环境科学论文低碳节能方向论文范文

所属栏目:农业环境科学论文 发布日期:2013-07-03 09:16 热度:

  本文选自省级期刊《创新科技》,《创新科技》由河南省科学技术厅主管,河南省科学技术信息研究院主办。国内统一刊号CN:41-1319/N;国际标准刊号ISSN:1671-0037,邮发代号:上36-211。
办刊宗旨:以创新为主旨,办高品质杂志。主要发表关于科学学、科技政策与管理、科技发展战略、技术创新与管理、科技创新、科技人力资源开发与管理、科 技与经济协调发展以及经济管理等方面的学术论文、调查报告及经典案例等,内容涉及数学、物理学、化学、生命科学、地学、计算机科学、建筑科学和环境科学方 面的理论与应用研究。

  摘要:我国采暖地区住宅建筑的热工要求是以保温采暖为主,兼顾通风。本文基于对被动式太阳能的利用为出发点,以集合住宅中的阳光间设计为核心,对住宅的低技术节能设计进行研究,为我国采暖地区的被动式采暖设计提供基础资料。

  关键词:采暖地区,高层住宅,阳光间为核心,低技术节能策略

  1.阳光间的分类

  1.1独用型阳光间

  独用型阳光间在本文中是指集合住宅单一套型中只与一个使用空间单独相连的阳光间形式。在我国采暖地区的集合住宅中,独用型阳光间主要以封闭阳台的形式出现。在已建成的集合住宅中主要有两种应用形式:一种为旧阳台改造式,即将旧式的非封闭阳台采用铝合金窗封闭,用作厨房、晾衣间等,可适当改善室内环境并有效的利用空间;另一种是新型设计式,即汲取旧式阳台改造经验,在集合住宅中不设开敞式阳台,普遍采用封闭式阳台作为阳光间,用作休闲空间、工作室、绿化空间等'。

  1.2合用型阳光间

  传统的日式住宅被称为"洒满阳光的走廊",我国的北方传统住宅中也早有南向"暖廊"的设计。这两个传统住宅的例子均是将阳光间作为南向走廊使用的设计方法。这种做法不仅能够有效地达到冬季被动式采暖的效果,同时将阳光间作为公共交通空间,提高其使用率。集合住宅中将南向阳光间作为公共空间使用的实例在欧洲的节能住宅中也有应用,如巴黎城市住宅。我国学者也曾提出改造集合住宅屮的楼梯I'Hj形成公共阳光间的方案。这样的阳光叫均属于合用型阳光外,在很多被动式太阳房设计中将上下不同功能空问的南设置公共阳光间的形式也属于合用型阳光间。综合以上实例可以给合用型阳光间做以下两种定义:(1)集合住宅中个各套型以外南向,作为公共空间使用(如公共走廊,交流下台等)的阳光问,;(2)在同-套型内为不同功能空间合用的阳光间。

  2.阳光间整合结构构件设计

  阳光间不仅是节能技术的一种,更作为建筑设计的一部分,是空间的实体存在。阳光间在聚集太阳能的同时同样需要考虑建筑遮阳、采光以及其他节能技术的应用。建筑的结构构件主要包括遮阳构件以及采光构件。前文已经探讨了阳光间不同进深的设计可以有效起到遮阳作用。在进深较小的情况下,也可以通过对阳光间立面的"内凹"设计,创造阳光间自身遮阳功能作用,减少了附加遮阳构件的使用,从而减少了冬季的结构构件热损失。阳光间在利用热压原理通风设计中,需要在阳光间上下位置各开通风窗洞,鉴于对集合住在遮阳以及导风的考虑,遮阳构件可以直接与阳光间的通风窗洞相结合,在窗窗洞口布置可开闭的遮阳百叶以及导风板,同时导风板选择反光材质是也兼具漫射自然光的作用。

  在采光方面,对于不同使用功能和不同居住人群的要求,在室内需要较高光照度和优良光环境的时候,阳光问可以结合采光构件使用。阳光间作为集合住宅主要南立面要整合太阳光反射板、棱镜玻璃面板、全息玻璃、内遮阳反射百叶等技术。这些技术通常是在办公建筑中使用。但是以阳光间为核心的集合住宅设计,尤其是南向廊道式的阳光间集合住宅,其立面大部分为玻璃材质,更容易与这些构件连接,问时起到装饰的效聚。

  3.阳光间整合绿化设计

  绿化种植一直是建筑有效降温的良好的低技术节能手段,同吋为室内营造舒、自然的生活环境。阳光间是住宅建筑中阳光充足的区域,气候温暖,并且能够提供多种使用功能的可能性,是种植绿色植物的良好空间。而绿色植物对于阳光间夏季的有效降温起到了促进的作用,二者的结合不仅可以达到节约建筑能耗的目的,同时也创造了良好的使用环境。当阳光间作为公共空间存在的时候,南立面为玻璃幕墙,具有开敞的视野。同时,绿色植物的介入能够增加阳光间的亲切感和舒适度,使居住者3!愿意停留在阳光问中。增进了邻—単.交往,回归到传统的居住交往模式,减小了居住者对于户内舉元的依赖性。绿化技术的发展也从水平方向发展到竖直方向,即绿化种植墙,是成为一种建筑表皮,这样的建筑表皮与阳光间的结合使用也^功能和tfr美上的集成。2010年上海世博会中法国主题馆的内部建筑立面就才用了垂直绿化与玻璃幕墙结合使用的技术,为整个主题馆营造了了宁静、清凉、舒适的环境,。

  4.阳光间整合可变表皮设计

  可变表皮指可以按照使用者对室内气候的调节需要,随时开启与关闭的建筑外围护结构,包括墙体、门窗以及屋面。可变表皮根据设计师的不同巧思能够变?化出多种形式,兼具遮阳、引入光照、组织通风、加热或降温等多种功能,是一种提供最少能耗实现最佳舒适度的低技术节能亍-段。我国的传统民居中对于窗扇、门扇的幵启、闭合以适应不同的气候变化就是一种可变表皮的应用。

  以上实例可以看出可变表皮的设置需要结合大面积的整体立面'才能够达到效果美观、局部易于调节的效果。传统住宅很难提供大面整体幕墙的立面,但是对于前文所提出的南向廊道阳光间的集合住宅立面则可以很好地满足整体立面的要求,因此以南向廊道阳光间为核心的可变表皮设计是可行且具有节能效益的。

  如图1为阳光间立面的分隔图,在立面设计中巳经探讨了立面的横向划分,此处继续探讨竖向的划分'将阳光间立面分为室外层、整合层、室内层。室内层布置阳光间作为公共空间时所需要的绿化环境'护栏等。整合层的主体是阳光间的玻璃立面,可变表皮设置在室外层'由玻璃立面通过结构构架的支撑,将可变表皮整合成室外一体'与整合层自己形成一定的空气层'为阳光问提供了一层缓冲空间。在集合住宅中,利用南向通长阳光问廊道并结合可变表皮的幵敞、关闭可以形成局部的风压.,引导气流运动方向促进自然通风,廊式空间的延续性同时能够对室外气流起汇集和引导的作用。

  图1阳光间立面分隔图2可变表皮遮阳形式

  鉴于设计以阳光间为核心的可变表皮,表皮材料宜先用轻质,易调控的类型,如木质、竹制、金属等材料。可变表皮的变化形式具有多种样式,在住宅中易操作的主要有推拉式和折叠式,如图2(a)为水平推拉的可变表皮,操作简单,但有部分可变表皮是固定设置,遮挡了阳光问的玻璃采光,一次在材质选用上宜用金属穿孔板,一来能够投射阳光,而来金属材质可以有效家具吸收太阳能辐射。(b)为水平折叠形式的可变表皮,操作简单,需要划轨与阳光问相连,表皮张开是可以有效的遮挡阳光,关闭时没有遮挡,且竖向的挡板与阳光窗开启的窗洞结合使用能有起到有效的导风效果。(c)为竖直方向上的折叠可变表皮,当表皮折叠关闭的情况下,挑出的板材可作为反光板使用,以设在阳光间内部,方便操作。(d)为竖直方向上的推拉可表表皮,在使用上与(c)的功能相似。

  参考文献:

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