拉萨城市集合住宅太阳辐射利用与住区布局关联性研究

【摘要】：在能源转型的发展需求下,太阳能作为洁净的新型能源,开始被广泛应用于建筑领域。在住区的规划设计中,建筑的布局模式对住区太阳辐射获得量影响巨大,不同的布局可使建筑立面获得的太阳辐射总量变化20%～80%。然而在实际项目中,设计者通常只关注土地利用率最大化的单一目标,从而忽略了住区整体太阳辐射利用的问题,这对于拉萨等太阳能富集地区来说,无疑会造成自然资源的浪费。合理的住区布局是太阳能利用的前提,针对拉萨住宅太阳辐射利用与住区布局关联性的研究,对于促进建筑节能和提升住区太阳能利用效率有着重大意义。本文以住区布局为主要研究对象,通过大量实地和网络调研,确定了拉萨城市住区典型布局模式,利用Ecotect建筑能耗模拟软件分析在不同布局模式下住宅立面所接收的太阳辐射获得量,计算朝向、建筑间距、山墙间距、建筑高度等不同设计要素对太阳辐射获得量的影响关系。将太阳辐射值作为科学的量化指标与拉萨市住区设计相结合,总结以太阳辐射获得量为影响因素的住区设计优化方法,为今后拉萨城市集合住区合理利用太阳辐射提供便利。通过对住区布局模式和设计要素的模拟研究,本文得出了以下结论:(1)拉萨多层集合住区最利于太阳辐射利用的平面布局模式是混合错列式,高层住区最利于太阳辐射利用的布局模式是纵向错列式。当住区内存在不同高度建筑时,应按照南低北高、西低东高的规则排列。(2)平行行列式、横向错列式、纵向错列式最适合太阳辐射利用的朝向为正南到南偏东15°,混合错列式最适合太阳辐射利用的朝向为南偏西15°到30°。(3)综合考虑住区太阳辐射与土地利用率,确定了拉萨建筑间距应控制在1.35H—1.55H之间。(4)不同布局模式住区适合太阳辐射利用的山墙间距截然不同,应选择合适的山墙间距进行布局设计。最后,总结以上研究成果,提出了拉萨地区基于太阳辐射利用的住区布局优化策略,并运用策略指导完成四个住区设计,通过设计实践来验证优化策略的可行性,为拉萨市住区太阳辐射利用提供理论和方法。