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寒冷地区集合式住宅被动式设计方法研究

张树亮  
【摘要】:当能源危机成为世人关注的焦点,当地球环境愈演愈烈的恶化,人类赖以生存的地球正在饱受资源紧缺、环境破坏等问题的困扰。中国作为一个经济飞速发展的国家,建筑用能正在逐年上升,并将快速接近发达国家35%——40%的水平,其中住宅的能耗在能源消耗中所占比例正在逐步上升。寒冷地区在我国占有较大范围,近几年经济增长速度明显加快、城镇化率也显著提高,带来人口集中效应,导致住宅建设量猛增,其住宅能源消耗非常大,主要表现在冬季采暖和夏季空调制冷两方面。而以低技术、低能耗、低投资及高舒适度为特点被动式住宅设计,能较好的解决我国目前经济发展和能源消耗现状,必将成为解决我国寒冷地区住宅能耗的行之有效的设计方法。本文以住房城乡建设部科研项目《寒冷地区被动式低能耗集合住宅建筑整合设计策略研究》为背景,通过对寒冷地区的集合住宅现状调查以及对国内外大量实际案例的分析与归纳,探讨适合我国寒冷地区经济及能耗特点的设计方法——被动优先,主动优化。同时,探讨低能耗、低技术、低投资的被动式整合设计设计,引入工业模式化的生产方式,最终实现可持续的被动式一体化设计,并从节能效益及资金回收角度对国际科技合作项目(中德合作)“中国被动式——低能耗建筑示范项目”——秦皇岛“在水一方”住宅进行验证,研究适合中国寒冷地区的被动式集合住宅设计方法。本文从建筑学角度,以寒冷地区的气候、能耗特点为出发点,对集合住宅的被动式设计进行多层面的分析,从住区设计、住宅单体设计、舒适度设计、可再生能源利用四个方面进行研究。具体分为:住区设计根据所处地区气候环境,确定住宅朝向及楼间距,为最大限度利用太阳能及通风打下良好基础;住宅单体设计从平、立、剖及体型方面进行被动式设计,综合考虑冬季采暖与夏季降温;围护结构设计从保温方式、传热系数等方面进行设计,减少室内温度受外界气候的影响;舒适度设计在节能设计的基础上,确保不因节能设计而降低室内舒适度;可再生能源被动式设计在“节流”基础上,使用低成本低品位可再生能源,进一步减少住宅能耗。


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