时间:2023-03-20 16:28:33
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错层设计可以说是当前住宅建筑设计中比较重要的一种设计形式,这种错层设计主要有两个好处:一方面是能够充分的提高建筑住宅内部的空间利用率;另外一方面则是起到一定的美观效果。但是这种错层结构的设计并不是在所有的建筑住宅中都适用,尤其是对于一些住宅建筑面积较小的就不能够充分的利用这种结构进行设计,甚至会出现较大的反效果,而对于具体的设计内容来说,也需要考虑到住宅用户的基本需求,必须在征求了住宅用户的意见之后在进行具体的错层设计。
1.2加强对于厨房和卫生间的设计
厨房和卫生间可以说是住宅建筑中比较特殊的两个结构,其最为特殊的表现就在于其在后期的使用中常常出现各种问题影响其正常的使用,因此,必须把厨房和卫生间的设计当作一个重点和难点来抓,在设计过程中必须加强对于强度的关注,尽可能的延长其使用的期限,避免因为长期受到水的浸泡而出现损坏,并且还需要注意一些设计的细节,比如对于厨房和卫生间中的地漏设计就需要对其高度进行严格的把握避免地漏高度过高而影响到积水的排放,也不可使地漏高度太小而造成杂物堆积的现象;另外,对于卫生间内排气和换气的设计也需要切实提高设计的质量和水平,加强其换气的效果,当然,干湿分区的问题也是需要重点把握的一个设计要点。
1.3加强对于设计风格的关注
所谓的设计风格主要是就是针对住宅建筑所体现出来的主体结构和外观进行恰当的设计,以确保其在美观程度上具备较好的呈现,在这一点上,当前我国的住宅建筑设计存在明显的不足,尤其是对于很多的住宅建筑而言,基本上不会进行专门的住宅风格的设计,仅仅只是沿用以往的一些设计风格,或者是直接照搬其它的一些建筑风格,这就很可能在很大程度上阻碍我国住宅建筑设计的发展,尤其是对于住宅建筑的适应性会产生重要的影响,丢失了自身的特色也就不利于住宅建筑美的体现;基于这一点,在今后的住宅建筑设计中,设计人员应该加强对于整体风格的关注,尤其是要结合当地的环境特色进行充分的设计和思考,确保其具备自身较为独特的风格特点。
1.4切实提高设计的水平
虽然上述的几个方面和问题都体现着具体设计人员的设计水平高低,但是具体来说,设计水平的提高还必须要落实到设计图纸上,也就是说整个设计水平的衡量标准就是设计图纸的质量优劣,这也是当前住宅建筑设计中存在的一个普遍问题,当前很多的住宅建筑设计图纸存在极为明显的设计模糊、不清晰的现象,很容易造成施工的错误,并且设计的深度也存在明显的问题,对于一些细节的设计不够重视,基于这些问题来说,要想切实提高设计的水平,必须首先从设计人员入手,通过培训或者是设计规范的学习来切实加强其设计水平,最终提高整个住宅建筑的设计水平。
高层住宅小区,由于绝对高度比较高,因此其排水以及供电的管网设计方面存在着比较大的难度,管网设计规划不科学,往往会导致高层住宅小区的排水不顺畅,影响住户的正常生活秩序。首先,在高层住宅小区的管网设计与架设的过程当中,厨房与卫生间这些需要经常用水的地方的管道设计,应该采用竖向管道,并设置集中的管道井,同时在竖向管道的操作后台设置宽度为1m的管线区。此外,由于高层住宅小区的的层数一般都比较多,如果当管道出现堵塞或是漏水问题的时候,往往需求到下一层里面去进行维修,这在很大程度上,对下一层住户造成了不便与影响,因此,在高层住宅小区的建筑设计过程当中,尽量将所有的管道都集中安装在同一层楼里,合理部署,一旦出现问题,可以在本层内进行维修,提高了维修的效率,也降低了对其余住户的影响。
1.2人性化设计,注重居住质量
据调查,愿意居住在较高层数的人们占参与调查人数的73%,在大多数人的心目当中,楼层的层数越高,意味着居住质量也就越高,居住环境也就越舒适。事实上,楼层的高低与居住的质量没有必然的联系。但是,高层住宅小区由于层数比较高,因此在进行建筑设计的过程当中,必须要注意秉持“以人为本”的设计原则,首先要注意住宅的采光问题,根据现场的现实情况,合理安排窗口以及门口的朝向,保证日常的采光能够满足住户的要求;最后,要注意高层住宅小区的隔热问题,楼层数高,尤其是在阳光猛烈的天气里,楼层会直接受到阳光的照射,导致室内温度急剧升高,影响住户的居住质量,在实际的设计过程当中,应考虑比如安装隔热板等方法,落实高层住宅小区的隔热问题。
1.3公共使用部位的建筑设计
高层住宅小区的公共部位主要指的是电梯的部位,由于楼层较高,住户步行上下楼非常不实际,因此电梯部位的建筑设计显得尤为重要。通常情况下,高层住宅小区的每一层,都应该设置有一定面积的大堂空间,以方便住户。在电梯的建筑设计方面,电梯的门口,以直面大堂的入口为最佳,方便住户搭乘电梯,同时在电梯的位置选择方面,尽量保证在大堂的任何一个角度都能看到电梯的的具置。此外,高层住宅小区的公共使用部位还包括公共走道,部分开发商,为了最大限度地提高经济效益,往往会将公共走到设置得过窄,不仅对住户的日常出行造成不便,还留下了安全隐患,因此,走道宽度与位置都要进行科学的规划,合理地设计,消除安全隐患,方便住户的日常出入。
2高层住宅小区的安全结构设计
2.1抗震性能的设计
高层住宅小区的楼层数比较高,具有非常明显的特殊性,一旦发生安全问题,对于整栋住宅小区以及其中的住户的安全,所造成的影响都是毁灭性的。基于此,必须要提高高层住宅小区的安全性能,其中抗震问题是最为关键的。首先,在建筑材料的选用方面,必须要确保所用的所有都符合国家安全标准,满足工程住宅小区的实际需求;其次,在高层住宅小区的整体结构方面要确保其科学性,在剪力墙的建筑与设计过程中,通过计算机技术模拟抗震效果,合理设置剪力墙的合理抗震参数;最后,在高层住宅小区的设计过程当中,要注意预留避震区,避震区的建筑要求更高,通常情况下,避震区的整体架构不采用混凝土进行建筑,改为钢铁架构,从而提高避震区的抗震性能,保证住户的生命财产安全。
2.2避雷性能的设计
从科学的角度上来看,绝对高度越高的物体就越容易遭受雷击,高层住宅小区的楼层较高,因此其避雷问题必须要在建筑与设计的过程中加以落实,一般常见的避雷方法是安装避雷针,将避雷导线一直连接到地面。然而因为高层住宅小区本身具备着很大的特殊性,因此要从内部与外部两个方面进行避雷性能的设计。外部避雷设计与常规的避雷方法基本一致,都是在最高点安装避雷针,引拉避雷导线;而内部的避雷设计比较复杂,通常情况下,高层住宅小区的内部避雷措施,都是采用法拉第笼方式,法拉第笼的基本避雷原理是将高层住宅小区结构内的竖向钢筋与横向钢筋进行虚拟的连接,从而形成一个巨大的笼式避雷网,当雷电击中高层住宅小区的时候,笼式避雷网可以将雷电快速地进行分流与疏导,将雷电对高层住宅小区的影响降到最低。
2.3抗风性能的设计
研究数据表明,当高层建筑遭遇大风的时候,10层以上的楼层会,发生5—8cm的摆动,对于高层住宅小区的安全造成重大的影响,通常情况下,加强高层住宅小区抗风性能的具体方法有三种:
(1)流体形式。在对工、高层住宅小区进行建筑实际的过程当中,将建筑物的立面,按照流体的形式进行设计,这样可以降低建筑物对风的阻力,加快风的流速,从而减小对高层住宅小区的影响;
(2)增强高层住宅小区自身基脚稳固性,在打桩的过程中,将桩的深度适当加深,提高整体的稳固性;
(3)在剪力墙的设计过程中,要适当增加其侧拉力,所使用的钢筋的直径,以及混凝土的强度都要满足高层住宅小区的实际需求,保证侧拉力足以应对相应的风级。
设计师在对山地高层住宅进行设计时,在设计思想上应该遵循以下三项原则或趋势:
(1)山地高层建筑的施工环境具很大的特殊性,山地的地形和气候气温条件都是比较特殊的,因此,设计山地高层建筑的时候,设计人员切不可肆意而为、主观臆断,一定要把山地的全部条件考虑在内,包括地质、地形、地势、气候、气温、河流水源等,充分地结合住宅设计与山地自然条件、自然景观的关系。山地还有其优点,山地景观是其自身最大的优势和特色,所以山地住宅建筑的设计不应该忽略了山地的景观,建筑和景观之间应该相互结合、相互映衬,实现二者的有机统一,突出人与自然和谐共处的设计理念;
(2)山地高层住宅建筑一般都是远离市区的,距离问题使得居住在山地住宅区的居民无法享用市区内的基础设施,鉴于此,为了保证市区居民和山地居民权利的平等性,应该考虑到山地居住区居民的感受,也应该像市区一样建立完备的基础服务设施,本着以人为本的理念设计山地的高层住宅,使得人性化的设计理念自然地融入到山地高层建筑设计法,最终实现便利山地居住区居民生活生产、提高生活水平和生活质量的目的,优化对山地道路的设计,便利山地居住区的出行,与外界加强联系;
(3)建筑物如果坐落在山区中,尤其是高层住宅,更应该实现建筑物与山区自然环境的结合,这就考察到了山地高层建筑设计法师的洞察力,作为建筑物的设计者,自身应该具备较强的生态理念和环境意识,使得设计体现出人与自然地和谐共处与平衡发展,力求符合低碳环保理念。
2山地高层建筑设计法手段
2.1山地高层住宅设计要与山地地形相结合
任何建筑工程项目在施工之前的必备工作都是仔细地勘察施工场地的地形地质,山地高层建筑也不例外,甚至是更有必要,毕竟其处在山区这样一个特殊的位置上,设计人员在正式制定建筑设计法方案之前,就要亲自去施工场地勘察山地的地形,一定要详细、仔细与全面,因为山地高层建筑的建造依据和出发点就是山地的地形。为了增强所获取的地形信息的精准性,设计人员可以利用地理信息系统进行数据的采集与整理,地理信息系统可以自动地实现地形与建筑物的完美结合。当然设计人员始终是设计主体,其首要任务就是分析和研究建筑所选地址的平面,根据山地平面情况确定建筑物的具体坐落位置和形状,如果能保证原有的生态系统不被破坏,可以对原有的地形进行适当合理的改造,以促进施工的顺利进行,保证施工质量和施工的安全性。高层住宅建筑应该尽可能地适应山地地形,根据地形的高低、地势的坡度、高低变化来确定高层建筑的设计要点。
2.2突出山地高层住宅设计特色
为了增强山地高层建筑的欣赏性,使居民更加赏心悦目,设计师在进行设计的时候应该突出山地高层住宅设计特色,提高设计质量,而要想提高住宅品质,最基本的就是实现建筑物与山地具体情况的真正结合,发挥和利用山地天然形成的地形、地貌以及各种自然景观的优势,以此彰显山地高层住宅设计特色。举例来说,如果山地中的水渠较多,那么山水生态就是不错的一种设计理念,可以利用天然的水源设计喷泉或瀑布,这些都是住宅区域亮丽的风景线,着重突出住宅区域的绿色性质,实现自古以来的山水结合,创建一种原生态的、宜家宜居生活环境,使人们感觉生活在世外桃源一样。此外,台地的连接方式是由山地的起伏状况决定的,因此,设计师可以就地取材,利用山地的自然起伏状况体现山地住宅区的空间感,实现建筑物与自然环境、山谷与山顶的完美结合,山地高层住宅区域品质自然而然得到提升。
2.3强调室内设计与室外设计的统一
设计师在进行住宅设计的时候,不但要考虑到住宅小区的整体设计风格,还要很好地设计不同单元的户型,实现整体与部分的结合与统一,以外在的建筑造型、户型设计为依托加强居民之间的内心交流与情感互动。为了提高山地高层住宅区的识别性,也为了方便居民的休闲娱乐,提高居民的生活质量和生活水平,更为了为建筑施工单位树立一个良好的外在形象,可以选择在合适的位置建造一个广场。同时为了适应时展潮流、顺应时展理念,设计工作应该本着节能、环保、绿色、贴近自然的原则进行,体现人与自然的和平共处。
2.4合理组织山地住宅空间秩序
由于山地占地面积较大,山地高层住宅区域也比一般高层住宅区域要大,对于这种规模较大的小区,设计人员应该重视空间秩序组织建设,将道路交通设计纳入到建筑设计法当中。在设计阶段,设计师可以充分利用山地住宅区中的台地和楼梯设计,将人流从住宅区入口广场向住宅区内景观主轴引导,并可在住宅区内的中间台地进行集合广场设计,使人流能够自动分散到住宅区内的各个台地中,避免了人流拥挤和人车冲突问题的出现。
2.5结合山体对基面进行设计
建筑基面设计是建筑设计法中的重点,基面主要是指主体建筑入口位置和外部空间之间的建筑层面。在对山地高层住宅基面进行设计时,设计师应该注意将其与山体进行结合,由于在山地高层住宅中多是采用架空建筑形式,因而使得建筑基面与建筑底面出现不在同一层面的现象,这时设计师可以对基面进行景观设计,以丰富山地住宅区内的景观。
①能做多层不做高层,能做11层不做18层,能做18层不做30层,应尽量减小因公共交通面积而产生的公摊面积。
②应进行合理的户型配比,尤其是中小户型,尽量不要做一梯两户,应以一梯四户为主,特殊情况下,也应考虑一梯五户甚至一梯六户。总之要尽量将有限的面积资源放到住宅套内去,才能为设计出高品质户型腾出空间。
(2)在套型面积一定的情况下,优秀的户型设计往往能让住宅脱颖而出。现在很多商品房的户型设计普遍存在空间不完整,无效空间过多的毛病。究其原因是设计师没有将生活代入到户型设计中,为设计而设计。户型设计需要遵循人们生活规律,要能够适当地掌握空间尺度,在做到功能齐全前提下,要合理布局,做到公私分区、动静分区、空间完整。设计要在遵循总体规划的前提下,充分考虑日照、通风和景观,每一套住宅的采光面和景观面都是有限的,设计师要统筹考虑这些因素,权衡利弊,有所取舍。一个优秀的设计师往往能够螺丝壳里做道场,在有限的面宽和进深里,设计出全明、通透、完整、精致的户型来。
2中小住宅建筑设计中可能出现的问题
随着经济的快速发展,人们的物质生活水平得到了较大的提升,对于居住环境及户内品质都有了更高的要求。开发商在这种新市场行情下,若想取得更大的市场份额,就要将“低建筑密度、高绿化率”作为定位目标。即使在“90平方米,70%”的政策环境下,也要努力做到这一点。但是现阶段最常面对的问题就是:若单层建筑面积较小,在容积率不改变的情况下,楼栋数和楼层数就会增加,楼栋数的增加就意味着楼间距会有所缩小。同时还要综合考虑每个地方的日照标准,要保证各栋楼达到国家要求的最低日照时间,就要对楼栋数量以及楼层数进行严格的控制。所以楼栋数、楼栋间距和容积率之间务必要取得较好的平衡。但为了实现在一定容积率的前提下的“低建筑密度、高绿化率”的设计目标,那么就需要放弃一梯两户或一梯三户等不经济的设计。由原本一梯最多四户转变为一梯最少四户,增加单栋建筑面积,减少楼栋数量。就最简单的住宅项目来讲,将底层的建筑面积设置为S1,建筑用地总面积设置为S2,总建筑面积设置为S,容积率为2,建筑密度为20%,这样即为:S1=0.2,S2=252,S=10S1,能够建设10层;在项目容积率低于2的情况下,可以按照小高层项目进行设定开发,能够保证较低的建筑密度。相反,若项目设定为高层住宅,容积率就是主要的考虑因素。小高层的消防标准相对较低,楼内公共交通面积要求较小。高品质、大户型的住宅项目一般会选用一梯两户作为主要户型。楼栋间间距的大小,取决于楼房建筑的高低,楼房建筑高度和楼栋间距是呈正相关关系。在建造低容积率的开发项目时,就要求设计者在设计的过程中达到“低建筑密度,高绿化率”的居住环境要求。低容积率的开发项目,在技术上的要求也没有那么严苛,所以也不存在一些根本性的技术问题。目前我国的基本国情就是人口众多,但是人均土地资源紧缺,在城市开发过程中,各地政府都在贯彻节约土地资源这一基本政策。在城市土地公开招标的文件中,很多都会要求中小户型占到一定的比例,以满足经济实力较弱的刚需群体的需求。当前建筑开发商面临的首要问题就是如何在既保证住宅品质的前提下又能够解决好高容积率这个问题。
3高容积率的中小户型住宅建筑设计
3.1总平面布置
总平面布置的基本要求就是在“低建筑密度,高绿化率”的开发理念下,为居民营造优越的居住环境。要想使此目标得以实现,需要从以下几个方面着手:首先就是做到最大可能的减少楼栋数。在平面上就应该适度地考虑如何加大单层的建筑面积,争取做到每栋单元能够达到六户左右的同时,还能够做到可以多单元拼接,使楼栋间布置更加合理、组合更加灵活。这么做的优点不仅可以体现在增加单栋建筑面积上,还体现在居民用户公摊面积比例大大降低。其次就是充分利用建筑高度上限,增加建筑层数,同时合理设置建筑层高,若在每层原有的基础上再降低2cm左右,这样一栋建筑物就可以多出两层的建筑面积。向上增加层数和平面上加大单层建筑面积这两种方法相比较之后会发现,竖向上增加层数此种方法优于平面上加大单层建筑面积方法,究其原因是一旦使用加大单层建筑面积和降低层高这两种方法,就不可避免地以牺牲住宅品质为代价。户均建筑面积的降低是规划指标是否变动的基础和前提,通常情况下,户均建筑面积的降低,就会带动总户数的增加,总户数的增加必然也会导致规划指标的增加。随着各方面的增加,建筑商会面临一系列的问题,其中最主要的问题就是车位数的增加。停车位的增加,必然导致居民居住环境的下降,要想解决此类问题,小区建设者应该以地下停车位为主,地面停车位为辅,争取最大限度地降低车辆对小区居民生活的影响。
3.2建筑单位综合性设计分析
3.2.1建筑面积公摊比例研究分析
理性购房者对于建筑面积公摊比例是比较重视的。力争将其控制在15%以内,若高于20%,购房者就会很难接受。18层以上高层设计,一梯2户、4户中,每一层公共交通面积大约设计为40m2或者是70m2。根据每一户建筑面积90m2计算,建筑面积公摊比例分别为22.22%、19.44%。因此说,90m2以下中小型住宅单元若想控制公摊面积,最好是选用一梯5、6的户型。同时,建筑设计需要对电梯、楼梯、过道等公共交通空间进行综合优化,以使其面积低于上述标准。通过降低公共交通面积的方式降低建筑面积公摊比例是建筑设计首要思考的。
3.2.2精细化户型设计分析
现代住宅主要由客厅、书房、卫生间、卧室、餐厅、阳台等组成,通过适度的联系空间进行组合,这样才能保证动静分区。根据不同的产品定位以及客户所需,进行差异化和针对性的户型设计是十分必要的。但是在“90平方米,70%”的政策要求下,住宅的户型设计只是满足这些还是远远不够的,而是要求建筑师在限定的面积内设计出高品质的户内居住空间。建筑师在设计过程中应重视对人的行为方式和人体工程学进行综合性思考。应将灶台、洗菜池、冰箱、洗衣机、洁具三大件等小元素纳入户型设计的综合考量之中。住宅内每一寸空间都需要进行精细化的设计,这样才能保证在户型设计过程中,做的面积可控、功能齐全、尺度适当、空间整齐。
3.2.3避免出现无效空间
随着相关条例的出现,以往房地产发展过程中备受关注的“大与豪”设计理念已经转变为舒适、自由的新理念。要去除户型设计中“大与豪”的弊病,就应该将其中的无效空间去除掉,所谓的无效空间就是:空间在压缩或是消除之后所具备的功能不会消除。
(1)客厅:在降低无效空间的选择上,客厅是最有潜质的。客厅的主要功能就是视听。客厅内安装壁挂式彩电已是流行趋势,电视视距最佳为3.54m。U型沙发长边大约为3.8m。试听空间只有在3.5m~4m之间才是舒适的。所以适当地压缩客厅面宽可减少无效空间,同时也不会对客厅空间的功能完整性造成太大影响。
(2)卫生间:卫生间内功能完善。很多情况下,业主很难接受马桶正对门的设计方式,但是要是马桶不正对门设计的情况下,布置方式就会增加无效空间。在设计上到底是迁就业主的喜好还是坚持科学合理性设计,这是一个很难的选择。
(3)厨房与餐厅:厨房长边开门和餐厅并联,此种方式两者之间有着较短的距离,联系也是相对比较便捷的。U型灶台布置占用面积较小,有着较高的操作效率。方正的餐厅空间更加适合餐桌的放置,无效空间最小。
(4)阳台:阳台所具备的功能,除去晾晒以及养鸟种花等功能之外,不同的家庭会根据自身爱好丰富阳台内容。在同样的面积上,大面宽小进深的阳台所具备的使用功能更加全面。
(5)卧室:卧室除了摆放床、床头柜之外,还需要考虑衣柜的位置。若卧室空间过于局促,在设计上,应考虑尽量设计低窗台凸窗,因其不计入建筑面积,又能拓展室内空间,开阔视野。
Abstract:Bytheapplicationofnaturalventilationinresidentialarchitecturedesign,therelationbetweenhumanandnatureisreinforced,thelifequalityofpeopleandtheirlivingenvironmentwillbeimproved,alsotheenergyconsumptionwillbediminished,thereforethehumanbeingwillgetmoreintimateandharmonywithnature.
Keywords:naturalventilation;residentialbuilding;distribution
1引言
风环境是空气气流在建筑内外空间的流动状况及其对建筑使用的影响。风环境是建筑环境设计的一项主要内容,在以往建筑物理的研究发展中,风环境在一定程度上被忽视了,在自然环境日益受到重视的今天,自然通风与人体舒适度的联系、与建筑节能的关系显得尤为重要,并且逐步被反映到建筑设计的实践中来,尤其是在住宅建筑设计中。
从建筑设计的角度考虑,风环境分为自然通风和机械通风。机械通风是指利用机械通风设备实现室内空气的流通,相对于自然通风来讲,机械通风要耗费大量的能源,其应用范围也仅局限在建筑物内部,而且还会产生噪音,在带来舒适的同时,对自然环境又造成一定程度的污染。自然通风是指大自然中的空气通过住宅组群和住宅内各个功能空间自由流动。自然通风可以加速空气的流动,带来清凉,带走污染,尤其在炎热的夏季,能够改善局部气候。因此从健康与节能的角度来讲,自然通风具有更积极的意义。
在进行建筑设计规划时,不同的建筑形式和组合会产生不同的通风效果,通过科学的建筑群布局,合理的室内功能空间组合,使自然空气能够在室内外以最畅通的方式流动,从而实现最佳的自然通风效果。
2合理利用风压和热压实现自然通风
建筑物中的自然通风,关键在于室内、外空气之间存在着压力差。形成空气压力差的原因有二:一是热压作用;另一个是风压作用(图1)。
2.1利用风压实现自然通风
风压是指空气流受到阻挡时产生的静压。在具有良好外部风环境的地区,风压可作为实现自然通风的主要手段。当风吹过建筑物时,由于建筑物的阻挡,迎风面气流受阻,静压增高;侧风面和背风面将产生局部涡流,静压降低。这样便在迎风面与背风面之间形成压力差,室内外的空气在这个压力差的作用下由压力高的一侧向压力低的一侧流动。(图2)
另外,伯努利流体原理显示,流动空气的压力随其速度的增加而减小,从而形成低压区。根据这种原理,可以在建筑中局部留出横向的通风通道,当风从通道吹过时,会在通道中形成负压区,从而带动周围空气的流动,这就是管式建筑的通风原理。通风的管式通道要在一定的方向上封闭,而在其他方向开敞,从而形成明确的通风方向。这种通风方式可以在大进深的建筑空间中达到较好的通风效果。
2.2利用热压实现自然通风
自然通风的另一原理是利用建筑内部空气的热压差——即通常讲的“烟囱效应”来实现建筑的自然通风。由于建筑物内外空气的温度差产生了空气密度的差别,于是形成压力差,驱使室内外的空气流动。室内温度高的空气比重小而上升,并从建筑物上部风口排出,这时会在低密度空气原来的地方形成负压区,于是,室外温度比较低而比重大的新鲜空气从建筑物的底部被吸入,从而室内外的空气源源不断地进行流动。
3自然通风在住宅设计中的运用
影响自然通风的因素对于建筑本身而言,有建筑物的高度、进深、长度和迎风方位;对于建筑群体而言,有建筑的间距、排列组合方式和建筑群体的迎风方位;对于住宅区规划而言,有住宅区的合理选址以及住宅区道路、绿地、水面的合理布局等,以便达到最佳的通风效果。以下就几方面加以说明。
3.1建筑物的朝向
要确定建筑物的朝向,不但要了解当地日照量较多的方向,还要了解当地风的相关特性,包括冬季和夏季主导风的方向、速度以及风的温度。每一个地区有自己风的特点,由于建筑物迎风面最大的压力是在与风向垂直的面上,因此,在选择建筑物朝向时,应尽量使建筑主立面朝向夏季主导风向,而侧立面对着冬季主导风向;南向是太阳辐射量最多的方向,加之我国大部分地区夏季主导风向都是南或南偏东,故无论从改善夏季自然通风、调节房间热环境,还是从减少冬季、夏季的房间采暖空调负荷的角度来讲,南向都是建筑物朝向最好的选择。而且选择南向这样的朝向也有利于避免东、西晒,两者都可以兼顾。对于那些朝向不够理想的建筑,就应采取有效措施妥善解决上述两方面问题。
3.2建筑物的间距
建筑物南北向日照间距较小时,前排建筑遮挡后排建筑,风压小,通风效果差;反之,建筑日照间距较大时,后排建筑的风压较强,自然通风效果愈好。所以在住宅组团设计中,加大部分住宅楼的间距,形成组团绿地,对改善绿地下风侧住宅的自然通风,有较好的效果,同时还能为人们提供良好的休息和交流的场所。
同时在条件许可的时候,尽量加大山墙的间距。因为室外气流吹过呈行列式布局的建筑群时,在建筑物的山墙之间将形成一条空气射流。当采用错列式布置方式,可以利用住宅山墙间的空气射流,改善下风方向住宅和自然通风,效果显著。山墙间距的大小,取决于住宅间距。住宅间距越大,山墙的间距也应越大,以便使足够的空气射流能吹到后排住宅上。过小的住宅楼山墙间距,对消防、绿化和道路交通有不利的影响。
3.3建筑群的布局
建筑群的布置和自然通风的关系,可以从平面和空间两个方面来考虑。
(一)从平面规划的角度来分析,建筑群的布局有行列式、周边式和散点式。行列式是最基本的建筑群布局,是条式单元住宅或联排式住宅按一定朝向和合理间距成排布置的方式,其布局包含并列式,错列式和斜列式;并列式布局发生错动,从而形成错列式和斜列式以及周边式的布局(图3)。
从图4可看出并列式的建筑布局虽然由于建筑群内部的流场因风向投射角不同而有很大变化,但总体说来受风面较小;错列和斜列可使风从斜向导入建筑群内部,下风向的建筑受风面大一些,风场分布较合理,所以通风好。
周边式住宅建筑沿街坊或院落周边布置的形式,这种布置形式形成封闭或半封闭的内院空间,风的投射面非常小,风很难导入,这种布置方式只适于冬季寒冷地区(图5);散点式住宅布局包括低层独院式住宅,多层点式及高层塔式住宅布局,散点式住宅自成组团或围绕住宅组团中心建筑、公共绿地、水面有规律地或自由布置,通风效果好(图6)。在进行建筑群规划的同时,路网的设计也同时在进行,有时方正的住宅小区地块通过改变小区道路以往“横平竖直”的规划模式,大胆采用以曲代直的规划方法,人为地创造出建筑群的不同布局方式,从而创造出“虽由人做,宛自天开”的自然环境和良好的自然通风来。同时将居住区主要道路设计主通风道,沿通风廊道流向各个住宅组团,然后再从组团内庭院空间分流到住宅,加速自然风的流动。如下图(图7),原先为中规中矩的建筑群和路网布局方式,小区规划略显呆板,行列式的建筑群布局使得小区内的自然通风分布的不够均匀,有些楼体的通风较差。通过调整路网,使得建筑布局之间不再是简单的行列关系,而是互动起来,形成组团,疏密有致,疏的地方设计成组团之间的绿化。自然风通过主干道流向各组团,又通过组团之间的绿化空间流向个住宅。从而在规划设计中,充分地利用自然风,达到节能和优化小区风环境的目的。
建筑群的布局对自然风的引入有很大影响,同时风向与建筑的关系也对自然风的引入有很大影响。风向投射角是指风向投射线与房屋墙面法线的交角,(图8)对单体建筑来讲,风向投射角愈小,对房间愈有利。但对建筑组团来讲,要考虑前排建筑形成的风影区对后排建筑的影响。(图9)比较典型的如居住小区中的住宅,一般都是平行排列的多排建筑。如果正吹,屋后的风影区较大,从而影响了自然通风效果。因此,应避免住宅长轴垂直于夏季主导风向,从而减少前排房屋对后排房屋通风的不利影响,形成很好的通风对流。一般来说,房屋与风向入射角保持30°、60°通风效果最好。
(二)从立面设计的角度来分析,应使建筑单体间高低有序。要使气流通过小区时不形成漩涡、下冲气流等不良高速气流。在建筑群体组合时,当一栋建筑远远高于其他建筑(图10)或楼间距相近的建筑群体中有两栋建筑间距突然加大(图11),这时下冲气流加大,形成高速风,造成热损失加大和居住者的不舒适。
同样,在设计时尽量避免建筑之间风的遮挡。建筑群的布局尽可能沿夏季主导风向,临近主导风向建筑宜为低层和多层,处于小区边缘,远离主导风向的建筑宜采用小高层和高层,这样一方面可以把自然风引入小区内,一方面又起到阻隔冬季东北风的作用。
4结语
自然通风是一种廉价的生态节能技术,建筑设计者应该从建筑物的规划、建筑单体设计到构造设计的整个过程中都对自然通风的可应用性和效果仔细考虑,有效地利用自然通风解决住宅中热舒适性和空气质量问题,在不增加住户投资的情况下,就能营造一个健康、舒适的居室环境
参考文献:
一、发展节能住宅建筑的意义
在建筑领域,人类从自然界所获得物质原料的50%用来建造各类建筑及附属设施,建筑能耗在人类总能耗中所占比重约为1/4。在经历了数次能源危机以及对矿物能源资源的不可恢复性和温室效应对生存环境负面影响的认识越来越清楚之后,世界各国提出了控制矿物能源用量的增长,提高能源使用效率,开发新能源和可再生能源的目标。作为耗能大户的建筑业节能受到极大的关注。建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势,也是当代建筑科学技术的一个新生长点。随着人们物质生活水平的不断改善,对住宅建筑的环境质量要求也日益提高。我国是一个经济快速增长、人口占世界20%的大国,也是能源相对匮乏的大国,已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。目前我国每年建成房屋面积已超过所有发达国家一年建成建筑面积的总和。建筑在生产和使用过程中要消耗全球资源中能源总量的50%,产生的污染也十分惊人。所以建筑节能和保护环境是摆在人们面前的紧迫课题。
二、节能建筑设计应贯彻的设计原则
各地区的节能建筑,必须适应本地区的气候特征,既不能照搬严寒地区的建筑型式,也不能照搬夏热冬暖及海洋性气候地区的建筑型式,更不能照搬四季如春的温和气候地区的建筑型式,一般说来设计时应遵循以下原则:
(1)建筑物尽量采用南北朝向布置。否则,须加强建筑围护结构的保温隔热性能而需增大建筑成本。
(2)建筑群之间和建筑物室内,夏季要有良好的自然通风,建筑群不应采用周边式布局型式。低层建筑应置于夏季主导风向的迎风面;多层建筑置于中间;高层建筑布置在最后面,否则,高层建筑的底层应局部架空并组织好建筑群间的自然通风。
(3)按相关设计标准的规定,尽量加大建筑物之间的间距,尽量减少建筑群间的硬化地面,推广植草砖地面,提高绿地率,加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系,以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射,减小地面对建筑物的反射辐射。
(4)应控制建筑物的体形系数不超过节能设计标准的规定。即尽量减少外墙的凸凹面和架空楼板,坡屋顶宜设置结构平顶棚或降低坡度,应采用封闭式楼梯间等。当体形系数超过标准的规定时,应加强围护结构的热工性能,计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。
(5)不应设置大窗户,窗户大小以满足采光要求为限。门窗玻璃应采用普通透明玻璃或淡色低辐射镀膜玻璃的中空玻璃,居住建筑和办公建筑不应采用可见光透光率低的深色镀膜玻璃或着色玻璃。还要求外门外窗具有良好的气密性、水密性、不小于30分贝的隔声性能和不小于2.5kea的抗风压性能。
(6)屋顶和外墙既要保温又要隔热,其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定,还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。屋顶和外墙,不能采用单一的轻质材料和空心砌块材料,最适合采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法。
(7)屋顶和外墙的外表面,宜采用浅色饰面层,不宜采用黑色、深绿、深红等深色饰面层,否则应加大屋顶和外墙保温隔热层的厚度,计算其夏季的内表面计算温度不超过36.9℃,宜低于35℃。
(8)加强分户墙和楼地面的保温性能,使其符合建筑节能设计标准的规定。居室及办公室楼地面面层的吸热指数还应符合民用建筑热工设计规范的规定。
(9)设有集中采暖、空调的节能建筑,应选用高效、低能耗的设备与系统,不得采用直接电热式采暖设备和装置,应设置分室温度控制装置。除上述9点之外,节能建筑还应具备设计规范所要求的隔声性能等适用性能、安全性能、耐久性能和环境性能。
三、节能设计在我国住宅建筑中的应用措施
(一)屋顶保温隔热的节能设计
在住宅建筑屋顶构造设计中,应使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计,这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度,同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。我国冬季的采暖大多数地区还在用煤,夏季的降温一般都是用电,合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。
(二)门、窗系统的节能设计
外门窗是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位,其面积约占建筑外维护结构面积的30%,其能耗约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3,所以门窗是外维护结构节能的重点。在节能措施上,首先在保证日照、采光、通风、观景条件下,要尽量减少外门窗洞口的面积。其次,可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内。再次,加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一,提高门窗气密性。最后,在经济状况允许的条件下,可考虑使用新型保温节能门窗,能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能。
(三)建筑外墙节能设计
以往以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准,按照新标准在单一材料墙体中,只有加气混凝土能满足要求,所以应发展复合墙体技术。设计中主墙体可采用混凝土空心砌块、空心砖墙体、空心砌块墙体、现浇混凝土墙体,然后加以轻质高效保温层和耐候饰面层。保温层可放在承重层外侧,特别提到的是复合结构中常采用单层或多层封闭空气间层与带反射材料的封闭空气间层,在增大热阻、满足保温的同时还可以减轻围护结构的自重。
四、结语
在建筑节能设计方面,通过以上几方面的优化设计不仅可以解决国家的能源问题,同时也可以促进建筑技术和建筑产业的发展,为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活水平起到一定的作用。
参考文献
屋顶是建筑物护结构中发挥室内外温差传热的重要部分。只有提高屋面的保温隔热性能,才能提高抵抗夏季室外的外热作用的能力。建筑节能屋面主要包括:倒置式屋面、屋面绿化、蓄水屋面和色坡屋面。其中,倒置式屋面是将传统屋面构造中的保温层和防水层颠倒,保温层放在隔水层的上面。屋面绿化可以大幅度地降低建筑物的能量消耗,减少温室气体的排放,增加城市的绿地面积,改善城市的“热岛效应”。蓄水层面的主要功能是利用水蒸发吸热的特点,消耗水层中的热量,从而降低屋面的传热量和屋面温度。色坡屋面是目前最常用的一种屋面。因为现在大多数的建筑物都采用平屋顶,在太阳辐射最强的正午,太阳光线对于坡面是斜射的,但是在平屋顶上是直射的,采用非金属淡色坡面反射太阳光达到了65%,这样可以节约25%的能源消耗。
1.2优化护围结构墙体设计
高层建筑的护墙体耗能量较大,占整个建筑物的25%,建筑物的体型变化和耗能成正比,体型越大,耗能越多。因此在国外,一般圆塔形的建筑物比较多,比如美国洛杉矶的好运饭店,法国戴高乐机场的候机楼。因为在面积同样的情况下,圆的周长最短,这样就减少了建筑物外露的面积。因此,高层建筑物的体型变化应该简单。首先,外墙是高层建筑的围护结构中最重要的部分,围护结构采用的是填充材料。其次,为了减轻建筑物的压力,提高保温效能和隔热效果,采用轻质高效的保温材料。最后,围护结构的材料分别放在内侧和外侧,因此在气温比较低的地区,应该把保温层设置在外侧,可以减少墙体内产生的冷凝水。
1.3优化门窗节能设计
外门窗是住宅区散热性能最差的部位,其耗能占到总耗能的70%,在其中传热损失为30%,冷风渗透为30%。所以在保证室内通风,温暖和美观的前提下,应该减少住宅区的外门窗洞口的面积,保证外门窗的封闭性,有效防止冷风的渗透,只有这样,才能提高外门窗的保温效果。应该从以下几个方面减少外门窗的传热量:(1)把住宅的窗墙比例控制在一个合理的范围内。住宅的窗墙比是窗户洞口面积与房间立面单元面积(即建筑层高与开间定位线围成的面积)之比。(2)保证住宅区外窗的封闭性,减少冷空气的渗透。可以使用泡沫塑料密封条进行密封,也可以采用质量较好、密封性能很好的门窗材料。在门框和墙体之间的缝隙间,采用弹性的松软型材料、弹性密封的材料,比如密封膏。在门框和窗扇之间的密封,可以采用橡胶和泡沫密封条,回风槽等。采用各种弹性的压条完成扇和玻璃之间的密封。
(3)提高住宅区门窗的保温性能。在户门和阳台门的设计上,应该考虑到防火和防盗的要求,在门里填充填充聚苯乙烯板或岩棉板等绝热性能比较好的材料,最好选用钢塑复合窗和塑料窗,这样可以避免金属窗产生的冷桥,也可以采用双玻璃和三玻璃。中空玻璃、镀膜玻璃、低辐射的玻璃都可以有效提高门窗的封闭性。
1.4优化太阳能与建筑物一体化
随着城市经济建设的加快和人们生活水平的提高,城市花园住宅成了居民共同的追求,为了应对严重的能源危机和环境污染,需要大力开发和利用清洁能源,而太阳能就是最好的清洁能源,促进太阳能产品在城市花园住宅区的应用不仅可以实现住宅建筑节能设计的目标,也可以促进未来住宅全部太阳能化。随着太阳能在现代建筑中应用越来越广泛,消费者不仅要求太阳能的节能性,还要求建筑物的美观。太阳能与建筑一体化就是将太阳能设施和建筑物结合起来,利用太阳能集热器,突破传统的屋顶覆盖层的屋顶保温层,不仅可以达到屋顶建筑的简单美观,还可以减低建筑施工的成本。
随着我国经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,人们对住宅卫浴间的概念已从最初洗涤、排泄的基本功能发展到对其人性化的需求。卫浴间是住宅内非常重要的空间,是住宅中功能最多、使用最频繁的空间,也是最能体现住宅是否人性化的空间。以前在设计和装修住宅时只在卧室和客厅上下功夫,至于卫浴间则认为只要能使用,满足基本的功能就行了。结果是卫浴间无任何讲究的装修设计,粗制滥造的材料,胡乱的颜色堆砌,使卫浴间变得零乱、无艺术性,甚至成为卫生死角,使用户难以承受。如今卫浴间换上了百变的面孔,舒适性、健康性、安全性、方便性、娱乐性、审美性的人性化住宅成为设计的重心,也是评价住宅是否有格调、有档次的标准,亦是衡量住宅设计是否完美的尺度之一。
日常生活经验告诉我们:卫浴间的人性化设计应从面积与布置、实用功能、环保卫生、智能家电应用、通风、装饰色彩与效果及采光与照明等方面考虑。
一、设计与布置
以往许多家庭购买洁具时,单纯认为“能用就行”。如今,随着家居装修风格日益明显化,卫浴空间也开始处处张扬个性。为了创造个性化的卫浴空间,设计师主要通过水龙头、盥洗盆、沐浴设备、卫浴配件等来表现。
在空间设计上一方面要加强室内外的沟通,达到光线、视觉、空气透畅,如阳光浴室、透明天棚、露天浴室等形态;另一方面提高视觉、听觉上的舒适度和休闲性。音乐的进入、家具的进入、绿化的进入,其中还有小型更衣空间、化妆空间,甚至小书房;墙面、顶面、窗户等做趣味变化。
经典艺术设计:设计师突破了惯用的思维方式,将洁具当作一件艺术品来设计,创作的灵感毫不吝啬地挥洒其间。有的灵感来自古老的传说,有的则源于生活,给卫浴空间带来几分文化气息。
缤纷色彩设计:缤纷的色彩可以给卫生间带来不同的效果,有的色彩调配能使身心共同得到解放,恢复精神,而有的色彩调配又可以将主人的个性展现无遗。具有色彩的卫生洁具一般是通过粉体涂装烤漆来达到色彩效果,但使用一段时间后容易掉色、剥落,从而引起产品生锈。而一些高档卫生洁具率先推出了在塑料中加入稀有金属,并巧妙地利用金属本身所具有的颜色,生产出色彩更为缤纷、真实、不易老化的卫浴用品,受到了消费者的欢迎。
淳朴乡村设计:乡村淳朴自然的生活一直是都市人的梦想。为了迎合现代人的这种渴望,一些设计师以返朴归真为基调,设计出了极具乡村气息的洁具产品。这类产品运用圆滑的弧线勾勒出洁具的整体形状,通常采用亚光金属表面,看上去流畅自然,具有亲切感。
1、卫浴设备的平面布置
随着人们生活水平的提高,卫浴间将迎来一次彻底的革命,新一代的卫浴间将一改以往卫生间仅只能将洗浴区、坐便器、洗脸盆三要素摆出来,满足基本洗浴排泄功能的局面,取而代之的是大空间、功能齐全细化、室内外沟通、舒适度大幅提高的大卫浴间。卫生间的面积也从原来的4~5m2发展到7~10m2左右,这样使多功能、干湿分区的卫浴间成为可能,居家的卫浴间比较全面的功能包括洗浴、化妆、排泄、洗衣、临时衣帽架放置。随着住区集中管道供热水及热水器的普及,每天洗澡已成为多数人的习惯,沐浴区采用整体浴室或采用分隔处理,避免沐浴后坐便器及洗衣机、地面全被打湿带来的不便;坐便器也应用轻质材料分隔开,使这个私密空间免受干扰,更加人性化;而洗漱、化妆、洗衣、排泄、进出更换的衣帽可以放在敞开的空间。
作为一种流行趋势,透明卫生间正被越来越多的年轻人所接受。当你撤掉浴室繁琐的门,换成玻璃隔断或者干脆什么都不要,再把梳妆台搬进去,甚至让电视、音响也置身其中的时候,它就成了完全的休息地带,和卧室一起,打造家中只属于你的私密空间。很显然,透明浴室在设计上的开放手法是相对于主卧室而言的。虽然取消了门而改成通透性很强的玻璃材质,但因为主卧空间的封闭性很强,它的这种开放性反而使家中的私密空间变成一个整体。
让我们置身于方便、实用、舒适、精致的卫浴间中,洗却一天的疲惫,放松身心,享受家的温馨。
2、卫浴间配件的设置
配件对于卫浴间,就象女人佩戴的珠宝、华服,对营造卫浴间气氛有着画龙点睛的效果,配件应创意性强、简洁大方、品质高雅,与卫生间整体搭配相宜。悬空的小化妆盒,可以放置一些常用的小物品;金属挂环和杆子,可以钉入墙体内,用来放置毛巾、卫生纸;晶莹透明的肥皂盒、刷牙杯等直接用吸头吸附在墙上,方便随意更换位置;藤制的小篮子挂在浴缸边。旗浴盐、香熏油还是鲜花,悉听尊便。还有一些非主流材质的配件,如陶瓷、磨砂玻璃、实木等材质对丰富配件产品的款式、色彩、造型等都起到了锦上添花的作用。
墙镜是卫浴间不可缺少的配件,款式新颖、清晰明丽的卫浴镜使人们惬意地“对钔贴画黄”,墙镜不仅注重自己在镜子中的影像,还要求墙镜造型设计时尚,制造技术先进,防水耐酸,平衡度、平面度精确,镜边采用钻石磨边,镜边光滑,镀层结合紧密,具有好的防水防锈作用,还有在镜面上做出各种精致的电脑刻画,不同形状的裁边,并配衬有名家设计的镜灯,方便夜间使用。
二、实用功能
在卫浴间,我们希望水在任何时间能够来去自如,又希望水在一些地方能够不着痕迹,卫生间发展兼有盥洗、化妆、沐浴、休闲、健身、阅读和享受的空间,尤其是洗漱、沐浴、排泄三大基本功能需要在卫浴间内卫生、舒适、安全地完成,就需要卫浴间内的各种卫生设备要经久耐用、方便、卫生。
个性再张扬,环境再舒适,设施再豪华,如果不解决水的问题,卫浴空间水渍点点,花洒、龙头水垢斑斑,这个空间难有太多的休闲;另一方面水的清洁度跟软化度直接对皮肤产生作用。基于此,高品质的家庭水环境-“水家装”也就应运而生。“水家装”就是根据各家水质,在供水管路的适当位置配套设置相关水处理设备,全面提升居家生活饮水和生活用水的质量。根据“饮用水跟生活用水分开”的理念构筑的家庭水环境的设计思想,代表生活品质升级的潮流。
三、环保节能
卫浴间是要和水打交道的空间,需要卫生洁净,但卫生间设计和使用不当,则会使地面又滑又湿,到处布满水渍,管道跑、冒、滴、漏,湿漉漉夹杂着下水道气味。
目前我国生产和使用的座便器,冲水量基本上都在15L左右。而在其它国家这种座便器已经遭到淘汰,普遍使用冲水量为6L的座便器。随着环保意识的增强,我国也逐渐重视到节水的重要性。我国将在今年年底,禁止使用15L座便器,普及9L座便器,提倡使用6L座便器,选择节水型座便器,更符合节能环保的潮流。有些品牌和型号的座便器还配备两个按钮,可根据需要的不同来调整冲水量,从而达到有效节水的目的。
四、智能家电应用
家用电器随着卫浴间功能的增加、用户要求和家电设备智能化水平的提高,智能家电也越来越多地走进了卫浴空间。
据了解,“即插即用”型智能座便器在市场中很受欢迎。智能座便器其实是一块智能控制面板,可安置在普通的座便器上,让普通座便器也具有自动感应冲水、自动风干、除菌除臭等十几项贴心功能。最特别的是,如在寒冷的冬天,只要设定好程序,座便器在启用之前便会自动为你预热座便器座,让你坐上去不会感觉冷。还有日本一公司推出的世界上第一款具有MP3音乐播放功能的全自动座便器,这台音乐座便器的左右两侧分别装备了音箱,只要打开座便器,就可以根据前端的人体感知器自动播放MP3格式的音乐,并可以根据需要随时更换曲目。
淋浴房的智能化体现在独立的淋浴房,也提供了多元化的功能性选择,像集合了水力按摩、蒸汽、桑拿为一体的功能性选择,配有的遥控器还可以自由设置淋浴房的洗浴程序,让沐浴真正成为一种星级享受。
从清水浴到桑拿浴再到丽舍浴,被国外媒体评价为人类沐浴的三次变革。“丽舍”是个类似桑拿房的小木屋,它能发射出的远红外线接近人体细胞固有的频率,利用物理共振原理可以使细胞活跃起来,加速新陈代谢,起到低温排汗、排毒、治疗疾病的功用,显然它已超出了传统的洗浴范畴。由于丽舍是“干洗”,在丽舍里面,可以听音乐、喝咖啡、看书,而没有桑拿房那种蒸笼似的高温憋闷。从安装上说,它无需复杂的上下水管道,只需一个普通电源插座即可。面积最小的只有1平方米,使用时预热只需5分钟,即插即用,而且可以自由拆装移动,加上无排泄物,无需特意打理,洁净卫生,在今年这个独特的年份,成为家庭保健不错的选择。
特雷维恒温龙头,采用先进的形状记忆合金,对温度异常敏感,持续保持水温的恒定,不会有骤冷骤热的困扰,独特安全的调温设计,精心呵护着家人安全。
生活节奏的加快、卫生条件的改善、生活方便程度的提高,要求洗衣机从机械化控制到智能化控制。所有设定程序均已编入电脑,设有浸泡、标准、快速、羊毛等多种程序选择,浸洗、洗衣、清洗、脱水、四种过程选择。24小时预约洗涤,可灵活方便地安排洗衣时间,多功能保护,使用安全。把全自动洗衣机放到卫浴间中的一个小空间中,使用水的设备更加集中,设计更加合理,全自动洗衣机的使用使我们的生活更轻松、更美好。
五、装饰色彩与效果
为了在视觉上产生暖烘烘的感觉,应选择明亮的色彩为主要背景色,对缺乏透明度与纯净感的色彩要敬而远之。在搭配上,要强调统一性和融合感,异常鲜艳夺目的色彩在这个季节也可以大胆地大面积使用,尽管对人的心理会造成一定的冲击,但“温室”效应亦非常明显。如果是几种颜色搭配,最好也采用大色块穿插装饰,如白色瓷砖墙壁配上红色的浴缸和面盆,再搭上几块粉红的毛巾映衬,这样的搭配在视觉上既不拥挤,还暖意融融。
一般人都习惯把卫生间铺上白色瓷砖加上白色平顶成为一个洁白世界,其实若有条件的话,不妨采用彩色瓷砖,如贴上粉红色的瓷砖,配上同色的浴缸与脸盆,那种逼人的罗曼蒂克情调很有暖意;若采用黄色系列,又会有一种如沐阳光的感觉。柔和的暖色调可增加空间的温暖与舒适感,同时还可以把人体肤色辉映得更健康、更富有光泽。由于卫生间空间一般都较小,稍作豪华的布置,花费不会太多。
此外,卫生间的产品造型、色彩和光线带来的感观上的错位和异化,会为家庭主人带来截然不同的温度感受。此季卫生间的家具和装饰适宜采用暖色。例如,朱砂红嵌白色的面盆上方辅以乳黄色的瓷砖,可以把二者柔和的色彩迭加,并幻化出春天的氛围。
由于卫生间的空间有限,所以,造型简单、占地面积小,特别是形状比较薄的散热器,应该是卫生间的首选。另外,多功能的立体散热器也是卫生间里的色彩调剂师,普遍偏暖的颜色和条形变化的造型结构,不仅给清洁的卫生间增添了秩序,更使卫生间充溢着冬日阳光般的温暖。
至于抽水马桶,最好套用色彩艳一点的厚质绒布套垫,不仅大大改善触感,同时又增加了美观。另外,马蹄型的马桶专用地垫,则会带来一种隔离地气的温暖感。
牙刷、漱口杯、毛巾架之类小配件的造型、颜色是为整体服务的。如果已然是白色系的卫生间了,不妨选取一些粉红、明黄色的海绵、皂缸、漱口杯等,同样可以烘托出卫生间的温馨。
色彩若运用得当,能改变整个卫浴空间的气氛,很多人希望洗浴环境有温暖的感觉,因此常采用暖色,如咖啡色、橙色和黄色等。但有些年轻的家庭,则不单采用一种色彩,而是大胆运用对比色系,或者使用新颖的现代画使小空间同样温暖如春。
六、采光与照明
卫浴间的照明设计由两个部分组成,一是沐浴空间部分,一是脸部整理部分。沐浴空间是以柔和的光线为主,光亮度要求不高,只要光线均匀即可。脸部整理部分,由于有化妆功能要求,对光源的显色指数有较高的要求,一般只能是白炽灯或显色性能较好的高档光源。对照度和光线角度要求与较高,最好是在化妆镜的两边,其次是顶部。如果你希望在洗浴时增加些浪漫情调,也可以在顶部安排射灯,或者在玻璃后安置背景灯。
多层住宅以其配套设施简单,造价低,物业管理方便等特点,很受中小城市房地产开发商和广大居民的欢迎。如何按2000年小康住宅科技产业工程居住区规划设计导则的要求,提高住宅的设计水平,为每个住户营造出一个舒适的生活空间,是每个设计人员的职责所在。作为住宅的心脏――厨房、卫生间,是功能复杂,卫生、安全和舒适度要求高,营造繁杂,技术要求高的空间。因此,设计人员必须以整体设计的观念和方法,综合考虑厨房、卫生间给排水管道和设备的安装等。下面就多层住宅给排水设计中给水管材的选用、管道的敷设、水表出户设置、家用热水器的设置和空调冷凝水排放等问题与同行们一起探讨。
(一)给水管材选用问题
传统的给水管材一般采用镀锌钢管,由于镀锌钢管易锈蚀,使用寿命短,用于输送生活用水不能满足水质卫生标准等缺点,建设部正大力推广塑料给水管的应用。许多地市已明文规定:禁止设计使用镀锌钢管,推广使用塑料给水管。塑料给水管与金属管道相比,具有重量轻,耐压强度好,输送液体阻力小,耐化学腐蚀性能强,安装方便,省钢节能,使用寿命长等优点。给水用塑料管道主要有:硬聚氯乙烯(PVC-U)、高密度聚乙烯(HDPE)、交联聚乙烯(PEX)、改性聚丙烯(PP-R,PP-C)、聚丁烯(PB)、铝塑复合管(PE-AL-PE,PEX-AL-PEX)和钢塑复合管等。下表是几种建筑给水管材性能的比较。
管材性能优点缺点长期使用温度短期使用温度硬聚氯乙烯管(PVC-U)抗腐蚀能力强,质地坚硬,施工简便有UPVC单体和添加剂渗出,管接头粘合技术要求高,固化时间长≤400C――改性聚丙烯(EN-US)PP-R,PP-C)耐温性能好,抗蠕变性能好,施工简便只有用金属管件连接;水流局部水头损失大,不能回收重复利用900C950C铝塑复合管(PEX-AL-PEX)耐温性能好,保温性能好(EN-US)在同等压力和介质温度的条件下,管壁最厚,采用热熔连接,需用专门连接工具≤600C≤900C铝塑复合管(PE-AL-PE)易弯曲成形,完全消防氧渗透,线膨胀系数小,施工简便管壁厚薄不均匀,管路连接采用铜管件,水流局部水头损失大≤400C――注:
1)长期使用温度系指管道在此温度范围内使用寿命达30~50年
2)短期使用温度系指管道在此温度范围使用寿命达10~20年
管材的选择是经济技术的比较过程,技术上应从压力、温度、使用环境、安装方法等方面进行考虑,同时结合业主的要求和住宅的档次,进行经济技术综合考虑后确定。以上所塑料给水管材都可作为住宅生活给水管材。经济适用房和解困房主要面对广大中低收入居民,可选用卫生级硬聚氯乙烯管(PVC-U)作为给水管,以降低造价;中高档商品房可用铝塑复合管(PE-AL-PE,PEX-AL-PEX)或其他塑料给水管材作为给水管。住宅配水点的热水温度不超过600C,因此上述管材中除硬聚氯乙烯管(PVC-U)和铝塑料复合管(PE-AL-PE)外,大多管材可作为住宅的热水管道。
(二)管道敷设问题
1.给排水立管的敷设一般有以下几种方式
1)明装在厨房、卫生间的墙角处。在以往的住宅设计中较多采用这种敷设方式,它施工方便,但明露管道有碍居室美观,住户在二次装修时大多会用轻质材料给予隐藏起来。
2)明装在建筑物外墙阴角处。这种方式仅适用于南方天气较暖和的地区,冬季的最低温度不得低于零摄氏度,以防水管内水冻结成冰,胀裂管道,影响住户使用。管道在外墙敷设,影响建筑美观,也不便于日后管理和维修。
3)敷设在管道井内。这种方式使居室洁净美观,但管道井占用了卫生间的面积,且管道施工、维修都比较困难。卫生间设立集中管道井,把给水管、排水管都集中在管道井里布置,这是小康住宅厨房、卫生间居住文明的重要体现。本人认为:在中高档的商品房建筑方案设计时应考虑卫生间管道井的设置,这样即提高卫生间的使用质量,又可解决硬聚氯乙烯排水管水流噪声大的问题,提高居室的环境质量水平;对于卫生间面积较小的经济适用房和解困房,在南方较暖和地区给排水立管可考虑敷设在外墙,以增大卫生间的使用空间;管道明装在室内时,应不影响厨房、卫生间各卫生设备功能的使用。
2.给水支管敷设
住宅给水支管管径一役de≤32mm,小管径的塑料给水管,呈弯曲状态,故住宅给水支管提介采用暗设。给水支管暗设的方式有:
1)暗设在砖墙里。施工时在砖墙面开管槽,管槽宽度为管子外径de+20mm,深度为管子外径de,管道直接嵌入管槽,并用管卡将子固定在管槽内。
2)对于小管径给水支管de≤20mm,可暗设在楼(地)面找平层里。施工时在楼(地)板面上开管槽,槽宽为de+10mm,深为1/2de,管道半嵌入管槽里,并用管卡将管子固定在管槽内。铝塑复合管和交联聚丙烯管等管道采用金属管件连接,采用暗设时须加大管槽尺寸,且水流局部水头损失较大。对于厨房、卫生间内卫生器具布置相对集中的住宅,可采用分水器进行连接,分水器是一种多分支管接头,各卫生器具给水支管分别从分水器接出。这样既可避免暗埋管道的管接头渗透问题。又可减小局部水头损失,降低管网造价。
3)排水支管敷设
住宅室内排水横管宜设在本层套内,这样排水横管渗透时可避免污水等污染物进入邻户,管道维修时也不会影响到邻户的正常生活。
厨房内洗涤盆的排水横支管一般在本层楼板面上接入排水立管;地漏排水支管须敷设下层空间。现在许多同行都认为:厨房地面都铺设瓷砖,清洁地在时不须用水冲洗,设置地漏意义不大,故厨房内可不设地地漏,这样既避免排水横支管进入邻户,又可增大厨房的使用空间。卫生间内排水横支管在本层敷设具体措施有:
1)提高卫生间地面。地面势高150mm,采用后排式坐便器,洗脸盆、浴盆和地漏的排水横管暗埋在垫层内。
2)采用下沉式卫生间。卫生间楼板面下沉350mm,卫生器具排水横管暗埋在下沉空间里。
这两种做法均可实现卫生间的排水横支管埋设本层的地面而不进入邻户。暗埋管道安装时,施工质量一定要严格把关,经验收合格后方可施工卫生间地面,以免给日后使用中留下隐患。卫生间地面施工可填充煤灰等轻质材料,亦可采用砌砖架空铺设制板施工地面,地面须做防水处理,做法可参照屋面防水处理,如做两油一布橡塑油膏防水。
(三)水表户外设置问题
水表设在户内,不但抄表的工作量很大,而且使住宅的安全性和私密性大大降低。故住宅的分户水表或分户水表的数字显示宜设在户外。多层住宅水表户外设置有以下几种形式:
1.采用远传水表
把普通水表换成远传水表,由一根信号线连接水表与数据采集机,再传至智能管理(微机)。它的优点在于节省大量人力来抄表,数据准确,缺点是造价高。
2.采用磁卡式水表
用户预先购买自来水公司的电子卡,然后把它插入水表的存贮器内,用水时卡上金额被自动扣除,这种方式用户需预付水费,水表价格较高。
3.采用普通水表设在户外
1)水表设在楼梯休息平台的壁龛里。住户给水支管经水表计量后进入厨房、卫生间。这种方式实现了水表出房设置,工程等价低,但给水立管和水表设在楼梯处影响美观。它适用于南方较暖和地区厨房、卫生间布置靠近楼梯间位置的住宅。
2)水表集中设在水表间(水表箱)。下行上给式供水时,在底层设水表间(水表箱),各层住户给水支管在管道井内敷设,南方地区也可在建筑物阴角处沿外墙敷设;上行下给式供水时,可在屋顶设水表间(水表箱)。这种方式增加给水支管敷设长度、管道沿外墙敷设影响建筑物美观。水表出户布置的方式选择,须结合住宅厨房、卫生间平面布置特点和开发商的具体要求,对以上几种可行性方案进行经济技术比较后确定。
物业管理完善的住宅小区的中高档商品房,可采用远传水表,它是今后水表应用发展方向;物业管理不完善的住宅小区的中高档商品房,可采用磁卡式水表(在自来水公司有这种业务的地区可设计)或集中设置水表间(箱);南方地区单元式住宅可用普通水表设在楼梯的休息平台处,以降低造价。
(四)家用热水器的设置问题
住宅设计时应预留安装热水供应设施的条件,或设置热水供应设施。所以在没有集中热水供应的住宅,应考虑家用热水器的安装位置及冷热水管道布置。家用热水器一般有燃气、电、太阳能等三种。燃气热水器和电热水器一般安装在厨房或卫生间内,在建筑给排水设计时应预留出热水器的安装位置和冷热水管道的接口,便于用户装修时自行安装。太阳能热水器使用简便安全,无需燃料及电力,运行费用低,使用寿命长,无污染,很受广大用户的欢迎,近几年来有不少的住宅小区在设计施工时就全部安装上了太阳能热水器。
随着经济的发展和人民生活水平的不断提高,住宅的使用功能要求也越来越高,人们不再仅仅满足于有房住、住得下,而且要求住得好,要方便、卫生、舒适,要经久耐用、维护简单、互不干扰,从而对住宅设备方面提出了更高的要求。作为住宅设备的重要组成部分之一,给排水系统设计也面临着更高的要求。在这方面,有关规范作了一些具体规定,不少同行也在不断探索。笔者结合多年工程设计的体会,就有关住宅给排水系统设计中的几个常见问题作了一些思考,希望能对这些问题的解决有一些帮助。
一、关于卫生器具的选型及其管道配置
卫生器具的选型必须注意其使用条件,并根据其额定流量和工作压力要求配置适当的给水管道,才能达到使用功能要求。比如延时自闭式冲洗阀,实际应用中存在不少问题。就我国大多数地区,尤其是中小城市和广大农村地区的供水条件而言,水压偏低现象比较普遍,许多工程甚至需要通过高位水箱供水。出于技术方便和经济条件限制,水箱往往设于屋顶间,其顶层可用压力仅约0.03M~0.05M。这样的条件对于配水龙头和高、低位水箱尚可勉强,但对于延时自闭式冲洗阀甚至是淋浴喷头这样供水压力要求稍高的设备,就会出现严重问题,不但浪费大量水资源,而且根本达不到基本的卫生条件,造成严重的室内污染。设计人员在选择卫生设备时必须引起足够重视,严格按照供水压力条件采用,坚决杜绝这种状况出现。
另一方面,在供水压力较高的地区,尤其是底部各层,各类用水设备均处于超压状态工作,超压出流浪费水量巨大,同时造成出水噪声大,水流飞溅影响使用舒适性。因此,在工程设计中,应千方百计采取经济可行的技术手段,如减压调压、分区供水、合理压缩管径等,尽可能把卫生器具工作压力控制在0.20MPa~0.30MPa的最佳范围。那种从底到顶一个详图的不负责任的作法,再也不能继续下去了。
笔者还建议,国家应加大对卫生器具产品的质量监督检测力度,完善市场准入制度,杜绝不合格产品打着“节水新产品”的招牌发昧心财。目前有些所谓的节水型卫生器具,性能根本不过关。比如座便设备,只说一次冲洗水量4L或是3L,实际上冲水强度根本不够,往往需要3~5次的冲水,根本达不到节水效果。
二、关于水表设置
《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)第3.4.17条规定:“住宅的分户水表宜相对集中读数,且宜设置于户外”;对这一规定,该条规范没有任何具体的解释,执行中造成了一些矛盾。《住宅建筑规范》(GB50368—2005)第8.1.5条的规定是:“住宅的水表、电能表、热量表和燃气表的设置应便于管理。”但该条文说明仍采用了GB50015—2003“宜设置于户外”的说法,笔者认为:规范的本意是便于管理,应当按GB50368—2005第8.1.4条对“给水总立管、雨水立管、消防立管、采暖供回水总立管、电气设备和用于总体调节和检修的部件”的规定,即应理解为“应设在共用部位”,而不应是真的设在户外。
分户水表集中设于室外水表井内的作法,本是用于低层住宅给排水管道改造中。一般一个单元设一个集中水表井,分户水管沿室内适当部位引入户内,自来水公司直接对用户负责。较好地解决了原有老式住宅的水表管理问题。但用于新设计建筑明显是不合理的:水表设在室外表井内使用条件较差,多根给水立管同时敷设管井内,既不经济,又不便于管理和维护。同时,现代住宅是+复杂的综合系统,如果暖、电、燃气、电信、宽带各系统都要求分户专设立管,计量表设在室外,那管井如何承受?因此,个别地区水管部门强制要求水表设在室外水表井内是不对的,设计人员应多作解释,不应过于迁就。当然,新型给水管材——减路式单管(内)多路供水管的面市在某种程度上解决了多根给水管同时敷设的问题,但是其水表工作条件差,管道维修更换困难的问题并没有根本解决,经济性也不好,很难说是一种好的做法。
一种较好的做法是水表每层集中设于管道间内,分户水表整齐靠于墙面。其优点是外形整洁美观,管路短捷,阻力小,维修更换方便,造价较低,与相关专业容易协调。
远传水表或IC卡智能型水表也是一种发展方向。由于价格相对昂贵且在技术上仍存在一定问题,目前工程中应用尚不多。另外,这类设备的优点基本上在于方便水管部门的管理,却要由用户买单,笔者觉得难免有加重人民负担,助长官商风气之嫌。
三、关于水箱和水池
由于在广大中小城市和农村地区水压不足现象比较普遍,需要设置高位水箱或水池,而近年来随着高层建筑越来越多,二次供水也相应多了起来,如何有效防止二次污染,在设计和管理方面存在一些问题。
虽然《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)第3.2.8条、第3.2.10条规定生活饮用水池(箱)应与其他用水的水池(箱)分开,并列设置时也不得共用分隔墙,但由于旧的使用习惯影响,建设单位为了节省造价,往往仍采用饮用水、消防合用水池(箱)。这样虽然加大了小区的消防安全储备,但造成水在池中停留时间过长,使水质降低,达不到生活饮用水卫生标准。有些溢流排空管道直接接人污水管道,造成病菌污染;溢流、通风管口未注明防护措施,导致虫、鼠、鸟等进入池内造成水质污染。池内管道及爬梯等钢制附属设施甚至水箱钢板的防腐材料采用防锈漆,漆膜脱落影响水质。
相应的设计改进措施:在条件允许的前提下,设计人员应根据规范要求将生活、消防水池(水箱)分建,这样,一方面可减少生活用水在池内的停留时间,保证水质卫生指标;另一方面,依据不同用途、不同的价格的原则:“混和用水应分表计量,未分表计量的从高适用水价”,也便于日后的运行管理。分建以后,还应注意消防用水的水质问题。所以,还应尽量考虑消防用水与道路喷洒、绿化等其他用水合用。
按照新颁布的防火设计规范,蓄水池的有效容积可减去水池进水管火灾延续时间内可补给的水量。所以,建议设计人员在设计时积极与自来水公司联系,取得相关的供水资料,充分利用所在地域管网供水能力,从而缩小水池容积,改善经济指标。
建设主管部门早已规定新建、扩建、改建的各类建筑物、构筑物、住宅小区的给水工程(消防管道除外)停止使用普通镀锌钢管,所以设计选用管材时宜首选塑料给水管材,如对给水水质有特殊要求的工程,可选用铜管、不锈钢管等符合国家及行业标准规定的管材。溢流排空管与地下污水管道之间应设空气隔断等措施,不得直接相连,溢流管口和通风管口应设防虫网罩等。池内检修爬梯可考虑用不锈钢材料制作。
二次供水水池(箱)投入运行后,其产权单位或其委托的管理单位,应当建立水质管理制度,配备专(兼)职人员,加强水质管理,定期进行常规检测,并对蓄水设施清洗消毒。
四、给水管道
塑料给水管材以其卫生、美观、耐腐蚀性好的优势得到了广泛的应用,但这种管材也有自身的一些缺点:力学性能差、阻燃性差、热膨胀系数大。
因此,在应用中应采取相应的措施加以解决。《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)第3.5.12条规定:塑料给水管道在室内宜暗设。明设时立管应布置在不易受撞击处,如不能避免时,应在管外加保护措施。塑料给水管道明装易变形,影响美观,易受碰撞损坏,防火性能也较差。暗装不但可以从根本上解决这个问题,同时还可提高其耐老化性能。因此,在条件许可时,应尽可能采用暗装。
新建住宅中分户支管至用水点间管道一般敷设在垫层内。由于目前地板采暖方式应用较为普遍,而强、弱电管线有时也会设在垫层内,应注意与暖、电等相关专业协调,避免“打架”。交房时应在敷设给水管道的位置作上明显的标记,以免装修时破坏给水管道。
五、排水管道
塑料排水管材与铸铁管相比较具有水力条件好、耐腐蚀、质轻、美观等无可比拟的优势,但也有其不可避免的缺点。其噪声问题就比较突出。降噪的方式:一方面是采用低噪声管材,如芯层发泡管、空壁管、螺旋管、芯层发泡螺旋管和空壁螺旋管;另一个方面是将管道暗装在管井、管槽内。如条件限制达不到时,明装管道应避免靠近卧室。
《住宅设计规范》GB500096—1996(2003年版)第6.1.6条规定:住宅的污水排水横管宜设于本层套内。《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)第4.3.8条规定:住宅卫生间的卫生器具排水管不宜穿越楼板进入他户。但是,工程设计真正做到的不多。按照《住宅建筑设计规范》(GB50368—2005)第8.2.8条条文说明的规定,厨房内可不设地漏。这是由于现代住宅厨房地面很少用水冲洗,少量的溅水用抹布就可清除,厨房内设置地漏已无必要,反而由于地漏长时间无水补充,水封内存水蒸发后臭气由地漏进入厨房内。因此,可采取取消厨房地漏的设计,洗涤池排水支管在本户的楼板上接入排水立管,避免地漏排水支管进入下层户内空间。
为了不使卫生间污水横管进入下层户内空间,排水管道的敷设可采用以下几种方式:
(1)卫生间地面楼板下沉,污水横管设于本层下沉板以上的户内。这种方式对排水管道的施工较为方便,但检修管道则十分不易,这就要求在实际施工过程中,严格做好卫生间地面的防水处理及下沉室四周的防水处理,所有给排水管道应经严格的注水试验后方可隐蔽管道,以避免上层卫生器具漏水影响下层用户。
(2)采用侧排方式。卫生间采用后出水式座便器,侧排地漏,将浴盆或淋浴房垫高,各卫生器具排水横支管沿卫生间地面墙脚处引至立管。器具存水弯、排水横管设于本层垫层内。采用这种方法,可避免出现下沉室积水的状况。
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。
近年来,随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广,建筑节能设计越来越引起我国广大建筑工作者的重视。许多发达国家先进的建筑节能理念、技术、材料,以及应用成果被介绍到国内,向人们展示了通过优秀设计和高新科技相结合所创造的优雅、舒适且节能环保的新型建筑发展前景。但是,这些大量应用高科技的节能措施往往成本很高,一次性投入比较大,连发达国家目前也难以大规模推广。我们还应当注意到,目前发达国家的建筑节能技术主要是针对当地的气候特点开发的,而这些技术本身也不是十分完善,在其他地区是否能达到预期的效果还没有十足的把握。
一、节能住宅的概念
随着能源危机的出现,越来越多的开发商开始重视节能住宅。节能住宅需要通过对建筑的合理设计、合理选材,最大限度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内,从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间,降低建筑物的运行能耗。
北京锋尚在国内率先整合了欧洲先进的技术系统为一体,建造的高舒适度、低能耗住宅,达到了发达国家的居住标准。其核心技术概括为子系统:第一,混凝土采暖制冷系统。该系统是将聚丁烯(PB)盘管预埋在钢筋混凝土中,夏季管中送20℃、冬季送28℃的水,能使室内温度保持在20℃-26℃的合适范围内。第二,健康新风系统。通过统一空气净化和冷热处理后新风经“下送上回”进入室内,无须开窗即可保持新鲜空气不断更换。第三,外墙系统。外墙采用欧洲标准加厚外保温方式,能有效阻挡冷热辐射和雨雪侵蚀。外饰面采用干挂砖墙面,干挂砖幕墙与保温板之间有一个流动空气层,可以保持保温板的干燥。第四,外窗系统。窗采用德国SCHUCO断热铝合金窗和LOW-E低辐射中空玻璃。第五,屋面及地下系统。对屋面及地下墙体的特殊处理,保证了顶层和一层与标准层舒适度的均好性。第六,防噪音系统。通过外墙系统、ALULUX卷帘、楼板处理、同层后排水系统,防止来自室外、楼上、下水道的噪音。第七,垃圾处理系统。垃圾处理系统有中央吸尘、食物垃圾处理和可回收分类垃圾周转箱三部分组成。第八,水处理系统。小区设中水处理系统,将社区生活用水处理用于浇灌绿地、冲洗和补充人工湖水。
二、国外节能已成风尚:
在国外,建筑师采用多种形式和方法来节能:
(1)、资源回收利用:日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。
(2)、新能源开发利用:
德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。
三、中国建筑能耗基本情况
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中,化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的,其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,烟尘占60%。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。
四、住宅设计最基本的节能意识:
新疆冬季严寒漫长,因此,住宅建筑设计中,主要空间朝向南,或向南偏东,或向南偏西,历来被认为是合理的设计,这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用。在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本的节能措施。因此,我国现行国家标准《住宅设计规范(GB50096-1999)》中规定“每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照,当一套住宅中,居住空间总数超过四个时,其中宜有两个获得日照。”在现行国家标准《城市居住区规划设计规范(GB50180)》中,规定了住宅的日照标准的最低时限。
五、节能设计思路
(一)建造内保温复合节能墙体
复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。
1.墙体结构层:系指混凝土现浇或预制品的外墙,内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。
2.空气层:空气在0℃时导热系数为0024VV/(m·k)。在25℃±5℃时为00256W/(m·k),即使在200℃的情况下仍有00:384W/(m·k)。由此可见,空气也是一种优良的保温材料。因此,在建筑物中常用材料围成的空气隔离层,不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能,因为一般外侧墙有吸水能力,而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。
3.保温隔热层:这是节能墙体的主要功能部分,常用绝热材料可分为有机、无机金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。
4.保护层:主要功能是防止保温层受破坏,并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑,宜选用A级无机防火板为保护层材料。
5.?饰面层:由于A级无机防火板具有优良的表面亲和特性,所以各种饰面材料均可使用,选用的内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。
结合各地的气候和地理环境,借鉴各方面成功和失败的经验,在优化组合的基础上开发的墙体内保温板,具有保温、隔热、隔音、防潮抗冲击、抗震、呼吸等功能,已在工程中应用。
(二)改善门窗性能
外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:
1、控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。
2、提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。
3、改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
4、设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
(三)使用节能的绿色建筑材料
建筑外维护结构的保温隔热性能直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性,对降低建筑能耗起着至关重要的作用。国内目前通行的做法是在外维护结构完成后再在上面附加保温层,以改善热工性能。这种方法虽然可以达到一定的效果,但各种高效保温材料价格不菲,而且其生产加工过程也会大量消耗各种能源。因此,建筑节能不应当只着眼于建筑建成后在使用过程中的能耗,还应当从整体系统的观念出发,关注建筑全寿命周期的能源消耗。从这个角度出发,建筑材料就不但要有出色的保温隔热性能,其加工生产过程也应当简单易行,节省能源。位于美国加州霍普兰德山谷中的太阳生活中心(RealGoodsSolarLivingCenter,Hopland,California)创造性地利用稻草垛作为墙体材料。其具体做法是先将稻草加压打捆,再把它们砌成墙体,然后在墙体上喷涂一种8~10cm的土质护面灰来代替水泥砂浆。完成后的墙体不但具有良好的保温隔热性能,而且兼有较强的防火性,并且无毒无害。无独有偶,美国建筑师塞缪尔·默克比(SamuelMockbee)设计的布赖恩特(Bryant)住宅也采用了类似的墙体做法,只是具体构造略有不同。需要指出的是,这栋面积为79m2的住宅是建筑师无偿为美国阿拉巴马州黑尔县的一对贫困黑人夫妇而设计的,项目经费全部靠募捐筹集,十分有限。建成后的布赖恩特住宅在各方面都达到了设计要求,并深受使用者的喜爱,他们给这座房子起了一个有趣的绰号——“干草捆住宅”。
实践表明,这种使用农业副产品作为建材的方法可以使多方受益:农民因出卖稻草获利,建造方可以减少材料造价,节省建材能源开支,燃烧秸秆所产生的温室气体也大大减少。由此可见,创造性地采用新型建材往往可以变废为宝,减少污染和能源浪费,从而达到一举多得的效果。新型建材的思路可以是废物的升级利用,当然也可以是科学上的合成,但如果加工处理过程中的能源消耗过大,或工艺过于复杂,也会得不偿失,这一点应当引起注意。
(四)充分利用太阳能资源
太阳能作为一种天然的洁净能源,也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看,煤、电、油的供应紧张已经不容忽视,太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。特别是太阳能热水器经过20年的发展,产品的生产研发技术日臻成熟,越来越受到消费者的青睐。另外,从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看,太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因,目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主,存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中,在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中预留太阳能设置位置,特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用,就可以大大节省常规能源,也是建筑节能的发展方向。