產(chǎn)業(yè)設(shè)想并成立了環(huán)境調(diào)查和產(chǎn)品調(diào)查、產(chǎn)品調(diào)整委員會16。2）德國：最早推

25、行環(huán)境標志制度的國家。1987年德國發(fā)布了第一個環(huán)境標志-“藍天使二德國居民寧愿多付些錢去購買對環(huán)境有益的產(chǎn)品，環(huán)境標志就像張“綠色通行證”在市場上扮演著越來越重要的角色。3）北歐各國：丹麥、芬蘭、冰島、挪威、瑞典等國于1989年實施了統(tǒng)一的北歐環(huán)境標志。丹麥為了促進綠色建材的發(fā)展，推出了“健康建材（HMB）標準。17。4）英國：英國建筑研究院（BRE）通過大量的研究，他們提出在相對濕度大于75%時，可能產(chǎn)生霉菌，并對某些人會誘發(fā)過敏癥。對室內(nèi)空氣質(zhì)量的控制提出了建議，并著手研究開發(fā)了些綠色建筑材料18。建設(shè)技術(shù)策略隨著綠色生態(tài)住宅觀念逐漸被人們接受，國外生態(tài)住宅則更多地在建設(shè)技術(shù)上有所考慮,

26、值得我們學習。1）潔凈能源的開發(fā)與利用。要盡可能節(jié)約不可再生能源（煤、石油、天然氣），并積極開發(fā)可再生的新能源，包括太陽能、風能、水能、生物能、地熱等無污染型能源。2）充分考慮氣候因素和場地因素。如朝向、方位、建筑布局、地形地勢等。盡可能利用天然熱源、冷源來實現(xiàn)采暖與降溫；充分利用自然通風來改善空氣質(zhì)量、降溫、除濕。3）材料的無害化、可降解、可再生、可循環(huán)。建筑材料應(yīng)盡可能利用可降解、可再生的資源，同時還要嚴格做到建材的無害化。4）水的循環(huán)利用與中水處理。在適宜的范圍內(nèi)進行雨水收集、中水處理、水的循環(huán)利用和梯級利用，特別是對于水資源匱乏的地區(qū)。5）結(jié)合居住區(qū)的情況（規(guī)模密集、區(qū)位、周邊熱網(wǎng)狀況

27、）采取最有效的供暖、制冷方式。加強能源的梯級利用。6）結(jié)合居住區(qū)規(guī)劃和住宅設(shè)計來布置室外綠化（包括屋頂綠化、墻壁垂直綠化）和水體，以進一步改善室內(nèi)外的物理環(huán)境（聲、光、熱）。7）使用本土材料，降低由于材料運輸而造成的能耗和環(huán)境污染。8）在技術(shù)成熟、經(jīng)濟允許的情況下，適當?shù)厥褂眯虏牧?、新技術(shù)，提高住宅的物理性能。9）注重不同社會文化所引發(fā)的生活方式上的差異，以及由此產(chǎn)生的對住宅設(shè)計的影響。提倡基于健康、節(jié)約基礎(chǔ)上的生活方式。3.2國內(nèi)外綠色生態(tài)建筑實踐現(xiàn)狀3.2.1國外生態(tài)住宅實例簡介國外關(guān)于生態(tài)建筑方面的探討主要起始于二十世紀七、八十年代，其實踐多集中在獨立住宅等小型建筑之中，并以太陽能的被動

28、式應(yīng)用為主要特征。至九十年代，以歐洲大陸為先導(dǎo)，出現(xiàn)了以綜合生態(tài)原則為指導(dǎo)，以高技術(shù)手段為依托的多層和高層建筑實例，標志著太陽能應(yīng)用等節(jié)能技術(shù)與原則在建筑中的應(yīng)用達到更高水平；馬來西亞、日本等國結(jié)合本地氣候條件，設(shè)計出了多種類型的太陽能居住建筑，受到廣泛的關(guān)注；在美、歐等地，小型太陽能住宅建筑方面的設(shè)計與實踐也進入更加活躍的時期?？傮w而言，一些發(fā)達國家便利用其雄厚的經(jīng)濟實力、先進的科技手段和人才優(yōu)勢，致力于綠色生態(tài)住宅的研究和開發(fā)，特別是在綠色建筑節(jié)能、智能化和新型建材的科研生產(chǎn)等方面取得了重大進展。在建筑設(shè)計中則出現(xiàn)了（1）低技術(shù)一“鄉(xiāng)土建筑”的生態(tài)決定論傾向（圖3-1）；（2）中技術(shù)一以傳

29、統(tǒng)地方建筑中適用技術(shù)的利用為主（圖3-2）；（3）高技術(shù)一以高新技術(shù)運用為基礎(chǔ)的城市生態(tài)學理論等新的理論傾向和實踐案例（圖3-3、3-4）o圖3-1管式住宅外景19圖3-2管式住宅剖示意19圖3-3楊經(jīng)文Roof-Roof住宅20圖3-4楊經(jīng)文Roof-Roof住宅日照分析圖202.2國內(nèi)農(nóng)村生態(tài)住宅發(fā)展情況國內(nèi)綠色生態(tài)建筑方面的理論研究和實踐探討主要針對城市住宅建筑展開，雖然基于中國國情和氣候特征取得了定的研究成果，但由于農(nóng)村與城市之間在各方面仍然存在差異性21。農(nóng)村方面，在2006年國家開始推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)的大形勢下，政府也開始對農(nóng)村住宅建設(shè)進行了“生態(tài)村”的試點試驗，如北京平谷縣的

30、將軍關(guān)村，采用了多項適宜技術(shù)和綠色生態(tài)設(shè)計方法22。同時，一些建筑師及相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜乙查_始了在農(nóng)村開展綠色生態(tài)住宅的設(shè)計實踐。如臺灣建筑師謝英俊的“鄉(xiāng)村建筑實踐”，西安建筑科技大學劉加平教授的“黃土高原新窯居”，以及非建筑專業(yè)人士任衛(wèi)中“安吉生土建筑實驗”等農(nóng)村住宅實踐經(jīng)驗，都為本研究提供了極其重要的參考和借鑒。以劉加平教授為首的西安建筑科技大學綠色建筑研究中心，通過大量的調(diào)查測試、模擬分析優(yōu)化和設(shè)計創(chuàng)作研究，試驗成功一種建立在黃土高原地區(qū)社會、經(jīng)濟、文化發(fā)展水平與自然環(huán)境基礎(chǔ)之上，繼承了傳統(tǒng)窯居生態(tài)建筑經(jīng)驗，適合黃土高原鄉(xiāng)村地區(qū)現(xiàn)代生產(chǎn)生活方式的新型綠色窯居建筑體系23。延安棗園村新型窯洞是其

31、中的代表作品之一（見圖3-5、3-6）圖3-5延安棗園新型窯洞外景（資料來源：姚佳麗攝于延安棗園村）綠色植物種植層 ；100mm 妙層太陽能電池陽光同,夏季種植爬藤植物卵石床雙層窗 保溫窗簾，太陽隴， 集卷板通風口內(nèi)設(shè)進風扇 （由屋頂太陽能電池供給）集熱水箱 i-TTTT白色抹面，腫植層60mm厚保護層 40mm厚細土氈一油防水層 瀝青珍珠巖 卵石層V 單季冬季儲存菜類水害圖3-6延安棗園綠色示范住宅綠色窯洞建筑單體形態(tài)模型24當前，我國太陽能建筑方面的研究多集中在東南沿海和長江三角洲等地區(qū)，在關(guān)中地區(qū)農(nóng)村住宅建筑中的太陽能等新能源技術(shù)及設(shè)計措施方面的一體化集成研究還未見報道。農(nóng)村住宅建筑量大

32、面廣，其能源使用方式，對關(guān)中地區(qū)總體建筑能耗及總體環(huán)境質(zhì)量以及從村居民的生活質(zhì)量影響很大。此方面的研究具有十分明顯的社會和環(huán)境意義，必將成為我國新農(nóng)村住宅研究的一個新的趨勢。第四章影響關(guān)中地區(qū)農(nóng)村住宅發(fā)展的主要因素分析關(guān)中地區(qū)的地理及氣候1.1地理位置關(guān)中地區(qū)，位于陜西中部，總面積5.55萬平方公里。包括西安、銅川、寶雞、咸陽、渭南五個省轄地級市，平均海拔約500米。介于陜北高原與秦嶺山地之間。西起寶雞峽，東迄潼關(guān)港口。關(guān)中盆地地勢平坦，土質(zhì)肥沃，水源豐富，機耕、灌溉條件都很好，是陜西自然條件最好的地區(qū)。北部為陜北黃土高原，向南則是陜南山地、秦巴山脈，為陜西的工、農(nóng)業(yè)發(fā)達，人口密集地區(qū)，富庶之

33、地。關(guān)中平原的基本地貌類型是河流階地和黃土臺城。渭河以南的平原地區(qū)的民居，以木構(gòu)架、土坯墻、夯土墻、磚墻為主要材料的單層坡屋頂建筑為主。在臺城斷續(xù)分布處也有少量生土窯洞民居，多半用于存放蔬菜、瓜果及柴草，一般不作居住之用。渭河北岸二階臺地的后緣，分布著東西延伸的黃土臺城，北接陜北高原南緣的山地，黃土層厚由十多米至百余米,堀面廣闊，一般海拔為460850米。嫄上的一般民居與城下相同25。在平原與臺源接壤處，臺源拔地而起，由于黃土質(zhì)地堅硬，平原與嫄地兒成90而不塌,多數(shù)民居就在向陽的城壁上開挖窯洞；有的因地就勢，背靠城壁把生土窯洞與石砌窯洞或一般民居組合成院落。1.2氣候特征關(guān)中盆地的年平均溫度為

34、1213.6,屬暖溫帶（見圖4-2）。季風性氣候，四季分明，冬夏較長，春秋氣溫升降急驟，夏有伏旱，秋多連陰雨。西安市是本省夏季高溫中心之一。東至潼關(guān)，西至寶雞，其溫差相差無幾。無霜期207天。年降雨量604毫米，雨量集中在79月。近年來冬季及夏季平均氣溫有逐步上升的趨勢。從歷史記載及現(xiàn)存民居的形式與布局看，還是屬于北方類型。民居的坡屋面形式以硬山居多，瓦屋面只作仰瓦，平面布局與構(gòu)架舉折與北京民居類同。由于夏季酷暑，因此較多的宅院在平面布局上采用南北窄長的內(nèi)庭，使內(nèi)庭處在陰影區(qū)內(nèi)，以求夏季比較陰涼25。.2.1降水量2001953195619591962196519681971197419771

35、980198319861989199219951998圖4-11953-1999年陜西關(guān)中地區(qū)年平均降水量變化曲線26圖4-2陜西關(guān)中地區(qū)年平均氣溫變化曲線26中國年降水量稅國降水較 臺灣 東北部喜馬拉 流山東南坡的降 水較多，年降水 堂的最高記錄是 臺灣的火燒春， 年平均降水量達 6558n*.年降水 置品少的地方. 是吐魯番盆地的 在克勝，年平均 降水復(fù)僅5. 9nM.A 除中 5*A-X圖4-5中國地震帶分布圖28圖4-4中國氣候干旱地區(qū)分布圖2865571年水*人值59年降水量小值圖4-3中國年降水量分布圖26.2.2氣溫西安地區(qū)屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，夏季高溫多雨，冬季稍冷少雨

36、。氣候溫和，四季分明，雨量適中，市區(qū)年平均溫度13.3C,最冷月1月平均氣溫-0.9C,最熱月7月平均氣溫26.4C,年平均氣溫13.013.4,最冷1月份平均氣溫-0.40.9,最熱7月份平均氣溫2526.6,年極端最低氣溫一20.6c（西安1995年1月11H）,年極端最高氣溫43.4C（長安1966年6月19日）27。.2.3自然災(zāi)害年內(nèi)主要氣象災(zāi)害有干旱、雨澇、冰雹、大風、干熱風和低溫凍害。由于關(guān)中地區(qū)降水量較少，干旱災(zāi)害時有發(fā)生，關(guān)中地區(qū)屬于中度干旱地區(qū)（見圖4-4）。關(guān)中地區(qū)東部位于汾渭地震帶上（見圖4-5）,歷史上偶有地震災(zāi)害發(fā)生，1556年1月23日，華縣發(fā)生8級強烈地震。此次

37、地震在我國歷史記載中是災(zāi)害極端嚴重的一次28。農(nóng)村住宅形式的決定因素4.2.1當?shù)刭Y源狀況水資源關(guān)中地區(qū)水資源嚴重匱乏，人均自產(chǎn)地表水占有量僅為310立方米，相當于全國人均占有量的15%,大大低于國際社會公認的維持一個地區(qū)經(jīng)濟和社會正常發(fā)展所需人均占有水資源量最低不少于1000立方米的臨界值。目前，西安市最高日用水量已達109萬立方米，已與黑河引水系統(tǒng)每日110萬立方米的供水能力基本持平。而據(jù)陜西省計委和水利廳審查通過的西安市水的中長期供求計劃報告的預(yù)測，到2010年，西安市總需水量將達到38.26億立方米，缺口達14億立方米，供需矛盾十分尖銳29。圖4-6中國水資源分布圖29太陽能資源從太陽

38、能資源分布狀況來看，西安地區(qū)年輻射總量居全國III類水平（見圖4-7）,屬于太陽能資源一般帶，全年日照時數(shù)為在22003000h之間，每平方米面積上一年接受的太陽能輻射總量為50165852ML,相當于170200kg標準煤燃燒所發(fā)出的熱量。而且相比城市，農(nóng)村地區(qū)污染小，空氣質(zhì)量好，太陽光的透射率高；同時農(nóng)村住宅本身占地面積廣、建筑密度小、層數(shù)低、間距大，接受太陽能的效率也高。因此，西安地區(qū)農(nóng)村住宅充分利用太陽能資源，是提高農(nóng)民居住生活環(huán)境，節(jié)約能源，減少環(huán)境污染的有效途徑。TO-80*IOQIOI3Q.130，MO.圖4-7中國太陽能資源分布圖第五章設(shè)計方案概念篇為了更好的展示團隊的創(chuàng)作思路

39、，我們結(jié)合五次共156戶農(nóng)家的調(diào)研成果（調(diào)研成果報告見附錄一）設(shè)計了一套位于關(guān)中地區(qū)的西安市臨潼區(qū)尖角村的新農(nóng)村綠色生態(tài)住宅方案，并制作了電腦模型及實物模型，結(jié)合該地區(qū)的氣候特點及新農(nóng)村建設(shè)的條件，試圖通過試點建設(shè)，推廣綠色建筑在關(guān)中農(nóng)村的使用，從而提高農(nóng)民的生活質(zhì)量，并最大限度的節(jié)約資源、保護環(huán)境、減少污染，最終實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。研究項目的應(yīng)用，預(yù)期將為西安地區(qū)農(nóng)村住宅的節(jié)能減排實踐開拓新的前景，并為大面積推廣提供范例和基礎(chǔ)研究依據(jù)。以下我們將從規(guī)劃階段、設(shè)計階段綠色生態(tài)策略及節(jié)能技術(shù)分析分別加以分析。圖5-1設(shè)計方案透視效果圖（自繪）方案設(shè)計說明：方案設(shè)計立足于“以人為本”，營造舒適自

40、然、靈活豐富的居住環(huán)境。設(shè)計滿足居住要求的最佳尺度，提高土地利用率。主要采用太陽能和沼氣等技術(shù)節(jié)約能源，改善住宅物理環(huán)境,同時采用水處理及循環(huán)系統(tǒng)等技術(shù)來減少排放；從而達到節(jié)能減排的目的。方案的平面具有傳統(tǒng)的“堂前屋后、前院后院”的農(nóng)宅形式。借鑒當?shù)貍鹘y(tǒng)民間適應(yīng)氣候特點及居民生活習性，前院作為景觀和鄰里交往空間，便于村民相互串門、交流、活動。后院將結(jié)合沼氣等生態(tài)技術(shù)，為農(nóng)民提供洗漱、儲藏等空間。根據(jù)中國熱工設(shè)計分區(qū)，西安屬于寒冷地區(qū)，但夏季日照充足、氣候炎熱，因此住宅的選址既要保證冬季能充分利用太陽能、阻擋寒風，又要保證夏季遮陽和自然通風。農(nóng)村住宅一般保持“原拆原建”，左鄰右舍相對位置不變，保

41、持原有的社會關(guān)系。應(yīng)根據(jù)傳統(tǒng)的“環(huán)境選擇”傾向，首先應(yīng)該選擇有充足的陽光、自然風、水源和植被，能避免噪聲和大氣污染的地方。另外，為了保證住宅的節(jié)能效果，還應(yīng)該盡量選擇周圍有住宅的基地，與周圍住宅聯(lián)排布置，以減少住宅與空氣的直接接觸面積。規(guī)劃鳥瞰圖（5-4）方案篇5.2平面生態(tài)設(shè)計策略：5.2.1朝向：實地調(diào)研情況中國北方地處北半球低緯度地區(qū)，年四季陽光基本均由南方射入，由這種自然地理環(huán)境所決定，中國的傳統(tǒng)住宅基本上是以坐北朝南為主，不僅是為了采光，還為了避北風。中國的地勢決定了其氣候為季風型，冬天有西伯利亞的寒流，夏天有太平洋的涼風。朝向選取策略影響住宅朝向的兩個主要因素是日照和通風，但現(xiàn)實中

42、常常出現(xiàn)這種現(xiàn)象，就是理想的日照方向可能恰恰是不利通風的方向。因此，農(nóng)村住宅“最佳朝向”的選擇應(yīng)全面考慮地理條件、氣候條件、建筑用地等因素，要同時有利于冬季日照和防風，夏季防曬和自然通風等。西安地區(qū)夏季主導(dǎo)風向是西南風，冬季為東北風，綜合西安地區(qū)地理、氣候條件，西安地區(qū)住宅最佳朝向為南偏東10,適宜朝向為南或南偏西，不宜朝向西、西偏北。這樣夏季可避免過多的太陽輻射，利于通風，冬季可爭取最大的太陽輻射，避免冷風入室。但具體建房選擇朝向時，還應(yīng)綜合考慮宅基地情況、宅前道路走勢等其它相關(guān)影響因素。西安地區(qū)夏季主導(dǎo)風向是西南風，冬季為東北風，綜合西安地區(qū)地理、氣候條件，西安地區(qū)住宅最佳朝向為南偏東10

43、,因此本方案考慮將主朝向設(shè)置為南向偏西。這樣夏季可避免過多的太陽輻射，利于通風，冬季可爭取最大的太陽輻射，避免冷風入室。5.2.2庭院設(shè)計策略：實地調(diào)研情況在所調(diào)查的156戶中，有庭院綠化的農(nóng)戶，占到總數(shù)的73.3%,無庭院綠化農(nóng)戶，占總數(shù)的26.7%。各戶進行庭院綠化的意愿也有不同。庭院節(jié)能減排設(shè)計策略住宅中的庭院是農(nóng)村生產(chǎn)生活的中心。傳統(tǒng)庭院內(nèi)飼養(yǎng)牲畜、堆放柴草、雜物、晾曬糧食，還可以作為處理自留地的農(nóng)產(chǎn)品和進行必要的副業(yè)加工場地，我們在考慮農(nóng)村庭院經(jīng)濟的同時，一方面農(nóng)業(yè)發(fā)展和牲畜養(yǎng)殖增加了農(nóng)民收入，另一方面為農(nóng)民提供清潔能源-沼氣。農(nóng)村住宅的平面布局應(yīng)該以農(nóng)村自身特點和農(nóng)民生活習慣為根本

44、，走一條可持續(xù)發(fā)展的道路，另外我們在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)一般農(nóng)家入口處設(shè)有門房，以便存放農(nóng)具、生活附屬品等。5.2.3體形系數(shù)體形系數(shù)是指被圍合的建筑物室內(nèi)單位體積所需建筑圍護結(jié)構(gòu)的表面積，它的值越小，則表明室內(nèi)與室外熱交換的面積越小，也就是能量流失的途徑越少；反之，就越大。為此建房時應(yīng)注意以下方面：(1)住宅體形不宜變化過多。農(nóng)村住宅本身體形單一，開間方向基本上覆蓋了整個宅基地，體形系數(shù)總體較小。(2)應(yīng)盡量形成建筑組合體。采用聯(lián)排的形式，可減少建筑外表面與空氣之間的熱傳導(dǎo)。(3)在滿足采光、通風等使用要求的前提下，應(yīng)適當降低住宅層高，尤其是盡量降低北向次要房間的層高。(4)應(yīng)適當加大房屋進深尺寸。在

45、開間不變的情況應(yīng)盡量加大房屋進深，但以不影響采光為限。5.2.4平面布局實地調(diào)研情況我們對五個村子的調(diào)查發(fā)現(xiàn)這些住宅的平面主要有七種形式。由于現(xiàn)在的社會生活水平提高了，所以現(xiàn)在的住房的形式走向多元化，平面功能趨于合理化。這些住宅的平面共同點主要是：每戶住宅均有自己的院子，局部為二層，建筑都是磚混結(jié)構(gòu)，住宅大部分都是八九十年代建設(shè)的，主建筑部分為平屋頂。圖5-5左側(cè)為一層平面右側(cè)為二層平面(自繪)(a)內(nèi)刖后陷，|、阮洛，刖后陷阮于圖世各廳聯(lián)系。郁力一層，怪怖問仕各廳后，其下為儲物間。廚房位于門房建筑左側(cè)內(nèi)，雜物間、廁所位于后院內(nèi)，房屋成南北(上北)布置，建筑是磚混結(jié)構(gòu)，而且是平屋頂。這類住宅在

46、這里多見。(b)前后兩個院落，通過客廳聯(lián)系。部分二層，廚房位于樓梯間下，樓梯露天。廁所位于后院內(nèi)，房屋成南北布置，建筑是磚混結(jié)構(gòu)，是平屋頂。住宅沒有門房，但有門樓，此類住宅在這里比較多見。(c)有前后兩個院落，通過客廳聯(lián)系。部分二層住宅，廚房及部分臥室雜物間成東廂布置，樓梯露天。廁所位于后院內(nèi)，房屋主要還是成南北布置，建筑是磚混結(jié)構(gòu)，是平屋頂。后院內(nèi)有豬圈，此類住宅在這里非常少見。（d）有前后兩個院落，前后兩院子通過客廳還可以通過右側(cè)通道聯(lián)系。部分二層住宅，廚房洗澡間（太陽能）成東廂布置，樓梯位于室內(nèi)門廳。廁所位于后院內(nèi)，房屋主要還是成南北（下北）布置，建筑是磚混結(jié)構(gòu)，主體是平屋頂，后院部分為

47、坡屋頂。后院內(nèi)有雜物間，此類住宅在這里較為少見。（e）僅有一個院落，部分二層住宅，有門房，廚房位于門房內(nèi)，樓梯露天。廁所位于樓梯間下，房屋成南北（上北）布置，建筑是磚混結(jié)構(gòu)，是平屋頂。雜物間在走廊內(nèi)，此類住宅在這里非常少見。（f）有前后兩個院落，前后院通過左側(cè)的通道聯(lián)系（這樣可以避免進入室內(nèi)，對其它房間構(gòu)成影響），部分二層住宅，有門房，廚房位于門房西側(cè)，樓梯露天。廁所位于后院，后院有雜物間。房屋成南北（上北）布置，建筑是磚混結(jié)構(gòu)是平屋頂。此類住宅在這里非常少見。（g）有前后兩個院落，前后院通過客廳聯(lián)系，部分二層住宅，沒有門房但有門樓，廚房位于西側(cè)，樓梯露天。廁所位于后院，后院有雜物間。房屋成南

48、北（上北）布置，建筑是磚混結(jié)構(gòu)是平屋頂。此類住宅在這里多見。平面節(jié)能減排設(shè)計策略農(nóng)村住宅除了具有生活屬性外，還需要兼顧農(nóng)副業(yè)生產(chǎn)的功能，加上使用能源不同，農(nóng)村人口規(guī)模和農(nóng)民生活習慣不同，使農(nóng)村住宅與城市住宅相比具有獨特的內(nèi)容。農(nóng)村住宅的平面布局應(yīng)該以農(nóng)村自身特點和農(nóng)民生活習慣為根本，走一條可持續(xù)發(fā)展的道路。農(nóng)村住宅的基本組成空間包括：堂屋（客廳）、臥室、廚房、廁所、儲藏、走道等，但隨著農(nóng)村生活質(zhì)量的提高，住宅平面內(nèi)容應(yīng)該朝向豐富化、節(jié)能化方向發(fā)展，具體設(shè)計可以按照農(nóng)村住宅各組成部分的關(guān)系進行設(shè)計。綜合西安地區(qū)農(nóng)民生產(chǎn)生活習慣以及宅基地的特點，住宅的平面布局應(yīng)有如下特點：（1）平面內(nèi)容豐富化。在

49、繼承傳統(tǒng)功能布局的基礎(chǔ)上，按照農(nóng)村特有的生產(chǎn)、生活要求進行功能分區(qū)，盡量采用靈活開敞的平面布置，增設(shè)餐廳、儲臧室、老人房、兒童室等功能空間；在保留堂屋的同時增加過廳作為住宅的交通樞紐，解決堂屋動靜不分、潔污混雜、互相干擾的缺點；入口處增加了門斗，既有利于節(jié)能保溫，又便于存放各種隨身物品。根據(jù)農(nóng)村中家庭成員結(jié)構(gòu)以傳統(tǒng)的三代同堂，即老人與子女合住的現(xiàn)象，方案中針對老人的活動特點，把老人臥室安排在每戶南面一層，緊靠主入口和堂屋，以便老人出入。（2）平面設(shè)計節(jié)能化。把摟梯間、儲藏室等對熱舒適性要求低的房間布置在北向，冬季抵御寒風對主要房間的侵襲；南北向注意自然通風南向結(jié)合走廊設(shè)置陽光間。但單純作為集熱

50、部件的陽光間進深不宜大于0.6m,兼做使用空間時可按需要加大，但不宜超過1.4m。另外，陽光間和相鄰房間之間公共墻上的門窗開孔率不宜小于公共墻總面積的12%,通常的開孔率是25%50%叫（3）農(nóng)村廁所衛(wèi)生化。改變西安地區(qū)農(nóng)村廁所臨路而建對村容村貌的不良影響，把廁所和廚房結(jié)合設(shè)計，以充分利用太陽能熱水器。設(shè)計方案平面展示農(nóng)村住宅的基本組成空間包括：堂屋（客廳）、臥室、廚房、廁所、儲藏、走道等，但隨著農(nóng)村生活質(zhì)量的提高，住宅平面內(nèi)容應(yīng)該朝向豐富化、節(jié)能化方向發(fā)展，具體設(shè)計可以按照農(nóng)村住宅各組成部分的關(guān)系進行設(shè)計。一層平面圖及軸測圖見圖5-6,5-7o（圖5-6 ”層平面圖）（圖5-7 層軸測圖）前

51、堂后院式的主體布局繼承傳統(tǒng)，方便生產(chǎn)生活。前院種植闊葉落葉喬木，夏季可利用繁茂的枝葉遮擋陽光直射，冬季樹葉掉落，陽光可透過樹木照進屋內(nèi)，輻射地面產(chǎn)生熱量。把摟梯間、廚房等對熱舒適性要求低的房間布置在北向，冬季還可抵御寒風對主要房間的侵襲；南北向注意自然通風，南向結(jié)合走廊設(shè)置陽光間，用于冬季的利用太陽能取暖和夏季的隔熱通風。東邊中間的房間熱壞境最好，適宜老人居住，而且在層，交通便捷，安排老人房。起居室南向開窗采光，空間流動性好。二層平面圖及軸測圖見圖5-8、圖5-9。次齡圖5-8 二層平面圖（自繪）圖5-9二層軸測圖（自繪）二層主要布置臥室主臥是男女主人的臥室，次臥是子女的臥室，客臥提供來客的臥

52、室。主臥南向布置陽臺，次臥南是兩層通高的陽光間，為次臥提供良好的熱壞境，同樣地衛(wèi)生間對朝向和舒適性要求低，熱將衛(wèi)生間安排在北向，房間布置合理性強。圖5T0三層平面圖（自繪）圖5-11 三層軸測圖（自繪）三層東邊是二層的屋面，西邊由樓梯上來左邊是儲物間，儲物間位于三層通風性較好,適宜用作儲物；右邊建成曬臺，用于晾曬谷物，滿足生產(chǎn)的需要見圖5-10、圖5-11。5.3立面設(shè)計5.3.1實地調(diào)研情況門窗（1）H西安地區(qū)農(nóng)村新建住宅的大門一般為鐵門（圖5T2左圖），與大門相連的門房的門一般為木門（圖5-12右圖），正房外門為帶亮子的木門（圖5T2中圖）。大門上通常有一些裝飾性的凸起的半圓形銅制飾物，正

53、房外門上通常會有門花，雕琢的亦頗有講究，而門房內(nèi)的木門通常不做太多的裝飾，而已實用為主。圖5-12幾種常見的門的形式（自攝）門構(gòu)造本身無保溫隔熱措施，但據(jù)觀察，冬季時，大部分農(nóng)戶門房的內(nèi)門和正房的外門都采用塑料門簾和棉門簾以及兩者結(jié)合的方式進行室內(nèi)保溫（見圖5T3）,。圖5T3東大村冬季門簾保溫方式組圖（資料來源：自攝）（2）窗調(diào)查結(jié)果顯示，西安地區(qū)農(nóng)村住宅2000年以前的主要采用木窗，從1990年開始鋁合金窗才逐漸有所應(yīng)用，到2000年以后新建住宅采用鋁合金窗的比率逐漸升高，塑鋼窗和鋼窗也開始應(yīng)用。在被訪住戶中，窗戶均采用單層玻璃，無保溫隔熱構(gòu)造措施，而且窗戶本身密封不嚴.窗戶的形式也大多類

54、似（圖5T4）,木窗一般都是單層玻璃雙扇窗，隨著社會的發(fā)展，越來越多的鋁合金窗戶也將被用于農(nóng)村住宅。圖5-14東大村幾種常見的窗戶形式（自攝）屋頂調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當前西安地區(qū)農(nóng)村住宅的屋頂主要有三種形式：坡屋頂、平屋頂和平上起坡屋頂。在所調(diào)查的156戶西安地區(qū)農(nóng)村住宅中，這三種屋頂形式以平屋頂居多，坡屋頂次之，而平上起坡屋頂較少。（1）坡屋頂坡屋頂住宅是1980年以前西安地區(qū)農(nóng)村的主要建房形式，結(jié)構(gòu)類型為木制屋架承重，又可分為單坡屋頂和雙坡屋頂兩種形式。圖5T5雙坡屋頂（自攝）圖5T6雙坡屋頂屋架結(jié)構(gòu)（自攝）（2）平屋頂平屋頂是西安地區(qū)農(nóng)村上世紀90年代以來主要的建房形式，以鋼筋混凝土為主體承重結(jié)構(gòu)

55、，上鋪水泥砂漿作簡易防水層，最后抹水泥找平。近年來平屋頂主要以現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)為主，不易漏水。在所調(diào)查農(nóng)戶中，共有5戶表示對屋頂進行了保溫隔熱設(shè)計，其中有3戶對屋頂做了覆土保溫隔熱處理（在現(xiàn)澆混凝土上覆約30mm厚的土，并找坡，然后在覆土上張拉鋼筋網(wǎng)，最后再抹一層約15-20mm厚的水泥）；另有2戶做了吊頂。據(jù)住戶反映，這些措施都有效地改善了室內(nèi)熱環(huán)境。圖5-17平屋頂（自攝）圖5-18平上起坡屋頂（自攝）（3）平上起坡屋頂這是-一種平屋頂和坡屋頂結(jié)合的一種建房形式，在該地區(qū)中較為少見。本次調(diào)查中見到9戶采用了此種屋頂形式。據(jù)住戶反映，該住宅室內(nèi)夏季很涼爽。但由于平頂上又起坡屋頂使得無法晾曬糧食

56、，而且坡屋頂施工復(fù)雜、花費較大，在外觀上也不如平屋頂好看，所以很多當?shù)卮迕癫⒉徽J同此種屋頂形式,。5.3.2立面設(shè)計節(jié)能減排設(shè)計策略農(nóng)村生態(tài)立面設(shè)計在考慮美觀的同時，應(yīng)注重窗墻比，窗戶是建筑立面組成的重要元素,同時合理的窗墻比是住宅保溫隔熱的重要因素，這要求住宅要有合理的開窗位置和開窗面積。我國民用建筑節(jié)能設(shè)計標準（采暖居住建筑部分）規(guī)定：北向、東西向和南向的窗墻比應(yīng)分別低于25%,30%和35機如果超出上限，則應(yīng)相應(yīng)地降低外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)。因此，立面窗戶的設(shè)計應(yīng)首先滿足保溫隔熱要求。住宅必須與所在地的地理環(huán)境相協(xié)調(diào)，與氣候條件相適應(yīng)，并有獨特、濃厚的鄉(xiāng)土氣息。并且充分尊重地方特色，例如，

57、可提取傳統(tǒng)建筑符號進行設(shè)計，如坡屋頂，地方傳統(tǒng)屋脊形式等，使住宅外立面具有地域特色。5.3.3設(shè)計方案立面展示聯(lián)排立面效果如圖5T9圖5T9聯(lián)排立面效果（自繪）4剖面設(shè)計4.1剖面節(jié)能減排設(shè)計策略自然通風生態(tài)策略自然通風是一種具有很大潛力的通風方式，它具有節(jié)能、改善室內(nèi)熱舒適性和提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的優(yōu)點，是人類歷史上長期賴以調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境的原始手段。主要采用以下兒種自然通風方式：1）利用風壓實現(xiàn)自然通風2）利用熱壓實現(xiàn)自然通風3）風壓與熱壓相結(jié)合實現(xiàn)自然通風4）機械輔助式自然通風5）雙層維護結(jié)構(gòu)自然通風最基本的動力是風壓和熱壓。由于農(nóng)村住宅的進深較小，考慮到經(jīng)濟與實用性等方面的原因，所以我們利用風

58、壓來實現(xiàn)自然通風。在具有良好的外部風環(huán)境的地區(qū)，風壓可作為實現(xiàn)自然通風的主要手段。在我國大量的非空調(diào)建筑中，利用風壓促進建筑的室內(nèi)空氣流通，改善室內(nèi)的空氣環(huán)境質(zhì)量，是一種常用的建筑處理手段。風洞試驗表明：當風吹向建筑時，因受到建筑的阻擋,會在建筑的迎風面產(chǎn)生正壓力。同時,氣流繞過建筑的各個側(cè)面及背面，會在相應(yīng)位置產(chǎn)生負壓力。風壓通風就是利用建筑的迎風面和背風面之間的壓力差實現(xiàn)空氣的流通。壓力差的大小與建筑的形式、建筑與風的夾角以及建筑周圍的環(huán)境有關(guān)。當風垂直吹向建筑的正立面時,迎風面中心處正壓最大,在屋角和屋脊處負壓最大。另外,伯努利流體原理顯示,流動空氣的壓力隨其速度的增加而減小,從而形成低

59、壓區(qū)。依據(jù)這種原理,可以在建筑中局部留出橫向的通風通道，當風從通道吹過時,會在通道中形成負壓區(qū)，從而帶動周圍空氣的流動,這就是管式建筑的通風原理。通風的管式通道要在一定方向上封閉，而在其他方向開敞,從而形成明確的通風方向。這種通風方式可以在大進深的建筑空間中達到較好的通風效果4.2設(shè)計方案剖面示意自然通風，是由于建筑物開口處存在空氣壓力差而產(chǎn)生的空氣流動。對于夏季炎熱而且沒有機械通風的農(nóng)村，自然通風顯得尤為重要，它是夏季室內(nèi)降溫的有效途徑之一。西安地區(qū)農(nóng)村住宅橫長縱深，一般都有前后院，因此，大部分住宅主要房間前后都開窗，這對夏季形成室內(nèi)穿堂風非常有利。夏季，西南風經(jīng)過庭院植物和儲水池，經(jīng)蒸發(fā)降

60、溫后穿越室內(nèi)，加強室內(nèi)降溫。剖面圖見圖5-20。100圖5-201-1剖面圖（自繪）第六章工作原理及性能分析節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約資源及廢棄物處理是生態(tài)住宅設(shè)計中特別關(guān)注的技術(shù)內(nèi)容。在工程實施過程中，生態(tài)住宅涉及的技術(shù)體系則更為龐大，包括能源系統(tǒng)（新能源與可再生能源的利用）、水環(huán)境系統(tǒng)、聲環(huán)境系統(tǒng)、光環(huán)境系統(tǒng)、熱環(huán)境系統(tǒng)、綠化系統(tǒng)、廢棄物管理與處置系統(tǒng)、綠色建材系統(tǒng)等，對于具體的節(jié)能減排技術(shù)的綜合利用工作原理及性能分析如下：綠色生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)住宅綠色生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)中，在屋面架設(shè)太陽能集熱板，太陽能光熱系統(tǒng)為住戶提供了日常生活熱水和冬季取暖；在檐口設(shè)置雨水收集槽，在廚房和衛(wèi)生間對淘米水等無公害的水進