序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇住宅建筑論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

2生態建筑住宅的設計理論

當前，各個國家的生態住宅都處于發展初期，站在可持續發展的角度來看，發展生態建筑將是未來建筑行業發展的主要趨勢。建筑行業作為國家的重要產業，住宅建筑得到了快速的發展，如果不能適時引入生態建筑這一概念，對住區環境保護和住宅節能問題進行解決，將會對環境、經濟、社會造成嚴重的影響。生態住宅的設計指的是對建筑技術科學、建筑學、人工環境學、生態學等學科進行綜合利用，將住宅建設成一個可以為居住者提供環保、健康、舒適、高效、美觀的生活生態系統。總得來說，生態住宅的設計理論主要從以下幾個方面體現出來:(1)智能化的居住區，主要包含了通訊自動化、信息管理自動化、設備控制自動化、物業管理自動化、安全防護自動化、家庭智能化。(2)可以更好的節約能源、節省土地，更好的將廢棄物的處理和回收工作做好。(3)在設計住宅區能源系統和物理環境時，需要對建筑能源系統、建筑單體設計、建筑規劃等進行設計，此外，還要和綠化設計有機的聯系起來，在設計生態建筑時，這些問題是很容易被忽略的。(4)采光和日照。在夏季熱輻射和太陽光直射是對局室熱環境造成影響的一個主要因素，同時也是對住戶心理感受造成影響的一個主要因素，遮陽指的是通過對建筑的懸挑外形、凹凸變化進行改變，使建筑接受到的陽光熱輻射和直射量減少的一種措施，在設計時，最好可以根據當地的氣候條件和地理環境進行計算，然后通過準確的計算，了解建筑內部單體住宅和住區建筑布局之間的關系，從而對建筑的遮陽、日照等進行采光分析，查看是否達到了遮陽和日照的要求。(5)污染和噪聲的防治。住宅設計要對噪音的預防系統進行規劃，將主要交通干線和住區格局，避免主要交通的噪音傳遞過來，此外要控制好污染問題，如果建筑內部的空氣質量不好，一般和室外空氣污染情況有直接的聯系，而通過合理有效的調整建筑周圍的氣流流動情況，可以對室內空氣的質量進行改善，在初期設計時。技術人員要進行現場的測試和調研，查看噪音和污染是否在標準范圍以內，在不能達到要求時，要采取必要的補措施。

3在住宅設計中對生態建筑理論的應用

3．1設計住宅區風環境

在對建筑物進行布局的時候，如果建筑物的布局缺乏合理性，會使住宅區部分環境中的氣候惡化，再生風環境問題和風環境問題在設計時是不能忽視的，但是，由于在預測室外風環境時，缺乏合理有效的手段，在規劃建筑區的時候，經常會將設計重心放在建筑的美觀設計、平面功能的布置以及空間的使用方面，很少會對密度比較集中的高層建筑氣流流動對人體造成的影響，即使考慮也只是根據個人的經驗來進行考慮的。而在實際的居住過程中，一個良好的風環境指的是在風速比較大的時候，在不會對人們正常行走造成影響的基礎上，可以使室內保持良好的通風環境，從這個方面來看，在進行規劃設計時，只是簡單的設計風屏障的方法是不可行的，在實際的設計規劃中，還需要可以得到良好的住區風環境，對小區中氣流的流動情況有一個詳細的了解，這是建筑師在設計時必須要做到的。

3．2設計綠化、水景和避免熱島效應出現

住宅區四周的熱環境除了和氣流流動有直接的聯系外，還和住宅區的輻射系統有比較大的聯系，在建筑材料、建筑密度、建筑布局等因素的影響下，住宅區的室外氣溫很容易出現熱島現象，因此對建筑進行合理的設計布局，使用美觀高效的綠化形式，可以對熱島效應進行合理的控制，使人們得到良好的室內外環境。需要注意的時。進行生態住區的建設不是單純的對綠化面積進行提升，如果只是大規模的使用草地，對自然通風、水景設施、林地等不進行考慮，是很難將綠化環境在改善室內和室外熱環境方面的作用發揮出來的，而且會造成資金的浪費，在設計建設綠化系統時，除了需要對以上幾個誤區進行避免外，還需要將下面幾個方面的工作做好:(1)在設計的過程中，要堅持以人為本的設計原則，不能只是為了設計綠色建筑而設計。(2)綠化植物和水景設置時，要進行合理的選擇和搭配，并將小區的熱環境設計有機的協調起來，除了可以讓人進行觀賞外，還需要將水和植物的熱島作用充分的發揮出來，對住區微氣候的作用進行改善。

3．3自然通風

在住宅建筑中，自然通風是效果最好、經濟效益最高的環境調節措施，建筑物的立面設計、平面布局、三維空間的布置等，都會對自然通風的效果造成比較大的影響，考慮到這些因素，在進行建筑設計時，要可以對空氣質量問題和熱舒適性問題進行解決，而且是在不增加居民投資的前提上，為居民營造一個舒適健康的居住生活環境。

3．4采光、遮陽和日照的設計

在炎熱的夏季，太陽光的熱輻射和直射會對居室熱環境造成比較大的影響，同時也會對住戶的心理感受造成比較大的影響，遮陽指的是使用懸挑、建筑外形設計、凹凸變化形成的一種建筑維護結構，使得建筑的輻射熱力和接受陽光直射的時間降低，可以很好的根據具體的氣候條件和地理條件，對單體住宅和建筑布局之間對應的關系、建筑群的遮陽和日照以及自然采光進行分析，檢測遮陽和日照是否達到了設計要求［3］。

3．5布置結構

結構指的是外窗、外墻等結構的布置，由于體型系數的概念無法準確的將結構對建筑結構對外建筑熱環境的復雜影響反映出來，由于外窗和外墻的傾角不同，不同地區的主導風向也不同，進而導致滲漏情況出現，由于外表面對流的換熱系數有比較大的差距，隨著時間的變化，日間太陽輻射的接收也會出現比較大的變化，而夜間背景輻射狀態的差異性也很大。

3．6污染和噪音的控制與防治

住宅區需要對防噪系統進行合理的規劃和設計，比如，為了避免交通干線的噪音傳過來，需要將主要交通干線和住區干線隔離開來。此外，還要提高對污染控制的重視度，如果建筑物中內部的空氣質量比較差，那么和室外空氣的污染就有比較大的聯系，通過對建筑周圍的空氣流動情況進行組織，進行合理地綠化，來對室內空氣的品質進行改善［4］。在初期設計時，技術人員要到施工現場進行測試和調研，對當地的污染情況和噪音情況進行檢查，對于不能達到要求的地區，要采取必要的補救措施，對于房屋噪音超標的情況，可以使用錯開設計雙層玻璃窗的方法進行預防，不僅可以有效的降低噪音，而且不會對自然通風造成比較大的影響。

篇（2）

美國建筑家弗蘭克·賴特是美國現代建筑中最具有代表意義的先驅人物。他畢生設計了大量的住宅建筑都具有非常突出的個人探索特征；提出了自己的“有機建筑”理論。1937年，他設計出“美國風格”的住宅建筑，這種風格的住宅建筑的構思是采用現代主義的簡單幾何形式，內部空間流動，沒有任何裝飾節，具有部分國際主義風格的特征。但是內部采用壁爐，講究郊外環境的這些特點，又是賴特自己發展出來的。下面主要介紹賴特美國風格住宅建筑的五個特點。

1充分實現建筑的功能，優化建筑內外部空間關系，簡化平面關系

賴特住宅建筑的美國風格既表現住宅大多數有簡潔的形體，直線方角，功能分區很明確；又具有草原住宅所反映的講究與環境的配合和表達材料性能的特點。

在草原住宅的十字平面里，服務空間、餐廳、起居室和入口一般各占一翼，臥室多在二層平面。而美國風格多數只有一層，因此，臥室降到一層，占據了平面的一翼。所以，廚房和起居室就被合并為一翼。

典型的美國風格住宅是由兩個部分組的。起居空間包括一個以壁爐為中心的起居室，一個作為餐廳的凹室，和一個對起居室開放的廚房。私人空間可能包括一個書房，客房，或附帶工作室的臥房。通常這些空間都沿著一條單一的走廊規律的排成一行。一般都把主臥室安排在走廊的盡端。這兩個部分又以起居空間為主，私人空間為次，而賴特設計的建筑主空間開敞且水平伸展的平面因加上了傳統住宅的中心壁爐而得到穩定性。壁爐不僅僅是主空間的中心，也是整個住宅平面的中心。平面從這里延伸向門廊和外部平臺，強調出從內部空間到外部空間的延伸，打破了舊住宅的封閉感，增強了空間連續性。

住宅的入口一般都被設置在起居空間和私人空間這兩大部分的連接處。賴特的建筑都有精心設計的序列空間。他的房子的入口總是一個精心設計的元素。從前門到起居室往往是迂回而入的，當人從較狹小的入口空間進入開闊的起居室時，有豁然開朗的感覺。這里采用的是先抑后揚的手法。有時會有書架從入口處墻面一直延伸到起居室，引導視線。而給私人空間單設一個入口又是賴特的另一手法，借此，主人能在客人面前保持更多的隱私。從公共空間進入私人空間一般都要從操作間的前面經過，這樣女主人就能方便的掌握家庭成員的動向。

他在起居室對著院子的長邊多設計為連續的玻璃門窗，形成一整面的“玻璃墻”，視線通透。從而室外空間在人的心理層面上成為了室內空間的延續。開闊的視野擴大了人們感受到的空間范圍。

草原住宅的復雜坡屋頂被他設計的美國風格住宅平直屋頂所代替。屋頂總是在長軸方向從內向外伸出，表現出空間的內外連續。

他設計采用條形高側窗：從室外看，窗戶在平面中退進，檐下水平連續的高側窗，暗示了內部的連續空間。從室內看，高側窗使墻面與屋頂脫離，視線得以沿屋頂延伸。強調了空間的向外發展。

在內部空間上賴特不斷地追求局部和整體不可截然分割的一體的連續的空間，減少或完全消除了房子內部的劃分。

大部分美國風格住宅的內部空間界限含糊而復雜，起居、就餐、炊事、門廊、平臺的空間是互迭的。賴特在墻體的分解和組合方面揮灑自如，空間圍合往往不是“徒有四壁”，只是暗示出空間范圍。墻只是作為限定空間的隔斷。由于所有的空間盡端都是開放的，沒有明確的空間起始和結束的標志，這種空間的變換只有通過人在室內的移動方能感受到。

賴特認為，簡潔和寧靜是任何藝術品真實價值的評價標準，應以盡可能少的房間去滿足生活使用。他在平面設計上盡可能簡潔：車庫被簡化成只有頂蓋的停車坪；去除了大而陰暗潮濕的地下室，只提供了小地窖用以儲存燃料，放置洗衣機等；提倡使用壁柜，舍棄了無窗的儲藏室。他通過不懈的努力，使房屋平面簡單化，然后仔細推敲這些房間的組合，使舒適、有效和美觀相結合。同時也降低了房屋造價，符合經濟原則。

2注重建筑與環境協調

賴特特別注重對外部自然的理解和尊重。正由于對自然的理解與尊重他才強調材料的本色。

賴特認為美來源于自然，因此特別強調建筑物的設計要尊重天然環境，每棟建筑物都應是基地獨一無二的產物。只要基地的自然條件有特征，建筑就應像在它的基地自然生長出來那樣與周圍環境相協調。

有些美國風格的房子蓄意將他們的背面轉向街道，而對著后面的花園開放。花園幾乎伸入到起居室的心臟，內外渾為一體，就如同人的生命。這樣，居室在自然的懷抱之中，自然則進入了居室。所有的屋頂都是平直的，外墻的木材紋理也是水平方向的，水平線條在感覺上壓低了住宅的高度，使它與基地更加貼近。

與天然的形式一樣，色彩也必須符合居住習慣，使用的都是泥土和秋葉的柔和、溫暖、樂觀的色調。

接近自然、模擬自然、忠于自然材料、適應自然氣候這四方面正是賴特對外部自然的認識在建筑創作中的充分體現。

3強調保持材料本色

這種住宅只用磚、木、紙、水泥、玻璃五種材料，而且還盡量使用工廠成品，所以常常戶主們自己都可以動手建造，因此比較經濟。

由于這種建筑消除了一切不必要的裝飾，強調保持材料本色，所以給建筑帶來了一種自然的美。賴特忠于天然材料的特質并將他們在建筑整體中充分地展露，成為建筑物與自然之間的有力聯系。他很善于利用材料和裝飾取得與周圍環境的內在聯系，在設計中體現了磚、木的本來面目，使建筑物與大自然相依存。

賴特認為最有人情味的材料就是木材。人們都愿意親近木材，觸摸它和欣賞它。木材因天然生長而形成美麗的紋理，尤其是在鋸開和刨光后，這種木紋會帶著光澤而顯現出來，這正是木材最美妙的性質。在美國風住宅中。木材是最經濟和合理地使用和表現的。木材經刨光之后所顯露的自然典雅的色彩和紋理為美國風住宅增添了光彩。

賴特還曾說過；“茶褐色或紅棕色的磚墻是最好的土色。它們不是從草地上突然冒出的，也不是像彈弓那樣射出來的，而是很清楚地意識到他們腳下的地面，并向地面平緩伸展出一個堅實的基礎，使建筑物顯得更牢固的地面，而它的典雅的形態又受到上部屋檐的護衛。”美國風格建筑中的磚墻多出現在局部，用以強調豎向線條，突出中心壁爐。與水平線條的夾心板墻形成對比。恰到好處地展現了磚的材料紋理、色彩和砌筑工藝。

4大膽采取特殊表現形式

賴特不僅僅滿足于用矩形來限定空間，他也在摸索用新的形體去表達。運動的空間必須有動態的外殼——一種無窮連續的可塑空間。這樣，圓和螺線就成了他最傾心的幾何形式。在材料和技術還不能便利的實現這種形體時，六角形就是一種過渡形式。

篇（3）

2住宅建筑平面節能設計

建筑的平面設計是基于滿足住戶家庭構成、生活習慣和生活態度等方面要求的角度提出的，主要包括住宅建筑功能的多樣性設計、房屋的采光通風性能設計、住宅舒適度設計、住宅建筑面積的合理利用率以及房屋功能布局設計等五個重要方面。而建筑節能設計除了要滿足這個五個方面的要求之外，還要對住宅建筑的平面布局形狀、局部熱環境分布以及溫度阻尼區的設置等因素進行綜合考量。首先呢，住宅建筑的平面布局應當盡量的保持規整，在保證安全性的情況下盡量的減少建筑的護欄結構面積，這樣能夠實現夏季減少輻射、冬季增加室內光照面積的目的，進而降低住宅建筑的能源消耗。其次，在熱環境設計方面，要將住宅中的上下高度相對較低的廚房、廁所、過廳等設計在整個房屋的北側，將臥室、客廳等設計在南側，這樣就能夠提高住宅對太陽能利用度的大大提高，進而達到降低能耗的目的。另外，要在住宅建筑中設計一定的溫度阻尼區，例如設計封閉式的樓梯間、對屋面上的入孔進行密封處理，減少住宅建筑的傳熱損失。

3住宅建筑的圍護結構和材料設計

(1)住宅建筑的屋面節能設計。屋面在整個住宅建筑的面積中所占的比例不大，但是屋面對頂層樓房的舒適度有著重要的影響，在頂層樓房的節能設計中具有十分重要的作用。首先，在屋面保溫層材料選擇方面不宜選擇密度較高的保溫材料，避免造成屋面厚度過大。其次，吸水率較大的保溫材料也不宜在屋面上使用，這種材料會在大大降低屋面的保溫效果。目前，高校保溫材料保溫屋面、倒置式保溫屋面等節能屋面已經在住宅建筑中得到廣泛的應用。此外，在生態建筑理念下，很多建筑采用的種植屋面、遮陽屋面等也能夠大大降低屋面的能源消耗。(2)住宅建筑的墻體節能設計。建筑墻體在整個住宅建筑中的面積比例比較大，目前經常采用的住宅建筑墻體節能設計主要是復合墻體節能，這種墻體是在原有的墻體主結構上根據實際建設要求增加一層或者是幾層復合的絕熱保溫材料，進而對墻體的熱工性能產生積極影響。根據復合節能材料與墻體主結構之間的位置關系，住宅建筑的墻體節能設計主要分為墻體內部保溫技術和外部保溫技術兩大類，其中墻體外部保溫技術是目前大力推廣的一種節能設計方案，這種節能設計不僅能夠滿足新建住宅區的節能設計要求，而且在舊樓改造中也能夠起到積極的作用。(3)住宅建筑的外窗節能設計。住宅建筑的外窗窗框材料選擇、玻璃的種類以及遮陽措施都會對建筑的熱工性能產生影響。因此，為了實現降低能耗的需求，應當在住宅建筑中盡量的使用新型保溫節能外窗，在材料選擇上注重熱工性能較好的材料使用。另外，窗墻面積的設計也對住宅建筑的節能產生有效影響，窗墻面積直接影響到住宅的空調系統能耗量，因此在設計過程中，要根據實際情況合理的控制，一般北向的房屋北向面積不大于25%，南向房屋南向面積不超過35%，而東西向房屋面積不超過30%。

篇（4）

一、引言

最初提出實行"分戶計量，分室控溫"，是以節能為主要目的，對節能住宅室內采暖系統提出的要求。由于供熱體制的改革，對既有住宅建筑供暖系統實行分戶計量的改造工作，也迅速發展起來。如果室內采暖系統做到了分戶計量與分室調節，一方面，可以滿足不同住戶對室內溫度的不同要求，這是采暖用"熱"成為商品的必要條件；另一方面，采暖用熱量的多少和住戶負擔的采暖費用直接掛鉤，充分調動住戶的節能積極性，其節能效益是非常可觀的。[1]

1．戶式熱表計量值修正方法研究

我國的大部分住宅都是公寓式住宅，對這種類型的住宅實行戶用熱表計量，不能僅以每戶熱表計量的結果直接作為收費的依據，這一點經過近年來的研究已達成共識，在這方面的研究成果也很多。目前，主要修正方法有以下四種：

（1）對不同集團的房價進行修正；

（2）對不同住戶采用不同的單位熱量熱價；

（3）將屋頂、山墻、地面的傳熱損失作為公共熱費，進行分攤；

（4）戶型修正系數。

四種修正方法各有千秋，選擇修正方法應遵循的原則是：

（1）修正方法要簡單，可操作性強

（2）要準確，既將熱消耗的先天不公正加以修正，又鼓勵住戶的節能積極性；

（3）要簡單、易于理解，不僅要業內人力認可，還要得到居民的認可。

目前研究較多的是第三種方法，將建筑中的屋面、山墻、地面作為整棟建筑共有的，通過這部分圍護結構的傳熱損失作為公共熱費由整棟建筑的住戶平均承擔，而將每戶的外墻（除山墻）作為該戶的自己承擔的熱費，事實上有些建筑中，外墻的傳熱損失也是應該分攤的。本文作者在文獻[2]提出根據戶型體形系數確定戶型修正系數的觀點，并對試點建筑--哈爾濱人和名苑節能住宅的幾戶不同位置典型房間進行了理論計算和實測分析。戶型修正是一種可行的方法，戶型體形系數與整棟建筑體形系數的差異反映出各戶圍護結構的個性特征與整棟建筑圍護結構共性特征的差異，且綜合考慮了屋頂、地面、山墻、外墻及樓梯間隔墻的影響。

2．公共費用分攤

在采用戶用熱表計算的多層公寓式住宅建筑中，一般仍需要設置計量建筑用熱總量的熱量表，各戶熱表計量的熱量之和，應小于總表計量的熱量，二者之差應是樓梯間散熱和管道的熱損失，這部分也散失在建筑物內，直接或間接地提高了戶內溫度。因此其費用應由住戶承擔。

（1）

式中：Qg--各戶所應負擔的公共用熱量，W；

Ai--各戶建筑面積，m2；

Qb--整棟建筑熱表計量的熱量，W；

Qi′--修正后的各戶采暖用熱量，W。

3．戶型修正系數的影響因素分析

戶型修正系數用來修正各戶熱表的計量結果

（2）

式中：Qi′--修正后的各戶采暖用熱量，W。

ai--戶型修正系數，按式（3）計算。

（3）

式中：Qi-c--建筑耗熱量計算結果，W。

總體上說，中間層靠山墻戶型的體形系數接近于整棟建筑的體形系數，因此其戶型修正系數接近1.0；中間層中間戶型的體形系數小于整棟建筑的體形系數，因此其戶型修正系數大于1.0；底層、頂層中間戶型的體形系數大于整棟建筑的體形系數，因此，其戶型修正系數小于1.0；底層頂層向山墻戶型的體形系數最大，因此其戶型修正系數最小。為進一步研究戶型體系數與戶型修正系數的關系并分析影響戶型修正系數的其他因素，選取表1中的建筑進行計算。

計算模型的主要參數表1

序號建筑名稱建筑形狀朝向建筑面積（m2）體形系數戶均面積（m2）特點

1泰海小區38號板式南北6924.264.280.21一梯三戶

239號5203.374.320.23一梯三戶

342號5772.882.460.23一梯兩戶

444號5670.185.90.23一梯兩戶

（1）按建筑耗熱量指標比例分攤熱費

在確定戶型修正系數時，應該按建筑實際耗熱量，也就是計量時間段內消耗的熱量比例確定，不能按熱負荷比例確定，二者的主要區別是熱負荷不包括生活得熱，計算熱負荷時將生活得熱按供熱量熱裕量考慮。但在建筑實際的熱平衡中，生活得熱是不可忽視的，而且近年來，隨著生活水平的提高，住宅中的生活得熱有所增加[3]。尤其是具有調節功能的室內采暖系統的住宅，生活得熱等免費能源的利用是降低采暖費用的有效手段，必須充分考慮。圖1、圖2給出了按熱負荷比例和按耗熱量指標比例來確定戶型修正系數的計算結果。

圖1泰海小區44號樓耗熱量指標和按熱負荷計算的戶型修正系數對比

圖2泰海小區39號樓按大批量指標和按熱負荷計算的戶型修正系數對比

對于戶型體形系數與建筑體形系數接近的房間一說，是否考慮生活得熱對戶型修正系數影響不大，但對于體形系數較小的房間來說，按熱負荷比例確定的戶型修正系數略小；對于體形系數較大的房間來說，按熱負荷比例確定的戶型修正系數略大。

（2）圍護結構傳熱系數的影響

在文獻[2]中定性一地分析了節能住宅與傳統住宅，戶型修正系數的沒。戶型體形系數越大，戶型修正系數越大，對于節能建筑，變化的趨勢較傳統建筑平緩。但二者在數值上的差異通過幾棟典型建筑計算的情況見圖3、圖4。

圖3泰海小區39樓戶型修正系數

圖4泰海小區44樓戶型修正系數

無論是節能建筑還是傳統建筑中，中間層靠山墻的戶型修正系數均接近1.00；而對于中間層中間戶型、底層、頂層中間戶型、底層、頂層靠山墻戶戶型修正系數因建筑圍護結構構造不同而不同，節能建筑與傳統建筑相比約差20%。節能建筑中間層中間戶型的戶型修正系數約1.20；傳統建筑中間層中間戶型系數約為1.40。節能有建筑底層、頂導中間戶型的戶型修正系數約為0.80；傳統建筑底層、頂層中間戶型的戶型修正系數約為0.65。節能建筑底層、面層靠山墻戶型的戶型修正系數約為0.70；傳統建筑底層、頂層中間戶型的戶型修正系數約為0.50。

（3）朝向的影響

對于一梯三戶的板式住宅建筑中，存在著所有圍護結構均朝南向的中間戶型，與既有南向圍護結構、又有北向圍護結構的房間相比，同樣戶型體形系數的情況下，其傳熱損失小，因此，戶型修正系數應增大，中間層中間戶型修正系數增加20%，頂層中間戶型修正系數增加10%，見圖3中點1、2、3、4。

（4）戶型修正系數影響因素的確定

對于幾何形狀比較簡單的板式住宅，戶型修正系數相對變化不大，但對于幾何形狀復雜而且各對于幾何形狀、面積差異較大的建筑，其戶型修正系數必須單獨計算，戶型修正系數受到室內外溫度差、圍護結構平均傳熱系數、戶型體形系數等因素的影響。計算時應考慮式（4）給出的各因素。

（4）

式中：km--護結構平均傳熱系數W/m2K;

si--戶型體形系數；

c--朝向修正；

Δt--室內外溫差，K。

4．結論與建議

通過理論分析與計算，本文給出了板式住宅中不同戶型的戶型修正系數，將板式多層住宅各戶因為位置不同引起的熱消費不公平以簡單的、固定的系數加以修正，可操作性強易于理解。

（1）中間層靠山墻的戶型修正系數為1.00。

（2）節能建筑中間層中間戶型的戶型修正系數約1.20；傳統建筑中間層中間戶型的戶型修正系數約為1.40。所有護結構均為南向時，中間層中間戶型修正系數增加20%。

（3）節能建筑底層、頂層中間戶型的戶型修正系數約為0.80；傳統建筑底層、頂層中間戶型的戶型修正系數約為0.65。所有垂直護結構均為南向時，中間層中間戶型修正系數增加10%。

（4）節能建筑底層、頂層靠山墻戶型的戶型修正系數約為0.70；傳統建筑底層、頂層中間戶型的戶型修正系數約為0.50。

（5）對于熱計量中由于相鄰房間溫度不同，引起的傳熱損失如何修正等其他問題，本文未涉及。

參考文獻：

篇（5）

1、20世紀60年代，美籍意大利建筑師保羅；索勒瑞（Paola；Soleri）把生態學（Ecology）和建筑學（Architecture）兩詞合并為"Arology"，提出"生態建筑學"的新理念。阿科桑底（Arcosanti）是他進行"生態建筑學"探索的一個實例。該項工程位于鳳凰城（Phoenix）北70英里處，面積為860英畝的土地上。1969年美國著名風景建筑師麥克哈格（LanL.McHarg）所著的《設計結合自然》一書的出版，標志著生態建筑學的正式誕生，并從理論上站住了腳。

2、20世紀末，美國凱特。奧利維亞。塞申斯提出的“綠道”的概念，在環居住區綠化境保護、利益、美學上有巨大的價值，將對我們有很好借鑒作用。使居住區的綠地也成為這個巨大的循環系統的成員。1994年法國出臺了新的居住區綠地標準，其中明確規定住宅組公園、小區公園、居住區公園的綠地定額、服務半徑、綠地面積和平均每人綠地面積。

二、國內對住宅綠化的研究

1、國內對于住宅園林的設計歷史悠久

中國古典園林從苑囿發展成人工山水園林類型，歷經3000余年的歷史演進才日臻完善，凝聚了中華民族政治思想、社會經濟、文化藝術、科學技術和自然觀念發展的全部精華。中國傳統文化強調天人合一，知行合一，情景合一，強調整體至上，人倫道德，中府和諧等思想，不僅豐富園林設計時的素材，還增加了園林景觀的文化內涵。

2、傳統的封建社會中存在的貴族園林畢竟不能代表今天大眾化的住宅綠化設計

但是傳統的中國園林設計思想與國外的建筑生態綠化思想在今天均影響了我國的住宅環境綠化設計。查閱各種資料發現，當前對于住宅小區綠化規劃設計方面的文章很多，關于原則的規定與闡釋也很多。如：賈俊麗的《住宅區綠化環境規劃設計中的幾點思考》對國內外住宅小區綠化環境規劃理念及其現狀進行了分析，針對人們對居住環境和居住功能的需求，闡述了居住區綠化規劃設計的原則，提出了居住區綠化規劃設計的措施。浙江千島湖國家森林公園徐高福的《住宅區綠化建設初探》，2005年《廣東林勘設計》第4期等均以生態住宅為主要內容。根據國內外研究現狀和發展趨勢，提出了住宅區綠化植物多樣性選擇和生態優化配置模式，對人居環境綠化建設提供了指導性的建議。《安徽農學通報(下半月刊)》中福建省惠安縣林業局的杜海陽撰寫的“城市住宅綠化環境設計的現狀及思考”，通過對城市住宅綠化環境設計的現狀進行分析，提出了城市住宅小區綠化設計應具備的原則，以及充分認識住宅小區園林植物的功能性，使栽植樹種的生物學特性和綠化地區的立地條件相適應，以利該樹種良好的生長發育，充分展示其良好的功能,達到預期的效果。類似的研究非常多，這里不一一贅述。當期總體來說，國內對有關的設計的研究非常多，政府對于這方面的規定與要求也逐步在規范，但是整體來說都還不夠成熟。

三、我國住宅綠化建設的歷史

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一、發展節能住宅建筑的意義

在建筑領域，人類從自然界所獲得物質原料的50%用來建造各類建筑及附屬設施，建筑能耗在人類總能耗中所占比重約為1/4。在經歷了數次能源危機以及對礦物能源資源的不可恢復性和溫室效應對生存環境負面影響的認識越來越清楚之后，世界各國提出了控制礦物能源用量的增長，提高能源使用效率，開發新能源和可再生能源的目標。作為耗能大戶的建筑業節能受到極大的關注。建筑節能是近年來世界建筑發展的一個基本趨勢，也是當代建筑科學技術的一個新生長點。隨著人們物質生活水平的不斷改善，對住宅建筑的環境質量要求也日益提高。我國是一個經濟快速增長、人口占世界20%的大國，也是能源相對匱乏的大國，已成為世界上第三大能源生產國和第二大能源消費國。目前我國每年建成房屋面積已超過所有發達國家一年建成建筑面積的總和。建筑在生產和使用過程中要消耗全球資源中能源總量的50%，產生的污染也十分驚人。所以建筑節能和保護環境是擺在人們面前的緊迫課題。

二、節能建筑設計應貫徹的設計原則

各地區的節能建筑，必須適應本地區的氣候特征，既不能照搬嚴寒地區的建筑型式，也不能照搬夏熱冬暖及海洋性氣候地區的建筑型式，更不能照搬四季如春的溫和氣候地區的建筑型式，一般說來設計時應遵循以下原則：

(1)建筑物盡量采用南北朝向布置。否則，須加強建筑圍護結構的保溫隔熱性能而需增大建筑成本。

(2)建筑群之間和建筑物室內，夏季要有良好的自然通風，建筑群不應采用周邊式布局型式。低層建筑應置于夏季主導風向的迎風面；多層建筑置于中間；高層建筑布置在最后面，否則，高層建筑的底層應局部架空并組織好建筑群間的自然通風。

(3)按相關設計標準的規定，盡量加大建筑物之間的間距，盡量減少建筑群間的硬化地面，推廣植草磚地面，提高綠地率，加強由落葉喬木、常綠灌木及地面植被組成的空間立體綠化體系，以便由樹冠和地面植被阻檔、吸收大部分的太陽直射輻射，減小地面對建筑物的反射輻射。

(4)應控制建筑物的體形系數不超過節能設計標準的規定。即盡量減少外墻的凸凹面和架空樓板，坡屋頂宜設置結構平頂棚或降低坡度，應采用封閉式樓梯間等。當體形系數超過標準的規定時，應加強圍護結構的熱工性能，計算建筑物的采暖空調能耗并不得超過標準的規定。

(5)不應設置大窗戶，窗戶大小以滿足采光要求為限。門窗玻璃應采用普通透明玻璃或淡色低輻射鍍膜玻璃的中空玻璃，居住建筑和辦公建筑不應采用可見光透光率低的深色鍍膜玻璃或著色玻璃。還要求外門外窗具有良好的氣密性、水密性、不小于30分貝的隔聲性能和不小于2.5kea的抗風壓性能。

(6)屋頂和外墻既要保溫又要隔熱，其保溫隔熱性能應符合建筑節能設計標準的規定，還要防止保溫層滲水、內部結露和發霉。屋頂和外墻，不能采用單一的輕質材料和空心砌塊材料，最適合采用厚實材料加輕質材料的復合構造做法。

(7)屋頂和外墻的外表面，宜采用淺色飾面層，不宜采用黑色、深綠、深紅等深色飾面層，否則應加大屋頂和外墻保溫隔熱層的厚度，計算其夏季的內表面計算溫度不超過36.9℃，宜低于35℃。

(8)加強分戶墻和樓地面的保溫性能，使其符合建筑節能設計標準的規定。居室及辦公室樓地面面層的吸熱指數還應符合民用建筑熱工設計規范的規定。

(9)設有集中采暖、空調的節能建筑，應選用高效、低能耗的設備與系統，不得采用直接電熱式采暖設備和裝置，應設置分室溫度控制裝置。除上述9點之外，節能建筑還應具備設計規范所要求的隔聲性能等適用性能、安全性能、耐久性能和環境性能。

三、節能設計在我國住宅建筑中的應用措施

(一)屋頂保溫隔熱的節能設計

在住宅建筑屋頂構造設計中，應使用高效保溫材料、架空型保溫、倒置保溫等進行合理的保溫和隔熱設計，這樣可以很好地保證在冬季低溫地區、夏季高溫地區給室內提供適宜的生活溫度，同時為冬季的暖氣用能、夏季的空調降溫用能節省出大量能源。我國冬季的采暖大多數地區還在用煤，夏季的降溫一般都是用電，合理的屋頂保溫和隔熱設計可省出大量的能耗。

(二)門、窗系統的節能設計

外門窗是建筑物熱交換、熱傳導最活躍、最敏感的部位，其面積約占建筑外維護結構面積的30%，其能耗約占建筑總能耗的2/3，其中傳熱損失為1/3，所以門窗是外維護結構節能的重點。在節能措施上，首先在保證日照、采光、通風、觀景條件下，要盡量減少外門窗洞口的面積。其次，可采用外廊、陽臺、挑檐、遮陽板、熱反射窗簾等遮陽措施減少陽光直接輻射屋頂、墻、窗及透過窗戶進入室內。再次，加設密閉條是提高門窗氣密性的重要手段之一，提高門窗氣密性。最后，在經濟狀況允許的條件下，可考慮使用新型保溫節能門窗，能耗低的節能材料制造的新型保溫節能門窗可大大提高熱工性能。

(三)建筑外墻節能設計

以往以實心粘土磚為墻體材料，保溫性能不能滿足設計標準，按照新標準在單一材料墻體中，只有加氣混凝土能滿足要求，所以應發展復合墻體技術。設計中主墻體可采用混凝土空心砌塊、空心磚墻體、空心砌塊墻體、現澆混凝土墻體，然后加以輕質高效保溫層和耐候飾面層。保溫層可放在承重層外側，特別提到的是復合結構中常采用單層或多層封閉空氣間層與帶反射材料的封閉空氣間層，在增大熱阻、滿足保溫的同時還可以減輕圍護結構的自重。

四、結語

在建筑節能設計方面，通過以上幾方面的優化設計不僅可以解決國家的能源問題，同時也可以促進建筑技術和建筑產業的發展，為合理利用資源、保護生態環境、提高人民生活水平起到一定的作用。

參考文獻

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2江蘇地區農村住宅建筑節能的綜合評價方法

2.1信息熵方法對建筑節能評價指標的篩選

為了從已經構建的初始評價指標中提取主要評價指標，可以采用信息熵法剔除其中對評價影響不大的指標。具體操作步驟及方法如下：第一步：將初始的指標矩陣進行標準化處理。假定所選的評估對象有N個，初始的指標有M個，則可以構建N×M階的矩陣，定義為矩陣A。按照式（1）進行標準化后的矩陣為A′。a′ij=（1）第二步：熵值的求取。令pj表示熵值，則，Πij=pj=-ΠijlnΠij（2）第三步：熵權的確定。Wj表示求出的熵權的大小，則，Wj=（3）第四步：確定某個評價指標的具體權重。權重值用Qj表示，則，Qj=（4）第五步：將第三步求出的熵權與第四步求出的具體權重進行結合，剔除冗余指標，確保評價的穩定性。

2.2BP神經網絡方法對農村住宅建筑節能的綜合評價

BP神經網絡可以用于逼近任意的一個非線性的函數，同時具有超強的自適應以及存儲能力。采用BP神經進行評價時，其運行的主要思想就是將搜集到數據輸入到該系統中，然后系統進行自我訓練，擬合各指標間的最優關系，并自動記憶、存儲所選指標對綜合評價對象的影響權值，繼而對類似對象做出客觀的評價。在進行BP神經網絡訓練之前需要構建BP神經網絡結構，主要需要以下參數。

（1）BP神經網絡的節點數與層數的確定BP神經網絡結構的確定需先確定輸入、輸出層節點數、隱含層的層數以及隱含層節點。輸入層節點數為指標個數，輸出層節點數為建筑節能綜合評價指標。在規模不大的情況下，常采用一個隱含層。隱含層節點數可根據式（5）確定。Ny=（5）其中，Ny表示隱含層節點數；Ni表示輸入層節點數；No表示輸出層節點數；NP表示訓練樣本個數。

（2）BP神經網絡相關參數的確定確定BP神經網絡結構后，需要確定網絡函數的選取、初始權重的確定、期望誤差、學習速率、訓練次數等相關參數。

3江蘇農村住宅建筑節能的綜合評價

首先對初始建立的評價指標進行篩選，剔除其中可能對評價結果有干擾的影響因素。聘請10位專家對初始的評價指標進行打分，然后依據信息熵方法進行處理，最終得出的綜合評價指標包括b11、b12、b13、b14、b21、b22、b23、b24、b25、b31、b32、b33、b41、b45、b46這15個評價指標。采用三層BP神經網絡模型，即輸入層、隱含層、輸出層各一層，輸入節點數為選定的評價指標數15，根據式（5）確定隱含層的節點數為7，輸出節點數為1。函數采用Sigmoid函數，初始權值為[0，1]區間的較小的數，誤差期望為0.01，學習速率為0.001，訓練次數為10000次。筆者選取了江蘇省某地區的6個農村住宅建筑作為評價對象，以其中的5個作為訓練樣本。數據主要是通過調查得到并做歸一化處理，聘請相關專家對這幾個樣本進行綜合評分，用t表示。經過訓練，將第六個樣本作為評價對象，采用該模型進行綜合評價，各指標的初始值見表3。采用經訓練后的BP神經網絡模型進行綜合評價，得出的最終評價結果為0.932，這與通過專家打分法得出的評價值0.927相比，誤差為0.005，相對誤差為0.5%。這充分說明采用BP神經網絡模型進行綜合評價是可行的，且其評價的精度比較高。

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隨著我國經濟建設的快速發展，人民生活水平的提高，對居住建筑的要求也越來越高。人們在關注住宅的建筑面積、戶型、朝向的同時，也越來越關注住宅的核心部分廚房、衛生間的設計。排水管道設計的正確與否與居住環境衛生有著直接的關聯。建設部城鎮住宅研究所制定的《小康型住宅廚房衛生間設計通則》(BK—94—21)，中國建筑標準設計研究所出版的國家標準圖《住宅衛生間》(01SJ914》《住宅廚房》(01SJ913)，對廚房、衛生間的設計給出了統一的指導原則，對提高住宅建筑給排水的設計水平起到了積極的作用。現結合我們公司近年在住宅建筑設計上的實踐，談談住宅建筑排水管道的設計。

1排水系統的選擇

住宅建筑室內排水系統是采用污水、廢水分流還是采用污水、廢水合流，應根據所在城市室外排水制度、市政主管部門的要求及是否有利于綜合利用與處理要求來確定。《建筑給水排水設計規范》GBJl5—88(97版)(以下稱“規范”)第3．1．2條當生活污水需經糞池處理時，其糞便污水宜與生活廢水分流。當有污水處理廠時，生活廢水與糞便污水宜合流排出。此條款在各地執行情況也不相同。北京市、深圳市、廣州市都有城市污水外理廠，生活污水在排人城市污水管網前按地方主管部門的要求均需設化糞簡單處理。北京市、深圳市建筑物的排水系統采用的是合流制(建筑物采用中水系統除外)，而廣州市建筑物的排水系統則采用的是分流制，生活廢水在化糞池后與糞便污水合并排人城市污水管網。從提高建筑物的衛生標準來講，廣州市的做法是合理的，污、廢水分流還可以減小化糞池的容積，有利于嫌氧菌腐化發酵分解有機物，提高化糞池的污水處理效果，有城市污水處理廠還要設化糞池的目的是由于城市(尤其是居住小區)的快速發展，污水處理廠的建設不能適應城市建設的要求，污水處理構筑物處于超負荷的運轉，為減輕污水處理廠的負擔而設置化糞池。污、廢水分流制的缺點是增加了室內的排水立管及室外檢查井的數量。《建筑給水排水設計規范》GBJl5—2000(送審稿)(以下稱“規范送審稿”)增加了“建筑物使用性質對衛生標準要求較高時”應采用污、廢水分流的條款，既也可根據建筑物的標準來決定排水系統。

2專用透氣立管

“規范”第3.4.14條表3.4.14—1、表3.4.14—2給出了生活排水立管的最大排水能力，對流量超過表中的規定值，是采用增大一號立管管徑還是專用通氣立管各設計單位的作法也不一致。在廣州市及深圳市，排水立管設在建筑外墻上，立管的布置不受管井大小限制，一般多采用設專用通氣立管，排水立管每隔二層與專用通氣立管以H管連接。在上海市地方標準《住宅建筑設計標準》中規定“多層住宅連接坐便器的污水立管，應設置專用通氣立管，隔層設H管“設置專用通氣立管的標準更高些。在北京市一般采用增大一號立管管徑的方法(高檔住宅樓除外)。采用哪種方式更合理更安全呢?筆者經過這些年的設計實踐及回訪業主，推薦設專用通氣立管。我公司的統一技術標準中規定，小高層(十層—十二層)及高層住宅應設專用通氣立管。在工程回訪中發現，不設專用通氣立管的住宅，最下面一層衛生間的大便器內有翻氣泡的現象發生，住戶對此投訴的較多。設專用通氣立管的住宅，基本上無此現象發生。由于污水立管的水流流速大，污水排出管的水流流速小，在立管底部管道內產生正壓區，這個正壓區使靠近立管底部的衛生器具內的水封遇受破壞，衛生器具內發生翻氣泡。專用通氣立管的設置可平衡排水立管內的氣流，減少正壓區的正壓值，使其不足以對衛生器具內的水封形成威脅。“規范送審稿”中增加了“建筑標準要求較高的多層住宅和公共建筑、10層及10層以上高層建筑的生活污水立管可設置專用通氣立管”的條款是必要的。

3排水管道布置和敷設

3.1對住宅建筑底層設架空層、商場或商鋪的情況，上部排水立管必須在底層進行轉換，以不影響底層的使用功能。轉換后的出戶管有應少于二根，宜控制在4根左右。排水橫干管的管徑不應大于DN200，采用DNl50為宜。表1為鑄鐵管、表2為塑料管排水橫干管的設計參數。排水橫干管所服務的戶數宜超過100戶。在實際工程中發現有的設計將一棟樓的排水立管均匯到一根排水橫干管上出戶，若發生管道堵塞或破裂將影響整棟樓的用戶，是不安全的。出戶管過多，在地下室外墻上所預留的防水套管(設地下車庫的住宅樓)及室外的檢查井均增多，給施工及室外環境帶來不利。

3.2設有專用通氣立管的住宅樓，底層衛生器具的排水管道是否還要與其它樓層管道分開單獨排出?“規范”并沒有給出要求，第3.3.18條表3.3.18適應的前提是排水立管僅設置伸頂通氣立管。在專用通氣立管一節的分析中我們知道，專用通氣立管的設置是可以防止衛生器具水封遇受破壞、內部冒氣泡現象的發生。也就是說，排水立管設有專用通氣立管時，其底層衛生器具的排水支管可以接到排水立管上。但住宅內排水管道在使用過程的復雜性，排水管道內有固體廢物的存在，影響排水的通暢，使與排水立管底部連接的衛生器具有溢水的可能，此現象在實際工程中也有發生。因此，底層衛生器具的排水管道不接到排水立管上為好，應單獨排出，排水立管需要進行轉換時，底層衛生器具的排水支管可以接到排水橫干管上，連接點距立管底部下游水平距離不宜小于3.Om，不得小于1.5m。對滿足不了上述要求的排水支管，應以單獨的排出管排至室外檢查井。排水橫支管的管徑“規范”3.4.15條規定按立管工作高度小于等于3m的數值確定，但在條文說明中又推薦按立管工作高度小于等于2m的數值確定，給設計人員在設計中的選用造成混亂。建設部建筑設計院編著的《民用建筑給水排水設計技術措施》中推薦按立管工作高度小于等于2m的數值確定，筆者也認為按立管工作高度小于等于2m的數值確定比較合理，在工程設計中的應用也沒有發生問題。在立管工作高度為3m時DNl00不通氣的生活排水立管的最大排水能力為2.41／s，對應衛生器具的排水當量為1.78—2.78，而浴盆的排水量為3，也就是說衛生間只設浴盆及大便器時其排水支管的管徑DNl00已滿足不了排水量的要求，而要加大到DNl50，這顯然是不合理的，“規范送審稿”也已將底層衛生器具單獨排出時其管道的排水能力改為按立管工作高度小于等于2m的數值確定。

4屋面及陽臺雨水的排出

位于住戶上部的屋面，雨水斗不能采用65型或87型雨水斗(雨水橫管不能走在住宅內部)，而應用側墻式雨水斗。但在用側墻式雨水斗時其最大匯水面積不能套用《建筑給水排水設計手冊》表4.3—3的數值，而應按《屋面工程技術規程》(GB50207—94)第4.3.10條的規定，一個側墻式雨水斗最大匯水面積宜小于200㎡。側墻式雨水斗的構造見標準圖集01S302《雨水斗》。陽臺雨水應設專用的立管由無水封地漏來收集，而不應接到屋面雨水立管上。屋面雨水立管內的壓力分布是由負壓到正壓的一個變換過程，零壓力點的位置約在距立管末端以上1／3—1／2的高度處，將陽臺雨水地漏接到屋面雨水立管上部負壓區，將通過地漏吸人大量的空氣，影響雨水立管的水量；將陽臺雨水地漏接到屋面雨水立管下部正壓區，則有返水倒灌的可能，在實際工程中發生的頻率是很高的。屋面雨水與陽臺雨水各自分開是必要的，不能因為在建筑立面上增多了幾根雨水立管而將其合并。陽臺雨水應排到室外雨水檢查井中，而不應排到污水檢查井中。有的城市為了解決住戶將廚房洗滌盆移到服務陽臺并將洗滌污水排到陽臺地漏內的問題，由建設局下文要求將陽臺雨水立管排到污水檢查中，這種規定是不安全的。對于起居室及臥室的陽臺是不存在有污水的排人，陽臺雨水地漏是無水封的，即使采用有水封的地漏，水封由于長時間得不到補充，會逐漸蒸發掉，污水系統內的廢氣就會跑到起居室內，污染環境，不能為了解決某個問題而又引起新的問題。

5管材及附件

5.1UPVC排水塑料管已在住宅建筑中得到了廣泛的應用，取得了成功經驗，但也存在缺點及不足。最大的問題是噪聲遠大于鑄鐵管，管壁隔音效果較差，對日常生活有一定的影響。為解決噪聲問題，在UPVC管內壁增加了凸起的螺旋型導流線，使水流條件得到改善，有效的降低了噪聲，即目前市場上的UPVC螺旋管。為解決管壁隔音效果較差的問題，又開發了UPVC芯層發泡管(PSP管，)不僅具有傳統UPVC實壁管的優點，還具有高抗沖擊、隔音、阻燃、絕緣、熱穩定性好的特性。排水管道設于室內時，應優先選用螺旋管、芯層發泡管或離心鑄造排水鑄鐵管。目前許多城市都有住宅建筑高度小于100m時，生活排水管和雨水管應采用硬聚氯乙烯管的地方規定，以政府行政作用的角度來推廣排水塑料管。在實際工程中，設計人員應根據不同的情況靈活的加以掌握。高屋住宅底層排水立管需要轉換時，排水橫干管、轉換層以下的排水立管、出產管應采用離心鑄造排水鑄鐵管，提高排水管道因堵塞后下部管路系統為受壓狀態時的承壓能力，提高整個排水管道系統的安全度。

5.2地漏是排水管道系統中的一個重要附件，功能就是排除地面的積水，在住宅建筑中，地漏主要設在衛生間，廚房可不設置。這是由于在廚房中，地面不可能形成積水，只有少量的濺水，用抹布即可保持地面的干凈。若將洗衣機設于廚房時，洗衣機的排水可采用在其旁邊的排水管道上設一管徑為DN32帶存水彎的排水接口，采用上排水洗衣機。“規范”第

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關鍵詞：城市化空調負荷住宅建筑熱島效應

Abstract

Urbanizationcausestemperaturedifferencebetweenurbanandruralareas.UsingtheCTTCmodeltosimulatetemperatureofanurbanbuildinggroup.Thetemperaturewasusedtocalculatethecoolingheatingloadinsteadoftemperaturemeasuredatthelocalmeteorologicalstationasoutdoordesigntemperature.Itisshownforanordinaryresidentialbuildingthatthecalculatedcoolingloadisabout10to35percentwiththetemperatureofanurbanbuildinggroupthanthatwiththeoutdoortemperaturefromthelocalmeteorologicalstation.Butthedifferenceofheatingloadbetweenthemislessthan10percent.

Keywords：urbanizationcoolingloadresidentialbuildingheatislandeffect

0引言

早在公元前4世紀，人們就注意到了城市和鄉村的氣候是有差別的。19世紀，英國的賀華德（LakeHoward）對倫敦市內和郊區的氣象記錄進行對比分析，從大量資料中總結出倫敦城市氣候的特點，其中有一個著名的發現：倫敦城市中心的溫度比四周郊區高[1]。后來各國學者對不同緯度、不同類型、不同規模的城市陸續做了大量對比測試，發現了類似現象。人們把這種現象稱為"城市熱島"。

然而，我們在計算某棟建筑物的室內冷熱負荷時，使用的室外參數都是來源于建筑所在地區的一個大范圍內的氣象資料，而這些氣象資料又是由氣象人員在空曠的城市遠近郊監測而得。既然許多研究資料都已證明城區氣溫與郊區氣溫確實存在著較大的差別，那么如果在對建筑物室內冷熱負荷進行各種分析計算中把這些由氣象臺站測出的氣象數據作為城區內建筑的室外計算參數，其結果就很可能會出現偏差，并由此得出不準確甚至錯誤的結論。澳大利亞的M.M.Elnahls等對這個問題曾做過實驗和模擬，在阿德萊德地區建造了一個典型的建筑群，結果表明，冬、夏兩季建筑群內的空氣溫度都高于氣象溫度。對空調系統而言，在對室內加熱時減少10%的能耗，在供冷時增加15%的能耗。兩種算法的能耗總和（加熱+供冷）相差不多。但"這并不意味著因為相互抵消就可以忽略對空氣溫度的修正。忽略了修正溫度的影響就意味著對冷負荷估計不足，對熱負荷估計過高"[2]。因此，建筑群的"熱島效應"的確會對負荷計算造成不可忽視的影響，需要我們進一步關注和研究。

1建筑群室外溫度的模擬計算

關于建筑群內空氣溫度的模型，前人已經做了不少的研究工作。筆者在比較前人對城市氣候和建筑局部微氣候的研究方面和研究模型之后，選擇了簡明實用的CTTC模型及其系列改進模型作為研究開發的切入點。

CTTC模型把特定的地點的濕度視為幾個獨立過程溫度效應的疊加，用公式表示如下[3]：

ΔTa(t)=To+ΔTa,solar(t)-ΔTNLWR(t)

式中Ta(t)為需計算的t時刻的大氣溫度：To為基準（背景）溫度；ΔTa,solar(t)為因城市覆蓋層表面吸收太陽輻射而導致的大氣溫升；ΔTNLWR(t)為凈長波輻射吸收失熱而導致的溫度變化。正是在計算ΔTNLWR(t)時使用了CTTC模型數，可由下式進行計算：

（2）

式中t是計算時刻，m是下墊面對太陽輻射的吸收率，h是綜合換熱系數，Ipen（t）是建筑群在t時刻接受到單位面積上的平均太陽輻射照度，CTTC是建筑群熱時間常數。

斯沃德（HannaSwaid）和霍夫曼（MiloE.Hoffman）按理論公式計算出ΔTa,solar(t)和ΔTNLWR(t)，并經實驗測出當ΔTa,solar(t)為晝夜最小值時的空氣溫度Ta(t)，則由式（1）可計算出To。他們發現同一個城市不同建筑群的基準溫度值很接近，誤差不超過0.5℃，且與鄉村日平均空氣溫度相等。

1997年，艾那漢斯（M.M.Elnahls）和威利斯姆森（T.J.Willismoson）在CTTC模型基礎上提出了改進的CTTC模型，其計算空氣溫度的思路與CTTC模型完全一致。改進模型將通常位于市郊的氣象站測量的逐時氣溫作為輸入溫度，而不是把鄉村的日平均氣溫和為輸入溫度計。通過比較氣象站和待計算建筑群的建筑幾何特征、規劃、熱量排放等因素造成的熱量收支差異，計算這些差異給這兩種下墊面上方空氣溫度帶來的差別，通過氣象站的實測溫度以及計算的溫度差別就可以得到待計算建筑群處的空氣溫度。用公式表示如下[2]：

Ta（t）urb=Tb+ΔTsol(t)urb-ΔTlw（t）urb(3)

Ta（t）net=Tb+ΔTsol(t)met-ΔTlw（t）met(4)

則有

ΔTa（t）urb=Ta（t）net+[ΔTsol(t)urb-ΔTsol(t)met]-[ΔTlw（t）urb-ΔTlw（t）met](5)

式中：Ta（t）urb是建筑群處在t時刻的空氣溫度；Ta（t）net是氣象站在t時刻測量的空氣溫度；Tb是基準溫度；ΔTsol(t)urb是建筑群因吸收太陽；而導致的空氣溫度變化；ΔTsol(t)met是氣象站因吸收太陽輻射而導致的空氣溫度變化；ΔTlw（t）urb是建筑群因天空長波輻射而導致的空氣溫度變化；ΔTlw（t）met是氣象站因天空長波輻射而導致的空氣溫度變化。

基于改進的CTTC算法模型，筆者編制了CTE（clusterthermalenvironment）計算程序，考慮了太陽輻射、風、小區規劃和單體建筑等對小區室外熱環境的影響，從整體的、動態的角度來預測和分析實際建筑群的溫度環境[4]。

2.負荷計算

選取一個典型的住宅小區建筑群來進行負荷計算，該建筑群由9棟（3排3列）5層的建筑組成，綠化率為0.3。

模擬計算結果見圖1,2。從圖中可以看出，利用CTE程序計算得到的小區室外空氣溫度和氣象站空氣溫度存在明顯的差別。

圖1夏季小區計算溫度和氣象站溫度的比較

圖2冬季小區計算溫度和氣象站溫度的比較

選取該建筑群中的3個房間進行負荷計算，這3個房間分界位于建筑的南、東北角和東南角，且均在建筑的3層，如圖3所示。

圖3計算房間示意圖

建造外墻為37磚墻，每個計算房間有一扇外窗，位于房間的南側或北側，雙層鋼窗，無內外遮陽。室內發熱設備為計算機和燈光照明，人員為1人。夏季室內設定溫度為27℃，冬季室內設定溫度為18℃，換氣次數為2h-1。按照常規的冷、熱負荷計算方法，分別將氣象站提供的計算溫度和用CTE程度計算出來的小區空氣溫度作為室外計算溫度來計算室內負荷。

圖4是夏季逐時冷負荷計算結果。

圖4夏季逐時冷負荷計算結果

從圖4中可以看出，以小區計算溫度和氣象站提供的設計室外溫度來計算室內負荷，不同方位的房間負荷都有差別。這種差別隨時間的不同而不同，在本例中約占總負荷的10%～35%。

圖5可以更清楚地反映因室外計算溫度不同而帶來的冷負荷的逐時差異。考察冷負荷的組成可以看出，室外溫度對冷負荷的影響主要體現在三方面：通過窗玻璃的傳熱、通過外墻的傳熱和新風負荷。當室內外溫度接近的時候，室外溫度對這3項負荷會產生很大的影響。在本例中考慮熱島效應后圍護結構的傳熱負荷是原來的1.2～1.5倍，而新風負荷受室外溫度的影響更明顯，甚至負荷正負都可能相反，在新風負荷最大的瞬時考慮熱島效應后新風負荷是原來的1.2倍。

圖5室外計算溫度不同而帶來的冷負荷的差異

圖6和圖7是本例計算房間無內熱源情況下的計算結果，它們反映了建筑群本身對室內負荷的影響。從計算結果來看，在不考慮房間內熱源的情況下，由于室外計算溫度不同而導致的室內冷負荷的差異一般在20%～50%之間，夜間最大時甚至能夠達到70%。

圖6計算房間無內熱源時夏季逐時冷負荷計算結果

圖7計算房間無內熱源時不同朝向夏季冷負荷的差異

同理可能計算不同室外氣溫參數對冬季的室內熱負荷造成的差別。計算結果表明，室外溫度不同導致的熱負荷差別不到10%。這是因為冬季室內外溫差本來就比較大，建筑群和氣象站之間的溫差相比較而言僅占一小部分。

上述結果是針對一具體建筑得到的，對于不同城市、不同布局的住宅建筑會存在著差異，即夏季冷負荷和冬季熱負荷的變化比例會有所有同。但總體而言，城市化的程度越高，熱島現象越顯著，用氣象站資料得到的夏季空調負荷值與實際的偏差越大。

3結論

從以上的計算結果和分析中可以看出，由于夏季室內外溫差較小，城市熱島效應造成的溫升可能對室內負荷計算造成較大的影響。這種影響在冷負荷主要以護結構傳熱和新風為主的民用建筑中是不可忽略的。冬季由于熱島效應帶來的溫差相對室內外溫差而言較小，因此在計算熱負荷時可以忽略。

以上的計算和分析是針對住宅建筑進行的，同樣也適用于對商業建筑的分析。但由于商用建筑的空調負荷組成中圍護結構和新風部分所占比例不大，所以城市化對室內負荷的影響不是太明顯。

隨著城市化進程的加快，城市的日益發展，熱必會使城市熱島效應愈加顯著。美國、日本和我國上海等城市連年的實測資料表明[5]：在郊區空氣溫度幾乎不變甚至下降的情況下，城市內的氣溫卻逐年升高。因此，在進行城市建筑的空調設計時應將氣象資料進行修正。本文提出的修正的CTTC模型是一種簡單、行之有效的修正方法，可以作為大中型城市建筑空調設計的一個參考。

參考文獻

1HemutELandsberg.都市氣候學，鄭師中，譯，臺灣：世界圖書出版公司，1990.

2ElnahlsMM,WilliamsonTJ.AnimprovementoftheCTTCmodelforpredictingurbanairtemperatures.EnergyandBuildings,1997,25(1):41-49.

篇（10）

隨著國民經濟的發展，人民生活水平的不斷提高，對住宅條件的要求也越來越高。住宅條件的改善不單表現在面積的擴大，更重要的是功能的轉變。要實現這種功能的轉變，在一定程度上則取決于廚房、衛生間的給水排水設計。現根據工程設計實踐，結合國家規范要求，談談現代住宅建筑給水排水系統設計中的一些成功做法。

1水表的設置方式

現代住宅要求廚房、衛生間使用的水、電、氣應做到三表計量出戶。“三表出戶”的目的是便于計量、減少打擾。為此，新的建筑給水排水設計規范第3.4.17條規定：住宅的分戶水表宜相對集中讀數，且宜設置于戶外；對設在戶內的水表宜采用遠傳水表或IC卡水表等智能水表。在實際工程中，水表有以下幾種設置方式：

設置在室外的水表箱內

這種方式常用于多層單元式住宅中，分戶水管沿室內管井或建筑外墻引入戶內，相應水表集中在外墻的水表箱內，此種方式在南方一些地區應用很普遍。水表的位置根據供水方式可在底層也可在屋頂層。建議給水管道入戶后加設一個控制閥門，以便于住宅戶內的管道維修，戶外水表箱應加鎖，由小區管理人員統一管理。

設置在樓梯間處的水表間內

對高層及超高層住宅或建筑外立面有特殊要求的住宅，給水立管及水表間均設在樓梯間或走道外，由水表間至各戶的給水橫干管敷設在樓板下面，此種設置方式的缺點是管道的使用量增加較多，給施工和管理都增加了難度。

采用IC卡(或TM卡)智能型水表，水表設置在廚房或衛生間內

此種水表應用先進科技，居民可持卡至售水處購買任意數量的“水”，然后將卡插入水表中即可打開閥門供水。此卡具有記憶、累積、報警、斷水等功能(TM卡智能更高些)。

采用智能抄表系統(即電子遠傳水表)

對于高標準住宅小區，開發商一般采用自動計量系統，對水、電、氣三表實現全自動化收費管理。智能抄表系統是通過在水表上加裝輔助裝置，用導線將用水量信號傳輸至戶外的信號收集器完成的。

2給水管的敷設及材質選用

給水管的敷設

目前，新建住宅中一廚兩衛已很普遍，有的住宅甚至配有一廚三衛、一廚四衛，且廚房、衛生間、陽臺各用水點位置均較分散。分戶支管至用水點間管道如沿室內樓板下吊設，必然要求設室內吊頂，管外壁還應有防結露措施，給住戶裝修帶來不便，畢竟不是所有住戶都想設吊頂。《建筑給水排水設計規范》第3.5.18條規定，給水支管宜敷設在樓（地）面的找平層或沿墻敷設在管槽內，敷設在找平層或管槽內的給水支管外徑不宜大于25mm。實際上，如果將接往兩個或兩個以上用水點給水支管串接在一起，其支管外徑均會超過25mm。因此，為了滿足規范的要求，給水支管入戶后即接入分水器，分水器暗設于廚房或衛生間墻體內，通過分水器后接往各用水點支管管外徑均可控制在25mm以下。但應注意：設于找平層內給水支管施工完畢后，應在其位置做上明顯的標記，以免住戶裝修時破壞給水管道。

給水及熱水管道材質的選用

由于鍍鋅鋼管存在著與水中雜質發生化學反應，產生“紅水”、“黑水”等問題，影響水質。目前，廣泛采用新型建筑給水塑料管而淘汰鍍鋅鋼管。銅管仍是高檔住宅的首選，但價格高。一般在熱水系統中采用帶保溫套的紫銅管、聚丁烯管（PB管）、鋁塑復合管（PEX－AL－PEX）、PEX管、PPR管等。UPVC管和PE－AL－PE管適用于冷水供水系統。

3排水管道敷設及材質選用

《住宅設計規范》第6.16條規定:住宅的污水排水橫管宜設于本層套內。，雖然規范有此規定，但在筆者所了解的大部分住宅設計中，由于存在各種問題，真正能做到這一點的尚不多見。于是在日常生活中，經常出現上下層住戶因排水管道漏水而導致的各種糾紛、影響鄰里關系。作為工程設計人員，應在設計時努力解決這一問題。在此，筆者提出一些做法以探討解決問題的辦法。

廚房排水管道設置

廚房洗滌池排水支管可直接在樓板上接入排水立管，建議廚房內不設地漏。現代生活中廚房地面一般已很少用水沖洗，少量的濺水用抹布就可完成地面的清潔，廚房地漏由于長時間無水補充，水封內存水蒸發后臭氣反由地漏進入室內。同時，取消地漏還可避免地漏排水支管進入下層戶內空間。

衛生間排水管道設置

為了不使衛生間污水橫管進入下層戶內空間，排水管道的敷設一般采用以下幾種方式：

衛生間地面樓板下沉，污水橫管設于下沉室內。這種方式對排水管道的施工較為方便，但檢修管道則十分不易。在實際工程使用過程中，經常發生下層住戶靠衛生間處樓板及側墻發生滲漏現象。由于無法查找出漏水的原因，上層住戶只能將整個衛生間地面鑿開重新翻修，鑿開后才發現下沉室內積滿水，積水經側墻滲入下層。分析產生積水的主要原因有：衛生間地面防水未處理好，地面水滲透入下沉室；部分給排水管道漏水進入下沉室。針對以上原因采取的措施有：嚴格做好衛生間地面的防水處理及下沉室四周的防水處理；衛生間內所有給排水管道應經嚴格試壓住水試驗后方可暗封管道，建議在下沉室側面設置側排地漏，以排除可能出現的積水。

采用側排方式。衛生間采用后出水式座便器，側排地漏，將浴盆或淋浴房墊高，各衛生器具排水橫支管沿衛生間地面墻腳處引至外墻。器具存水彎、排水橫管及立管均設于建筑外墻處。采用這種方法，可避免出現下沉式積水的狀況，但應注意幾點：首先，盡可能將潔具特別是座便器設于靠外墻處；其次應與建筑專業密切配合。由于排水橫管及立管均設于外墻，不可避免影響到建筑外觀，因而在建筑方案設計階段，給排水專業人員就應介入，將衛生間布置于建筑凹槽處，盡量降低對建筑立面的負面影響。

在北方嚴寒和寒冷地區的氣候條件下，住宅廚房、衛生間的排水立管應分別設置。加側排地漏,北方地區因安裝困難可適當加大管井，排水管道不得穿越臥室，排水立管采用普通塑料排水管時，不應布置在靠近與臥室相鄰的內墻；當必須靠近與臥室相鄰的內墻時，應采用橡膠密封圈柔性接口機制的排水鑄鐵管、雙臂芯層發泡塑料排水管、內螺旋消音塑料排水管等有消聲措施的管材。

排水管道的材質選用

根據建設部的規定，目前新建多層住宅均使用UPVC塑料排水管，室內UPVC排水管的類型有普通UPVC實壁管、UPVC芯層發泡管（PSP管）、UPVC螺旋消音管三種。普通UPVC實壁管噪音較大，而同等壁厚的UPVC芯層發泡排水管比UPVC實壁管重量輕約20%-30%左右，同時它又具有隔熱隔音的效果，特別適合于建筑排水，可顯著地降低流水噪音，大有取代UPVC實壁排水管的趨勢。UPVC螺旋消音管不僅可以降低噪音，而且與其它同管徑排水管相比排水能力大大提高。不僅可作為高層建筑的排水管，而且還不用設專用通氣立管。因此，要根據安全、經濟、環境等因素綜合考慮，合理選擇排水管。

參考文獻

[1]李宏燕.談現代住宅給排水設計理論[J].內蒙古科技與經濟,2004,(17).