摘 要：文章主要從揚(yáng)州市的氣候特征及地域特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合地域特征，闡述了針對(duì)夏熱冬冷地區(qū)綠色小住宅的設(shè)計(jì)策略和綠色技術(shù)的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：夏熱冬暖；綠色住宅；雙層圍護(hù)；一體化

引言

隨著能源和環(huán)境問(wèn)題的日漸突出，世界各國(guó)對(duì)生態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)的研究愈發(fā)深入。但目前我國(guó)住宅建筑綠色設(shè)計(jì)存在很大的缺陷，因此探索綠色生態(tài)小住宅的設(shè)計(jì)具有戰(zhàn)略性意義。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目位于揚(yáng)州市，典型的夏熱冬暖地區(qū)，陽(yáng)光充足，終年溫和濕潤(rùn)。如何通過(guò)合理手段，加強(qiáng)通風(fēng)降低濕度，改善冬夏兩季的極端室內(nèi)環(huán)境，是該地區(qū)綠色小住宅的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。

2 前期分析

2.1 揚(yáng)州市氣候條件

揚(yáng)州市地處江蘇省中部，位于長(zhǎng)江北岸、江淮平原南端，位于N32°15′-33°25′、E119°01′-119°54′，屬北亞熱帶南部季風(fēng)氣候，極端最高氣溫40.2℃，極端最低氣溫-10.1℃，典型夏熱冬暖氣候，年降水量961～1048毫米，光、熱、水三要素時(shí)空配置較為協(xié)調(diào)，生態(tài)環(huán)境較好，適宜人居環(huán)境優(yōu)良。

2.2 揚(yáng)州市傳統(tǒng)建筑生態(tài)語(yǔ)言

江南水鄉(xiāng)河渠密布，傳統(tǒng)建筑在總體布局上依照水網(wǎng)形成系統(tǒng)，在建筑單體上，考慮遮陽(yáng)通風(fēng)問(wèn)題。傳統(tǒng)建筑的語(yǔ)匯主要有：天井、竹筒屋、挑層。（1）天井。江南建筑在平面上，多采用圍合“天井”的組織方式，天井周圍的空氣溫度低于上空的空氣溫度，利用溫差，進(jìn)行熱壓通風(fēng)，進(jìn)而改善建筑室內(nèi)的微氣候。（2）“竹筒屋”。“竹筒屋”即一落幾進(jìn)，是江南民居的傳統(tǒng)組織形式，有的沿街、有的沿河，面寬較窄，進(jìn)深較大，里面有堂屋、臥室、天井、廚房等，利于節(jié)約土地資源。（3）挑層。江南民居中的樓房多采用上層出挑的方式，一方面擴(kuò)大了上層的空間，增加了使用面積，另一方面，挑層對(duì)底層起著雨棚和遮陽(yáng)的作用，且建筑外觀也顯得豐富多彩。

3 住宅設(shè)計(jì)策略

3.1 建筑與場(chǎng)地規(guī)劃

建筑朝向南偏西約15°，為該緯度最佳朝向。建筑主體為矩形，為增加通風(fēng)和采暖，東西為長(zhǎng)軸，南北為短軸。基地為山地地形，西臨湖泊，東接交通干道。地形內(nèi)保留有古樹(shù)三棵。（1）基地與環(huán)境保護(hù)。為了保護(hù)和利用基地內(nèi)古樹(shù)，將其中一棵與室內(nèi)天井結(jié)合，另兩顆分別與西面導(dǎo)風(fēng)墻及南面陽(yáng)光間結(jié)合設(shè)計(jì)，直接或間接的調(diào)節(jié)著室內(nèi)外的氣候。（2）場(chǎng)地與氣候。場(chǎng)地冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，夏季為東南風(fēng)。在北部設(shè)擋風(fēng)林，基地西側(cè)設(shè)曲線擋風(fēng)墻，利于夏季導(dǎo)風(fēng)，增加通風(fēng)散熱。（3）空間布局與建筑節(jié)能。當(dāng)?shù)貧夂驐l件決定設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題為夏季隔熱、冬季保溫及除濕，考慮到北部受西北寒流影響大，西部受西曬嚴(yán)重，將附屬空間置于北側(cè)及西側(cè)。依照傳統(tǒng)“竹筒屋”形制，由北至南依次為：防風(fēng)林、邊庭、附屬空間、交通空間、主要空間、生態(tài)陽(yáng)光間。

3.2 通風(fēng)建筑一體化——熱壓通風(fēng)

被動(dòng)式建筑熱壓通風(fēng)是通過(guò)熱空氣上升的原理將建筑內(nèi)部的空氣向上抽送到室外，室內(nèi)氣壓下降后促進(jìn)室內(nèi)外空氣交換。本設(shè)計(jì)中的被動(dòng)式建筑熱壓通風(fēng)包括樓梯間與邊庭拔風(fēng)煙囪驅(qū)動(dòng)建筑熱壓通風(fēng)、外窗、窗下百葉及內(nèi)部隔斷等開(kāi)口作為主要?dú)饬髀窂健?/p>

3.3 雙層圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目位于夏熱冬冷地區(qū)，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)既要考慮冬季保溫性能又要考慮夏季隔熱性能，作者提出了雙層圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系。（1）雙層屋頂設(shè)計(jì)。采用坡屋頂形式，根據(jù)揚(yáng)州所在的緯度，坡屋頂設(shè)計(jì)為南向25°，北向30°。且將太陽(yáng)能集熱板與屋頂一體化設(shè)計(jì)，并在下方留有約300mm空氣層。在屋頂板上下方設(shè)啟動(dòng)閥。夏季打開(kāi)閥門(mén)，熱空氣上升，氣壓降低，冷空氣進(jìn)入空氣層，熱傳遞后經(jīng)屋脊排出，帶走熱量以降溫。冬季，關(guān)閉閥門(mén)熱空氣在層間聚集起保溫作用。（2）雙層樓板設(shè)計(jì)。采用的是鋼筋混凝土雙層樓板，樓板由上下兩層樓板組成中間用工字鋼隔斷使兩板之間形成空氣間隙，上層樓版與下層樓板構(gòu)成空心箱體結(jié)構(gòu)。同時(shí)在工字鋼連接處設(shè)可開(kāi)閉閥門(mén)，冬季關(guān)閉閥門(mén)，形成良好的保溫層，夏季打開(kāi)閥門(mén)，促進(jìn)良好的通風(fēng)。（3）雙層遮陽(yáng)窗戶設(shè)計(jì)。窗戶作為建筑中重要的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，充當(dāng)著熱橋或冷橋作用。因此對(duì)于窗戶采用雙層設(shè)計(jì)。夏季：打開(kāi)外部窗戶的上層活動(dòng)反光板和下層百葉，陽(yáng)光加熱了雙層窗戶中間的空氣，形成向上的氣流，由于上層活動(dòng)反光板處排出，同時(shí)，下層的進(jìn)風(fēng)口吸入外部涼風(fēng)，減少兩側(cè)的溫差，并且LOW-E玻璃進(jìn)行良好的熱交換。冬季：關(guān)閉外側(cè)窗戶上層活動(dòng)板和下層百葉，打開(kāi)內(nèi)側(cè)幕墻熱門(mén)，陽(yáng)光加熱了雙層窗戶的空氣，向室內(nèi)輻射熱。

3.4 可拆卸式陽(yáng)光間設(shè)計(jì)

陽(yáng)光間主要位于建筑最底層結(jié)合健身房設(shè)計(jì)。陽(yáng)光間由竹制骨架和裝配式玻璃組合。夏季時(shí)，拆卸裝配式玻璃，陽(yáng)光間只有骨架，不阻擋采光和通風(fēng)，結(jié)合骨架種植爬藤類植物，既滿足生活所需又節(jié)約能源。冬季時(shí)，安裝上玻璃，密閉形成良好的溫度緩存器，白天蓄熱，夜晚散熱。

3.5 室內(nèi)生態(tài)天井設(shè)計(jì)

結(jié)合古木設(shè)計(jì)了室內(nèi)天井，由于植物的光合和蒸騰作用，使室內(nèi)形成良好的對(duì)流。圍繞庭院設(shè)計(jì)兩個(gè)拔風(fēng)煙囪，進(jìn)一步加強(qiáng)通風(fēng)。

3.6 建筑隔熱設(shè)計(jì)

（1）建筑懸挑遮陽(yáng)。在南向二層局部懸挑，既增加了二層臥室和起居室的使用面積，又對(duì)一層健身房的遮陽(yáng)起到顯著的效果。（2）墻面綠化種植隔熱設(shè)計(jì)。西曬和東曬是我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中不可避免的問(wèn)題。作者從傳統(tǒng)西墻種植爬藤植物進(jìn)行防曬出發(fā)，設(shè)計(jì)了立面種植墻，利用植物的蒸騰作用，帶走大量的輻射熱，達(dá)到隔熱效果，同時(shí)設(shè)計(jì)玻璃溫室，在冬季又起到隔熱效果。

4 綠色技術(shù)運(yùn)用

4.1 太陽(yáng)能的利用

根據(jù)目前我國(guó)太陽(yáng)能利用設(shè)備形式單一，隨意安置在建筑外表面的現(xiàn)狀，作者采用了太陽(yáng)能收集、儲(chǔ)熱、發(fā)電與建筑屋頂一體化設(shè)計(jì)，使建筑體系與太陽(yáng)能體系形成完整的體系，而且雙層屋頂系統(tǒng)，給管道水箱等設(shè)備提供了安置的空間保證了建筑造型的完整性。

4.2 雨水收集和中水系統(tǒng)

揚(yáng)州市年降水量在1063mm以上，因此在設(shè)計(jì)中，對(duì)于雨水徑流，屋頂雨水，和其他非滲透性地表徑流進(jìn)行統(tǒng)一的收集和利用。屋頂雨水收集雖可以收集到良好的雨水，但由于沉積物對(duì)雨水影響大，需進(jìn)行凈化后用于沖廁，洗車等。

4.3 風(fēng)力資源

由于當(dāng)?shù)仫L(fēng)力資源比較豐富，而且水陸風(fēng)達(dá)1m/s，可用于發(fā)電?？紤]到住宅設(shè)計(jì)節(jié)約空間，作者主要采用的是垂直軸力發(fā)電機(jī)。

5 結(jié)束語(yǔ)

此次設(shè)計(jì)中，作者主要從主動(dòng)式和被動(dòng)式綠色設(shè)計(jì)兩方面開(kāi)展，結(jié)合江南民居“天井，竹筒屋，挑層”等生態(tài)語(yǔ)言及基地特有的地形，通過(guò)形體組織和節(jié)能技術(shù)運(yùn)用，設(shè)計(jì)出在滿足日常需求的前提下，適應(yīng)揚(yáng)州市夏熱冬冷地區(qū)的氣候環(huán)境的住宅。為以后地域性綠色小住宅設(shè)計(jì)提供了探索的意義。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：韓平（1992-）女，漢，江蘇揚(yáng)州人，長(zhǎng)安大學(xué)本科四年級(jí)。