論長江中下游地區(qū)住宅建筑節(jié)能設(shè)計及應(yīng)用

1、論長江中下游地區(qū)住宅建筑節(jié)能設(shè)計及應(yīng)用摘要：氣候是影響建筑設(shè)計的一個重要因素，在不同的區(qū)域條件下，應(yīng)有不同的建筑形態(tài)空間布局，即適應(yīng)氣候的地域技術(shù)。本文將針對長江中下游地區(qū)氣候特征，從建筑布局、建筑遮陽、空氣間層的保溫隔熱、室內(nèi)空間組織、圍護結(jié)構(gòu)等來探討該地區(qū)住宅建筑節(jié)能設(shè)計。力圖降低建筑能耗，創(chuàng)造建筑微氣候，并從地域技術(shù)，構(gòu)造設(shè)計上來創(chuàng)作適應(yīng)該地區(qū)氣候的住宅建筑。關(guān)鍵字：住宅建筑；構(gòu)造設(shè)計；地域技術(shù)；節(jié)能。1、長江中下游地區(qū)氣候特征長江中下游地區(qū)地理緯度大致在北緯30°32°，屬于氣候過渡地區(qū)，這一地區(qū)的氣候特點夏季氣溫較高，持續(xù)時間長達34個月，太陽輻射

2、強度大；冬季較冷，時間長達23個月，相對濕度較大，季節(jié)風(fēng)旺盛。該地區(qū)住宅建筑的保溫隔熱還沒有一個可參考的理論依據(jù)，住宅室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量普遍較差，冬季室內(nèi)陰冷潮濕，最冷月份室內(nèi)平均氣溫只有46；夏季悶熱，最熱月份室內(nèi)氣溫高達32左右，特別是在頂層及西曬房間顯得十分悶熱難受。在正常情況下，相同體積、相同材質(zhì)、相同質(zhì)量的物體，在同一環(huán)境條件下，所吸收的太陽輻射熱相等，其根本的區(qū)別只在于熱量在形體中分布情況。建筑并不同于一般的形體，它已經(jīng)有一個普通的形體轉(zhuǎn)化為了有生命力的空間形態(tài)，需要有采光與通風(fēng)，這就必然需要有門窗，而太陽熱輻射就會通過門窗傳入室內(nèi)，怎樣既保證室內(nèi)采光通風(fēng)，又能夠盡可能的有效阻止熱輻射

3、。這就需要在設(shè)計中就必須知道該地區(qū)一年四季太陽的運行規(guī)律，分析該地區(qū)生物氣候特征，采用合適的建筑造型，以及建筑朝向，并采取有效的建筑遮陽措施。2、生物氣候地方主義理論氣候和地域是緊密相連的兩個概念，從上個世紀(jì)二三十年代就開始對建筑與氣候、建筑與地域關(guān)系的研究。隨著科技的進步，研究的不斷深入，建筑節(jié)能也取得了一定的成效。1963年，V·奧戈雅所著的設(shè)計結(jié)合氣候：建筑地方主義的生物氣候研究，概括了60年代以前的建筑設(shè)計與氣候、地域關(guān)系研究的各種成果，提出"生物氣候地方主義"的設(shè)計理論，將滿足人體的生物舒適感覺（冷、熱、干、濕等）作為設(shè)計的出發(fā)點

4、，注重研究氣候、地域和人體生物感覺之間的關(guān)系，認為建筑設(shè)計應(yīng)遵循氣候生物技術(shù)建筑的過程。生物氣候地方主義理論較大地影響了以后的建筑設(shè)計，例如70年代德國適應(yīng)氣候節(jié)能建筑研究。印度的柯里亞提出了"形式追隨氣候的設(shè)計方法論。從生物氣候?qū)W角度出發(fā)，結(jié)合地域氣候條件進行設(shè)計設(shè)計者用來表達地方主義文化特征的重要手段，也是為了滿足當(dāng)前社會發(fā)展需求。長江中下游地區(qū)住宅建筑設(shè)計中的地域技術(shù)為適應(yīng)長江中下游地區(qū)的氣候特征，必然要產(chǎn)生一系列適應(yīng)性的空間形態(tài)。圍護結(jié)構(gòu)的隔熱性能在自然通風(fēng)的情況下，要使室內(nèi)氣溫低于室外氣溫的有效方法是加強外墻及窗戶的隔熱性能。根據(jù)建筑的隔熱機理，太陽輻射投射到建筑外

5、表面時一部分立刻被反射出去，另一部分被吸收。被建筑外表面吸收的熱量一部分向室內(nèi)傳遞，另一部分以長波輻射和空氣對流的形式向室外散發(fā)。投射到建筑外表的太陽輻射最終散發(fā)到室內(nèi)和室外。顯然，散發(fā)到室外的熱量越多，傳遞到的熱量就越少。因此增大建筑外表的反射有利于減少傳向室內(nèi)的熱量。因此對于夏季高溫時間長的長江中下游地區(qū)建筑外墻體通常采用白色粉刷或淺色飾面來達到外墻反射隔熱的效果。從圖上還可以看到，最終要使得傳向室內(nèi)的熱量少還應(yīng)該減少建筑外圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，即在外圍護結(jié)構(gòu)中設(shè)置隔熱層，隔離室外熱量向室內(nèi)傳遞，這樣一來建筑外表吸收的熱量將大量聚集在外表面，促使建筑外表面溫度升高，進一步提高了建筑外表面與環(huán)

6、境之間的溫差，有利于向室外散熱。窗戶的隔熱性能問題一直是外圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為重要的一個因素主要是怎樣改善及防止空氣滲透。對于長江中下游地區(qū)而言，要解決的是窗戶隔熱的問題。在夏季滿足自然采光的同時，能夠盡可能的使陽光滯留在戶外，目前最常用的方法是采用雙層玻璃窗，使用中空、隔熱和反射玻璃等，但空氣間層一般只在20mm左右，并不能有效的達到隔熱的目的，要達到40mm才有一定的效果，這就使得空氣間層的壓力變得更小，采用的玻璃就必須有更大的強度，這就勢必提高造價。如果在空氣間層填充反光材料，會達到更好的效果。3、建筑布局及內(nèi)部空間的組織與劃分在長江中下游地區(qū)，為舒緩夏季酷熱的氣溫。建筑的總體布局上就應(yīng)該

7、緊密的圍繞這一問題展開。在建筑的布局上應(yīng)舒展開敞，有較大的窗洞開口，有利于自然通風(fēng)。采用較深的門廊和遮陽板有助于導(dǎo)風(fēng)與降溫。隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，人民群眾對住宅建筑的各個方面的要求越來越高，對生活的空間環(huán)境更加的重視，住宅設(shè)計中的"大廳小臥"的概念為適應(yīng)現(xiàn)代住宅觀的變化應(yīng)運而生，它反映了住宅建筑的發(fā)展趨勢，是住宅設(shè)計進步的一個象征。4、構(gòu)造設(shè)計學(xué)在長江中下游地區(qū)住宅建筑設(shè)計中的運用根據(jù)不同的地域氣候特征，構(gòu)建一套相應(yīng)的建筑構(gòu)造設(shè)計，是建筑領(lǐng)域在不斷追求的目標(biāo)。其基本的思想是：不依賴耗能設(shè)備，而在建筑形式、空間布局和構(gòu)造上采取措施，以改善建筑

8、環(huán)境，實現(xiàn)微氣候建構(gòu)。印度建筑師柯里亞的作品對該設(shè)計思想作了有利的注釋。為解決干熱氣候的建筑和通風(fēng)，柯里亞提出了"開敞空間"和"管式住宅"前者體現(xiàn)了有影陰的戶外或半戶外空間更適合于干熱地區(qū)公共活動的信念；后者把煙囪抽風(fēng)原理應(yīng)用于剖面設(shè)計中，在底層高密度的住宅群體中，既可創(chuàng)造小型化的陰影戶外空間，又有效的解決了室內(nèi)空氣流通問題，并直接產(chǎn)生了直接反映氣候特征的建筑形象。根據(jù)冬季與夏季太陽的不同高度角來制定有效的利用陽光和遮陽措施。在住宅建筑中設(shè)置陽光間和中心溫室，冬季陽光間和中心溫室可以充分吸收太陽輻射熱量，為住宅提供一定的熱

9、量，此時將遮陽百葉拉起，通風(fēng)屋頂進風(fēng)口和出風(fēng)口封閉。夏季陽光間和中心溫室的百葉都是開放的可以遮擋陽光，雙層屋頂?shù)倪M風(fēng)口和出風(fēng)口的百葉在夜間和白天某些時刻是開啟的，以帶走空氣間層中受熱的空氣避免室內(nèi)溫度過高。此外，利用地下風(fēng)管系統(tǒng)，冷卻室外空氣，并將其導(dǎo)入中心庭院。在建筑設(shè)計中應(yīng)該在氣候環(huán)境設(shè)計上尋找到一種繼承文脈的理念思路，因為氣候不只是影響建筑的一個自然環(huán)境，還與文化息息相關(guān)，應(yīng)該貫徹"形式追隨氣候的"思想。盡可能的對該地區(qū)的建筑文化進行深層次的追求與思考。結(jié)束語對人居環(huán)境的探討，一直以來都是建筑界所關(guān)注的問題。無論在建筑節(jié)能，降低建筑能耗，還是在提高人居舒適度，創(chuàng)造新型的住宅建筑，都取得了很