【摘 要】 我國東北的廣大地區(qū)和西北、華北的部分地區(qū),由于所處緯度較高,冬季嚴寒,且持續(xù)時間長,而夏季無酷暑。這些地區(qū)的住宅建筑主要解決冬季的防寒保溫問題。本文談談寒冷地區(qū)住宅設計應該注意的一些常見問題。
【關鍵詞】 寒冷地區(qū);住宅設計;常見問題
我國的幅員廣闊,從北到南,在氣候上包括了亞寒帶到亞熱帶氣候區(qū),在地理自然條件及人民的生活習慣方面,都有顯著的差異。因此,住宅設計除了要滿足一般的使用功能要求外,還應反映出不同氣候、地形和使用條件等特點。內蒙古的全境屬于嚴寒地區(qū),本地區(qū)的住宅建筑,主要著重解決冬季的防寒保溫問題,而對于夏季的通風降溫要求不甚強烈。
1、選擇適宜的朝向和平面類型
人類生存、身心健康、衛(wèi)生、營養(yǎng)、工作效益均與日照有著密切和直接的關系,在嚴寒和寒冷地區(qū)的冬季里,人們更是需要獲得更多的日照。建筑也應更多地利用太陽產(chǎn)生的能量,故在設計中應力爭達到:基地應選擇在向陽避風的地段內,為爭取日照和利用太陽能提供先決條件。我國嚴寒地區(qū),南向日照質量好,為最佳朝向;東、西向日照質量雖不如南向,但日照時間可滿足衛(wèi)生要求,也可以采用;北向是寒冷地區(qū)最不利的朝向。
城市住宅來講,應以選擇當?shù)刈罴殉驗橹鳌_@樣可以使住宅建筑外圍護結構和居室內獲得更多的太陽輻射、更多的日照時間、更多的日照面積和較多的紫外線量。因此,在規(guī)劃布置住宅群時,首先應爭取南向布置。在住宅的平面設計中,應盡量提高居室的南向率,減少和消滅北向居室。北面可布置輔助房間。當條件限制不能使每戶都有南向居室時,可以采用專門設計的東西向住宅。東西向住宅不是簡單的把原方案轉向東西朝向,而是在東西兩面布置單朝向戶。在各種平面類型中,短內廊住宅對防寒保暖最有利,應首先考慮選用,盡量不采用外廊式住宅。
2、節(jié)能與采暖方式
寒冷地區(qū)新建采暖居住建筑都應該建成節(jié)能型住宅。節(jié)能型住宅建筑節(jié)能本身就是一項系統(tǒng)工程,它涉及建筑物節(jié)能、采暖系統(tǒng)節(jié)能等多方面。若從建筑物節(jié)能角度考慮節(jié)能設計,應在控制住宅體型系數(shù);擴大南向得熱面的面積;重視窗戶節(jié)能;選擇優(yōu)化的新型節(jié)能圍護體系;加強冷橋節(jié)點保溫技術措施;加強住棟公共空間的防寒保溫;以及合理組織套內空間等諸方面加強綜合節(jié)能設計。
住宅的采暖設備概括起來可分為集中采暖和分散采暖兩大類。集中式采暖要求住宅建筑在規(guī)劃設計時要有一定的規(guī)模和供熱面積,以充分發(fā)揮供熱設備的使用效率。為了減少采暖帶來的環(huán)境污染和充分利用供熱設備,最好實施城市熱力網(wǎng)供熱,以便發(fā)揮其作用,取得較好的經(jīng)濟效果。集中式采暖要求住宅平面布局緊湊,以節(jié)省管線和減少管網(wǎng)失熱而帶來的熱損失。采暖住宅套型各個使用空間均應設置采暖器,建筑設計應綜合考慮,與設備專業(yè)配合確定采暖器設置的位置、形狀、大小,保證住宅各空間的整體使用功能和環(huán)境質量。起居室和臥室的采暖器一般布置在外窗的窗臺下,如在窗臺下布置有困難時,也可以布置在內墻處,但應設置氣包罩,以免造成燙傷或其它安全事故。廚房內的采暖器布置,應避開布置廚柜等一側的墻面,在其它墻面布置時,應避開頻繁操作的地區(qū)。對于開間尺寸較小,并設有陽臺門的廚房,一般將采暖器布置在內墻處,并注意不應將采暖氣放在柜體內。設有洗浴功能的衛(wèi)生間應設置采暖器。由于衛(wèi)生問的空間較小,布置采暖器比較困難時,可把采暖器吊掛在距地面1.2m以上的墻面上。若采暖器靠墻設置時,可將墻體作凹進處理,采暖器嵌入其中,這樣可以減少采暖器占用室內空間,利于擺放家具。
3、減少散熱及通風換氣
為了減少外圍護結構的散熱,應提高外圍護結構的熱工性和減少外圍護結構的面積。在平面類型中,短內廊式最有可能減少外墻面積,短外廊式次之,獨立單元式和長外廊式的外圍護結構散熱最大。當建筑面積相同時,進深越大,平面越接近方形,外墻長度也就越短。在允許不設變形縫的范圍內,適當增加拼接單元的數(shù)量可以減少外墻面積。平直的住宅外形外墻較少,所以在平面設計中應盡量避免外形曲折;在立面上也應避免或減少高低錯落。另外,由于外窗比外墻更容易散熱,故外窗面積不宜過大,尤其是北向窗更應小些。嚴寒地區(qū)一般采用雙層玻璃窗,甚至有的地區(qū)需用三層玻璃窗。窗縫應密封。
冬季為了保持室溫,常將門窗緊閉,如果不采取必要的措施通風換氣,室內空氣將污濁潮濕,危害健康。一般可在墻內設排氣道,利用室內外的熱壓差將污濁空氣排出室外,新鮮空氣則由門窗縫隙滲入補充。排氣道的開口應接近頂棚處。廚房和廁所中尤其應設排氣道。在窗上設可開啟的小窗扇,每天適時開啟也能起通風換氣作用。
4、單元入口和戶入口要有防寒措施
(1)單元入口。對于南向入口,可避免北風吹入,保暖較好,一般可只設一道門,但南向入口需占用底層的一間南向房間作門廳,為了節(jié)約建筑面積,一般住宅直接從北向樓梯間進入,沒有門廳。為防止北風直接吹入住宅,應在北向入口設兩道門,形成門斗,如果僅利用休息平臺下面的空間作門斗有些局促,為此,常將門斗凸出于樓梯間外。也可將樓梯間的相鄰開間作為出入口,這實際上是增加了一個北向門廳,門廳內可設置本單元的信報箱、牛奶箱等。
(2)戶入口。短外廊式住宅的戶入口一般都設在開敞的外廊上,冬季北風直接吹入,對室內保溫很為不利。如果出于某種需要不得不采用這種平面類型時,必須在戶入口處設門斗,以防止北風直接吹入室內。也可兩戶合用一個門斗即外門是合戶門,這較為經(jīng)濟。采用獨戶設門斗的方案,外門不宜直對內門,以免冷風直接吹入。從外門到居室至少應有三道門,這樣可使居室氣溫少受開門的影響。
5、東西向地段上的住宅設計
“坐北朝南”是我國北方民居建筑朝向的最佳選擇。東西朝向對于我國除寒冷地區(qū)外的大部分地區(qū)都是不好的朝向,一般不采用東西向。但是由于規(guī)劃、地形及節(jié)地等原因,不得不在東西向地段上建造住宅時,一般可采取以下措施來減少其不利影響。
(1)結合沿街商店處理 當臨街面為東西朝向時,可將住宅布置成南北朝向的行列式,而在沿街用一、二層的商店(或其他低層公共建筑)連接起來,形成山字形平面的建筑群。這樣既滿足了城市規(guī)劃對街景的要求,又能保證住宅有良好的朝向。當沿街地段深度較淺時,可以采用獨立單元式住宅與低層公共建筑進行組合。
(2)建筑體形上縮短東西向的體段 在沿街的東西向住宅不采用簡單的一字形體形,而采用L形、工字形、II形等體形,盡量增加南北向建筑體段,縮短東西向體段的長度。在向西的一面,應主要布置樓梯、走廊等公共交通部分和輔助房間,必要時可在西面輔以遮陽設施。(3)采用鋸齒形外墻面東西向住宅采用鋸齒形的墻面,可使居室的朝向轉為東南或西南,如再適當設置遮陽設施,即可解決東西曬的問題。
(4)采用錯接式平面 住宅單元在平面上錯開拼接,可以扭轉居室的朝向,從而使居室得到較好的朝向。這樣處理,房間的形狀仍是方正的,克服了鋸齒形外墻面的山字形組合的室內形狀不方整的缺點。
(5)采取遮陽措施 東西向住宅完全通過遮陽設施來遮擋西曬。此時將增加一定的造價。若采用固定的擋板式遮陽,對進入窗El的通風氣流有一定影響,另外對窗口的視野也有影響。
由于寒冷地區(qū)城市住宅受地域氣候環(huán)境的影響很大,能耗高,污染嚴重。因而,利用按氣候設計的原則,因地制宜地抓住寒地住宅設計的特殊性問題,開展有針對性的綜合設計和綜合技術應用研究是十分必要的。
參考文獻
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