摘要：節(jié)能設(shè)計(jì)是搞好建筑節(jié)能的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)時(shí)，運(yùn)用科學(xué)的建筑選址觀;采用合理的建筑組團(tuán)形式;考慮坡度、主導(dǎo)風(fēng)向的影響;充分利用已有的樹叢、小丘、水塘等搞好綠化;做好過渡空間的設(shè)計(jì):外墻采用EPS板薄抹灰外保溫系統(tǒng)，屋面采用聚苯板保溫坡屋面，外窗采用單框中空玻璃塑鋼窗。這些措施和產(chǎn)品的應(yīng)用大大有利于居住建筑節(jié)能。
　　關(guān)鍵詞：山區(qū)城鎮(zhèn)；建筑；節(jié)能設(shè)計(jì)
　　1建筑選址
　　(l)位于山區(qū)的居住建筑，場地的選擇對于節(jié)能尤為重要。山地住宅的選址除了避開不利的自然災(zāi)害(山洪、地害、山體滑坡等)易發(fā)地段外，應(yīng)充分考慮自然氣候和環(huán)境對住宅能耗的影響。
　　中國山區(qū)傳統(tǒng)村落和城鎮(zhèn)的風(fēng)水觀:在冬季既能充分利用南向的陽光又能利用山體抵御北面的寒風(fēng)，夏季又能通風(fēng)良好。
　　(2)主導(dǎo)風(fēng)向?qū)�選址的影響是必須考慮的一個(gè)非常重要的參數(shù)。當(dāng)氣流通過山地時(shí)，由于受到山形阻礙，風(fēng)向會發(fā)生變化，在不同的區(qū)域建房其通風(fēng)效果大不一樣。在順坡的迎風(fēng)區(qū)既有良好的通風(fēng)，又順應(yīng)地形，是最佳選擇。
　　(3)建筑不宜布置在山谷、洼地、溝底等凹地里。在谷底的建筑容易受“地形逆溫”的影響，形成空氣“上暖下冷”的現(xiàn)象。另外，凹地建筑不僅不利于夏季自然通風(fēng)，而且冬季冷氣流在凹地里易形成對建筑物的“霜洞”效應(yīng)，位于凹地的底層或半地下層建筑若保持所需的室內(nèi)溫度所耗能量會相應(yīng)增加。
　　(4)從居住的角度而言，“依山傍水、臨水而居”是較為理想的選擇，因?yàn)槠露扔绊懱�陽輻射，而水體既是優(yōu)美的景觀，又是相對穩(wěn)定的溫濕度調(diào)節(jié)體，易于形成宜人的小氣候。盛夏時(shí)節(jié)，從水面吹來的涼爽的水陸風(fēng)對改善小區(qū)氣候環(huán)境有著非常明顯的效果。
　　(5)選址時(shí)一般將山區(qū)地形分為東西南北四個(gè)坡向。按我國所處地理緯度，南向坡是向陽坡，為建筑用地的最佳坡向，根據(jù)地形坡度的大小，向陽坡內(nèi)建筑日照間距可相應(yīng)縮小以節(jié)約用地:北向坡則為陰坡，與向陽坡相反，建筑間距應(yīng)相應(yīng)較大，以取得必要的日照;西向坡，在炎熱地區(qū)要注意遮陽防曬，嚴(yán)寒地區(qū)則因此取得一定的日照;東向坡對南方、北方地區(qū)相對均較適中。另外，坡地選址可分為在山頂、山腰、山腳三種情況。理想的建筑選址是向陽山腰位置。背陽坡常年日照不足，背風(fēng)坡自然通風(fēng)較差，山頂則風(fēng)速較大、日溫變化大，這些地方都不宜作為住宅的選址。
　　2建筑朝向
　　山區(qū)建筑的朝向常常受到地理緯度、地段環(huán)境、局部氣候特征及建筑用地條件等因素的制約，而建筑物的朝向?qū)μ�陽輻射得熱量和空氣滲透耗熱量都有影響。因此選擇合理的建筑朝向是節(jié)能建筑群體布置中首先考慮的問題。在選擇建筑朝向時(shí)，需要考慮的因素有以下幾點(diǎn):
　　l)冬季能有適量并具有一定質(zhì)量的陽光射入室內(nèi)。
　　2)炎熱季節(jié)盡量減少太陽直射室內(nèi)和居室外墻面。
　　3)夏季有良好的通風(fēng)，冬季避免冷風(fēng)吹襲。
　　4)充分利用地形和節(jié)約用地。
　　5)照顧居住建筑組合的需要.
　　6)建筑物朝向宜采用南北或接近南北向，主要房間宜避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向。
　　另外，在實(shí)際運(yùn)用中，當(dāng)根據(jù)日照和太陽輻射己將住宅的基本朝向范圍確定后，再進(jìn)一步核對季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)時(shí)，會出現(xiàn)主導(dǎo)風(fēng)向與建筑朝向形成夾角的情況。從單幢住宅的通風(fēng)條件來看，房屋與主導(dǎo)風(fēng)向垂直效果最好。但是，從整個(gè)住宅群來看，這種情況并不完全有利，而往往希望形成一個(gè)角度，以便各排房屋都能獲得比較滿意的通風(fēng)條件。
　　3建筑布局
　　在總體設(shè)計(jì)中，山區(qū)居住區(qū)總體布局的形式對住宅單體的節(jié)能影響是相當(dāng)大的。一般而言，建筑組團(tuán)平面布局形式分為行列式、錯(cuò)列式、周邊式、混合式及白由式幾種，均各有其自己的特點(diǎn)，如圖1。
　　
　　圖1建筑組團(tuán)形式
　　(l)行列式:由于風(fēng)正面吹過障礙物后會形成較長的渦流區(qū)，其長度一般是障礙物高度的4倍左右，造成渦流區(qū)的建筑通風(fēng)不良。對于山區(qū)建筑受風(fēng)、地形影響比較大，行列式很少采用。
　　(2)錯(cuò)列式:可以避免“風(fēng)影效應(yīng)”，同時(shí)利用山墻空間爭取口照。這種布局形式可以使建筑增大迎風(fēng)面，容易疏導(dǎo)氣流進(jìn)入建筑內(nèi)部。
　　(3)周邊式:在嚴(yán)寒地區(qū)，山區(qū)住宅布置時(shí)可通過利用東西向住宅圍合成封閉或半封閉的周邊式住宅方案。這種布局可以擴(kuò)大南北向住宅間距，可以形成較大的院落，對節(jié)能節(jié)地有利。在規(guī)劃中為了節(jié)能應(yīng)封閉西北向，合理選擇封閉或半封閉周邊式布局的開口方向和位置，使得建筑群的組合做到避風(fēng)節(jié)能。
　　(4)混合式:是行列式和部分周邊式的組合形式。這種方式可較好的組成一些氣候防護(hù)單元，同時(shí)又有行列式的日照通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)，是北方山區(qū)居住區(qū)一種很好的建筑群組團(tuán)方式。
　　(5)自由式:當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜時(shí)，密切結(jié)合地形構(gòu)成自由變化的布局，便于采用多種平面形式和高低層及長短不同的體型組合，還可以避免互相遮擋陽光，對日照及自然通風(fēng)有利，是山區(qū)常見的一種組團(tuán)布置形式。
　　另外，建筑布局時(shí)，盡可能注意使道路走向平行于當(dāng)?shù)囟�季主�?dǎo)風(fēng)向，這樣有利于避免積雪。與以上布置形式相結(jié)合的小范圍布局中，可采用前短后長的布置，有利于開口通風(fēng)。在迎風(fēng)面上，建筑采用由低到高的布置。點(diǎn)、條組合布置時(shí)，將點(diǎn)式住宅布置在好朝向位置，條狀住宅布置在其后，有利于利用空隙爭取日照。
　　4綠化
　　綠化植被具有降低氣溫、遮陽防曬、防風(fēng)抗風(fēng)、改善通風(fēng)質(zhì)量、改善房屋外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能等功能，是節(jié)約能耗的有效措施。
　　(1)綠化對改善室外環(huán)境氣候的作用。植物的“蒸騰作用”和“光合作用”都要吸收大量的太陽輻射熱，是綠化植被在生態(tài)環(huán)境中的作用過程。有資料表明，樹林的樹葉面積大約是樹林種植面積的75倍，草地上的草葉面積是草地面積的25~35倍，這些比綠化面積大上兒十倍的葉面都有蒸騰作用，所以就起到了吸收太陽輻射熱，降低空氣溫度的作用。
　　(2)綠化對改善室內(nèi)氣候的作用。綠化可以抵擋日照、輻射、降溫，因此，在房屋周圍綠化之后，流進(jìn)室內(nèi)的空氣與投入室內(nèi)的太陽光是經(jīng)過綠化植被冷卻后的空氣與太陽光線。綠化可降低地面溫度，從地面輻射到房屋的外墻、門窗上的熱量也就減少了，從而達(dá)到改善室內(nèi)的氣候及節(jié)能的目的。
　　(3)住區(qū)應(yīng)盡量減少停車場和交通車道帶來的綠化空白，應(yīng)充分利用各種條件進(jìn)行綠化，如在人行道邊緣、室外停車場和部分路面，采用植草磚等，應(yīng)注重保護(hù)好住宅用地的自然環(huán)境，特別是對原有的綠林、水體、山石等的保護(hù)利用。充分利用一些廉價(jià)樸實(shí)的地方材料，創(chuàng)造一種豐富的戶外環(huán)境，突出自然綠色，盡可能減少構(gòu)筑物和鋪地。
　　5防風(fēng)
　　在山地，氣流受山地的影響很大，因此，防風(fēng)成為建筑節(jié)能一個(gè)值得重視的因素。
　　(l)主導(dǎo)風(fēng)向直接影響冬季住宅室內(nèi)的熱損耗及夏季居室內(nèi)的自然通風(fēng)。從住宅群的氣流流場可知，住宅長軸垂直主導(dǎo)風(fēng)向時(shí)，由于各幢住宅之間產(chǎn)生渦流，從而影響了自然通風(fēng)效果。因此，應(yīng)避免住宅長軸垂直于夏季主導(dǎo)風(fēng)向〔即風(fēng)向入射角為零度)，從而減少前排房屋對后排房屋通風(fēng)的不利影響。
　　(2)考慮到冷風(fēng)對室內(nèi)熱環(huán)境的影響，節(jié)能建筑應(yīng)該盡可能選擇避風(fēng)基地建造。基地環(huán)境中現(xiàn)有的樹叢、小丘等也可以被用來作為擬建建筑物的擋風(fēng)屏障。設(shè)置防風(fēng)林帶之類的擋風(fēng)設(shè)施對于建筑的避風(fēng)節(jié)能很有效果。防風(fēng)林帶的高度、密度與距離均影響其擋風(fēng)效果。可用常綠植物作成風(fēng)障，設(shè)置在建筑物的冬季迎風(fēng)面。因此在山區(qū)建房，事先如充分考慮到了盡可能利用各種擋風(fēng)屏障，則不但可以節(jié)約相當(dāng)大的采暖的費(fèi)用，而且也可提高住戶的舒適程度。但建筑平面組合布置在考慮冬季擋風(fēng)屏障的同時(shí)，也必須考慮該建筑物在夏天時(shí)有必要的通風(fēng)條件。
　　6過渡區(qū)域
　　山區(qū)由于地理位置特殊，晝夜溫差變化比較大，冬季氣溫較低。為了保證主要使用房間(或質(zhì)量要求較高的熱環(huán)境分區(qū))的室內(nèi)熱環(huán)境，可在該熱環(huán)境區(qū)與溫度很低的室外空間之間，結(jié)合使用情況，設(shè)置各式各樣的溫度阻尼區(qū)。這些阻尼區(qū)就像是一道“熱閘”，不但可使房間外墻的傳熱損失減少40%~50%，而且大大減少了房間的冷風(fēng)滲透，從而減少了建筑的滲透熱損失。
　　主要部位有:
　　(1)北向單元出入口設(shè)門斗，避免冬季西北風(fēng)灌入;對屋頂上人孔做密封處理，使其不能形成拔風(fēng)通道，防止熱能從樓梯頂部抽出。
　　(2)采用坡屋頂，并使屋頂下部的空間形成一個(gè)封閉的保溫空間。
　　(3)封閉南、北陽臺，并做好欄板的保溫措施，減小冬季西北風(fēng)對室內(nèi)的直接滲透。
　　(4)提高地下室窗的保溫和密閉性能，在地下室入口處設(shè)置隔斷門，阻止地下室中的冷空氣滲入到樓梯間。
　　7外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能
　　(1)屋面
　　目前比較經(jīng)濟(jì)、有效的方法是采用擠塑聚苯板保溫坡屋面.擠塑聚苯板的強(qiáng)度較好，60-70mm厚擠塑聚苯板可滿足寒冷地區(qū)節(jié)能65%的要求。
　　(2)外墻
　　目前應(yīng)用量最多也是應(yīng)用范圍最廣的是EPS板薄抹灰外保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于各種新建建筑的混凝土和砌體結(jié)構(gòu)外墻，也適用于既有建筑節(jié)能改造。
　　(3)外窗
　　外窗是建筑不可缺少的重要組成部分，窗戶不僅可以使建筑采光和通風(fēng)大為改善，又可使住宅有一定的開敞面積，擴(kuò)大視野，但同時(shí)也是建筑能耗的主要因素之一。增大窗戶面積可以引入更多的太陽光，但窗戶的傳熱系數(shù)比其他外圍護(hù)結(jié)構(gòu)大得多，窗戶面積增大勢必會引起更多的能量消耗，因此必須將窗墻比控制在合適的范圍內(nèi)，在滿足基本采光和通風(fēng)的前提下，應(yīng)盡量縮小窗墻比以解決這一矛盾，同時(shí)應(yīng)對南北向窗墻比作適當(dāng)調(diào)整，而不是僅僅為了造型或?yàn)槿【爸�由甚至毫無理由地就將南北向窗戶均采用落地窗、飄窗等設(shè)計(jì)方法，在增大采光通風(fēng)面積的同時(shí)產(chǎn)生過大的耗能量而得不償失。
　　外窗的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)從三個(gè)方面著手來提高。首先是窗地比，確定適當(dāng)?shù)耐獯岸纯诿娣e。其次是玻璃，選用導(dǎo)熱系數(shù)過大的玻璃，熱量很容易流出或流入，因此必須考慮采用雙層玻璃、中空玻璃、低輻射玻璃等保溫性能較好的玻璃。第三是外窗的框材也要加以考慮，否則會形成熱橋，嚴(yán)重影響窗戶的整體節(jié)能性能。
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