ANYANGINSTITUTEOFTECHNOLOGY《住宅建筑設(shè)計(jì)原理》課程論文低碳式住宅建筑設(shè)計(jì)系（院）名稱(chēng)：土木與建筑工程學(xué)院`專(zhuān)業(yè)班級(jí)：城市規(guī)劃11級(jí)學(xué)生姓名：徐靜偉學(xué)號(hào)：2011040300182013年1月低碳式住宅建筑設(shè)計(jì)摘要：我國(guó)處于建設(shè)發(fā)展的高速增長(zhǎng)期，城市化、現(xiàn)代化進(jìn)程還將持續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間，而建筑業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，在能源的有效利用、減少污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面還處于起步與探索階段，所面臨的能源與環(huán)境問(wèn)題更為突出。因此，對(duì)照我國(guó)的新能源發(fā)展規(guī)劃與低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展目標(biāo)，積極嘗試通過(guò)設(shè)計(jì)手段在建筑的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行中提高建筑能源利用效率，改善建筑的環(huán)境性能，引領(lǐng)低碳的生活方式，是當(dāng)代建筑師所需肩負(fù)的責(zé)任。關(guān)鍵字：建筑節(jié)能，低碳，環(huán)保建筑能耗向來(lái)是能源消耗的重要組成部分。目前我國(guó)節(jié)能建筑仍處在試點(diǎn)層面，尚未全面推行，建筑節(jié)能只相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家的起步階段，節(jié)能工作行動(dòng)遲緩。推動(dòng)建筑節(jié)能成為全世界建筑界實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念的大趨勢(shì)，也是時(shí)下中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)面臨的重要任務(wù)。1住宅建筑規(guī)劃中的節(jié)能設(shè)計(jì)1.1合理確定建筑朝向和平面形狀

選擇合理的建筑物朝向是一項(xiàng)重要的節(jié)能措施。實(shí)測(cè)表明：在其他條件相同情況下,東西向板式多層住宅建筑的耗能量要比南北向的高5%左右。現(xiàn)代住宅設(shè)計(jì)中,建筑的朝向應(yīng)根據(jù)住宅內(nèi)部房間的使用要求、當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向、太陽(yáng)的輻射、建筑周?chē)沫h(huán)境以及各地區(qū)的氣候等因素,通過(guò)調(diào)查、研究、分析、評(píng)價(jià)來(lái)確定。一般來(lái)說(shuō),我國(guó)住宅最適宜的建筑朝向?yàn)槟下云珫|或西。對(duì)于氣候炎熱的南方地區(qū),應(yīng)考慮住宅建筑的長(zhǎng)軸方向垂直夏季主導(dǎo)風(fēng)向,而北方冬季寒冷,住宅建筑的長(zhǎng)軸方向應(yīng)平行冬季主導(dǎo)風(fēng)向,以防止冷空氣滲透量的增大。住宅建筑的平面形狀,應(yīng)在體積一定的情況下,采用外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面積小的建筑。因?yàn)橥獗砻娣e越小,冷負(fù)荷越小,能耗越小。

1.2合理規(guī)劃平面布局及控制體形系數(shù)

居住區(qū)住宅的平面布局有周邊式、自由式和行列式3種。周邊式太封閉,不利于風(fēng)的導(dǎo)入;自由式多在受地形限制時(shí)采用;行列式是最常見(jiàn)的形式,有并列式和錯(cuò)列式布局的變化,在某些地形中,還會(huì)出現(xiàn)斜列式布局。為了促進(jìn)通風(fēng),居住區(qū)布局應(yīng)盡量采取行列式和自由式,從建筑防熱的角度來(lái)看,行列式和自由式都能爭(zhēng)取較好的朝向,使大多數(shù)房間能夠獲得良好的自然通風(fēng)和日照,其中又以錯(cuò)列式和斜列式的布局較為好。

在立體布置方面,應(yīng)采取“前低后高”和有規(guī)律的“高低錯(cuò)落”等建筑手法,從而有效地挖掘環(huán)境的節(jié)能功能,同時(shí)又可打破居住區(qū)單調(diào)、呆板的效果。

體形系數(shù)是建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面積與其所包圍的建筑體積之比。比值越大，能耗就越多。研究資料表明：體形系數(shù)每增加0.01,耗熱量指標(biāo)增加2.5%。因此,正確處理建筑形式多樣化與節(jié)能的關(guān)系,是建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)引起重視的問(wèn)題。一般講,6層左右的建筑物對(duì)建筑節(jié)能較為有利。另外，建筑物的外形越簡(jiǎn)單,其外表面積越小,熱交換量亦越少。因此,建筑物的造型宜簡(jiǎn)潔、完整,盡量避免復(fù)雜的輪廓線。

1.3合理的套型平面

在住宅單體套型方案設(shè)計(jì)時(shí),要從節(jié)能的角度、提高舒適性及家居生活的規(guī)律出發(fā),合理進(jìn)行各房間功能分區(qū)。一般應(yīng)將家庭人員主要活動(dòng)的且停留時(shí)間長(zhǎng)的客廳、主臥室等布置在南向,廚房、衛(wèi)生間等布置在朝北和東西向。這樣使主要居室在冬季能獲得充裕的陽(yáng)光;套內(nèi)每個(gè)房間均要有直接對(duì)室外的窗,前后房間的門(mén)窗盡量相對(duì)設(shè)置,為自然采光和夏季組織穿堂風(fēng)創(chuàng)造條件;炎熱地區(qū)可采用內(nèi)天井或外天井住宅套型平面,利用高差和熱壓差形成自然通風(fēng),以此改善室內(nèi)的微小氣候。

2低碳設(shè)計(jì)建筑住宅

對(duì)于建筑來(lái)說(shuō)，低碳設(shè)計(jì)意味著整個(gè)設(shè)計(jì)、建造、使用與廢棄環(huán)節(jié)都要考慮到低能耗、低污染與低排放。在考建筑的耐久性設(shè)計(jì)的同時(shí)兼顧建筑的易拆除設(shè)計(jì)、節(jié)約資源設(shè)計(jì)和可再生能源利用設(shè)計(jì)等。2.1減少能源需求總的來(lái)講，降低能源需求最有效的方法是“被動(dòng)式設(shè)計(jì)”。例如．根據(jù)太陽(yáng)、風(fēng)向和基地環(huán)境來(lái)調(diào)整建筑的朝向；最大限度地利用自然采光以減少使用人工照明；提高建筑的保溫隔熱性能來(lái)減少冬季熱損失和夏季多余得熱；利用蓄熱性能好的墻體或樓板以獲得建筑內(nèi)部空間的熱穩(wěn)定性；利用遮陽(yáng)設(shè)施來(lái)控制太陽(yáng)輻射；合理利用自然通風(fēng)來(lái)凈化室內(nèi)空氣并降低建筑溫度；利用具有熱回收性能的機(jī)械通風(fēng)裝置。2.2可替代能源和可再生能源太陽(yáng)能可以用來(lái)產(chǎn)生熱能和電能。太陽(yáng)能光電板技術(shù)的迅速發(fā)展，如今其成本已經(jīng)大大降低，而且日趨高效。在住宅中使用太陽(yáng)能集熱器是一種有效利用太陽(yáng)能的途徑，目前主要用來(lái)為用戶提供熱水。地?zé)崮芤彩且环N不容忽視的能源，由于其溫度相對(duì)恒定，所以既能夠在冬季供熱也可在夏季制冷。低碳設(shè)計(jì)不是建筑設(shè)計(jì)的附加物，不應(yīng)把它割裂看待。目前普遍的一個(gè)誤區(qū)是建筑設(shè)計(jì)完成后把低碳設(shè)計(jì)作為一個(gè)組件安裝上去。事實(shí)上，從建筑設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該考慮低碳的因素使之與設(shè)計(jì)整合，并使得一種手段能夠達(dá)到多種功效。例如使用太陽(yáng)能光電板作為遮陽(yáng)板來(lái)阻擋過(guò)多的太陽(yáng)輻射。減少能源需求的同時(shí)能夠縮小供熱和制冷系統(tǒng)的設(shè)備規(guī)模，甚至能夠完全擯棄傳統(tǒng)的供熱制冷系統(tǒng)。又如低碳辦公摟設(shè)計(jì)無(wú)需采用傳統(tǒng)系統(tǒng)，僅利用地?zé)嵋约叭梭w散熱及辦公設(shè)備等產(chǎn)生的熱量并采用熱回收設(shè)備便可滿足冬季供熱。3節(jié)能環(huán)保材料在未來(lái)建筑領(lǐng)域中的趨勢(shì)在全球能源供應(yīng)趨緊的形勢(shì)下，節(jié)能已成為建筑業(yè)必須面對(duì)的另一個(gè)重要課題。中國(guó)企業(yè)的節(jié)能環(huán)保意識(shí)正日益趨于成熟。最近由世界聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織主辦的，圍繞“節(jié)能環(huán)?！边M(jìn)行的中國(guó)環(huán)渤海節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)評(píng)選活動(dòng)，引起了全球節(jié)能環(huán)保界對(duì)中國(guó)的廣泛關(guān)注。其中新型建材生產(chǎn)企業(yè)尤其受關(guān)注。有關(guān)環(huán)保人士表示，這不僅僅是意味著中國(guó)環(huán)渤海企業(yè)的節(jié)能環(huán)保取得了階段性實(shí)質(zhì)成果，另外一方面，也是對(duì)中國(guó)其他地區(qū)企業(yè)的一種鞭策。3.1居住環(huán)境環(huán)保意識(shí)的提高必將為節(jié)能環(huán)保材料提供廣闊的市場(chǎng)在全球能源供應(yīng)趨緊的形勢(shì)下，居住環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì)成為建筑業(yè)必須面對(duì)的一個(gè)重要課題。目前建筑業(yè)對(duì)居住環(huán)境建造中節(jié)能環(huán)保材料的運(yùn)用節(jié)主要體現(xiàn)在窗戶和照明節(jié)電上。例如在玻璃窗的設(shè)計(jì)上，雙層玻璃越來(lái)越普遍，雙層玻璃一可防塵，二可防噪音，三可防暑避寒。一些室內(nèi)設(shè)備更多地采用光電池作為能源；自動(dòng)轉(zhuǎn)向的遮陽(yáng)傘、光電池自動(dòng)遮簾等產(chǎn)品也十分引人注目，它們既能使室內(nèi)采集到足夠的光線，又能保持室內(nèi)的熱度，從而使傳統(tǒng)樓房向建設(shè)智能化樓房邁出了一大步。新型節(jié)能裝置還包括，照明系統(tǒng)廣泛采用熒光燈、鹵素?zé)?、白熾燈等，均以獲得室內(nèi)節(jié)能與照明的最佳效果。此外，在屋頂安裝可調(diào)節(jié)的采光系統(tǒng)，可將陽(yáng)光通過(guò)反射的“管道”送往室內(nèi)。如果在設(shè)計(jì)墻體、屋頂時(shí)，通盤(pán)考慮門(mén)窗、遮陽(yáng)、熱量采集、自然通風(fēng)和太陽(yáng)能發(fā)電、熱水等的功能和需求，也可為樓房提供或節(jié)省能源。其實(shí)就環(huán)保建筑材料的實(shí)用性而言，關(guān)鍵還要有一個(gè)好的設(shè)計(jì)，能充分發(fā)揮材料的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。所謂好的設(shè)計(jì)，不僅僅就外觀而言，其實(shí)建筑設(shè)計(jì)中最重要的東西——大到總體規(guī)劃層面，小到構(gòu)造設(shè)計(jì)層面——很多都是隱形的。比方說(shuō)一棟經(jīng)過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)的房子，可能會(huì)有一個(gè)設(shè)計(jì)得很好的采暖和通風(fēng)系統(tǒng)，也采用了保溫性能很好的外墻和屋頂材料，門(mén)窗的隔熱材料也采用了很好的品牌，其中每一個(gè)構(gòu)造都務(wù)求做到精益求精，以保證其耐久性和質(zhì)量。但這些東西大都是看不見(jiàn)的。在節(jié)能設(shè)計(jì)中，即使是一顆釘子的構(gòu)造，都會(huì)對(duì)房子的整體保溫性能產(chǎn)生很大影響，更不要說(shuō)藏在外墻飾面下的保溫砂漿層和天花板后面的新風(fēng)系統(tǒng)了。3.2節(jié)能環(huán)保材料在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用已成為當(dāng)今世界建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)據(jù)介紹，歐洲目前正在掀起一場(chǎng)“建筑革命”，人們期待新一代的房屋不僅能確保能源自給自足，還能將剩余的能源輸入電網(wǎng)?？梢?jiàn)這是人們對(duì)當(dāng)今建筑行業(yè)提出的一個(gè)新的要求，也是世界環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)的一個(gè)表現(xiàn)。相應(yīng)環(huán)保建筑材料的使用將會(huì)為整個(gè)建筑行業(yè)注入一股新鮮血液，它不僅解決了人們異常關(guān)注的環(huán)境污染問(wèn)題，也充分實(shí)現(xiàn)了資源的合理、重復(fù)利用，使整個(gè)建筑在設(shè)計(jì)和構(gòu)造上更加趨于完美化、合理化，能夠跟上時(shí)代步伐。4結(jié)論建筑始終是一門(mén)工程與藝術(shù)相結(jié)合的科學(xué)，在建筑中貫穿生態(tài)設(shè)計(jì)的理念意味著高新生態(tài)技術(shù)的運(yùn)用的同時(shí)，讓技術(shù)和審美時(shí)尚相融合，根據(jù)具體設(shè)計(jì)所處的區(qū)域特征，在常規(guī)的設(shè)計(jì)中尋求調(diào)整的方法，以最小的投入換取生態(tài)效益的最大化。對(duì)文明的梳理，多學(xué)科的融入，在能源危機(jī)的時(shí)代中作出建筑師冷靜的思考，將是未來(lái)建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)環(huán)境與資源問(wèn)題的必由之路。參考文獻(xiàn)：［1］張通.清華大學(xué)環(huán)境能源樓———中意合作的生態(tài)示范性建筑［J］.建筑學(xué)報(bào)，2008(2):34－39.