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摘要:绿色设计在当前的低密度住宅中占据了至关重要的地位,采用多种先进的绿色设计技术使低密度住宅成为真正意义上的绿色建筑,达到理想的绿色效果是我们现在努力发展的目标,因此进一步加强对其的研究非常有必要。基于此本文分析了低密度住宅的绿色设计的相关方面。
关键词:低密度住宅;绿色设计;节能
1、低密度住宅的定义
目前学术界对低密度住宅的定义有着几种不同的观点,典型的如下:
《中国低密度住宅规划设计要点》将低密度住宅定义为建筑容积率不大于0.9,或者套密度不大于3.5套/1000m2,且层数应在4层以下的住宅。
中国建筑设计研究院副总建筑师陈一峰则认为低密度住宅是指容积率在1.1以下的低层及多层居住区。
从建筑形态上看,低密度住宅主要由花园洋房、CITYHOUSE(叠拼别墅)、TOWNHOUSE(联排别墅)和HOUSE(独栋别墅)四种产品构成。而重庆具有特有的山地地形,导致住宅小区的平均容积率大于全国的平均水平。低密度住宅中多层住宅及花园洋房社区的容积率较高,重庆地区花园洋房项目地上容积基本都在1.2左右,多层住宅可以在1.4至1.5左右,而一些由别墅、花园洋房和小高层组成的混和社区的容积率会达到1.8至2.0左右。
2、低密度住宅的设计原则
2.1、适量原则
土地的稀缺性和不可再生性要求城市合理布局,资源合理分配,控制城市低密度无序蔓延。所以低层低密度居住区中别墅物业等在中国应该是住宅形式多样化的必要补充,而不能作为主流居住区过量发展。同时要遵循适量原则,在城乡结合地区发展低层低密度住宅。在目前我国城市化进程中,为了疏散城市产业和人口,大城市的某些周边城镇已经形成了完善的配套设施,可以考虑在这些地区大量发展低层低密度居住区。
2.2、人口低密度原则
住区人口低密度的前提条件是要避免居住空间分异,避免成为少数人的“富人俱乐部”。这就要求设计多样性,强调不同收入阶层居住区混合布局和居住区小规模开发。这样,即使在小范围内存在居住空间分异,但在城市大范围上不会出现高收入阶层居住区、中等收入阶层居住区、低收入阶层居住区在城市空间上的明显分化。
2.3、建筑低层高密度原则
考虑到减少通勤交通量和避免城市中心区退化的原则,应该对人口迁往郊区的趋势加以引导。城市住宅区比较好的分布形式应该大致为中心区居住人口高密度到郊区居住人口低密度。而为了减少土地浪费,这种人口低密度的住区要求建筑相对高密度。
3、工程概况
某个低密度住宅工程项目中总体占地面积为78326m2,该建筑物属于山地低密度住宅,是由100套3层低密度住宅所组成的,可需要建筑面积为53160m2,地下面积为21534m2,容积率是0.39,建筑密度20%,绿地率40.3%,小区全部人口约为320人,停车数量为220辆,而地形特点是由西向向东逐渐变缓的状态,地形高度差值在45左右。
本工程项目主要由中央水系、入口湖区、U型组团等组成重点从地块的外部进行详细的规划。其中可以将景观大道作为交通的主干线在一些重要的节点处建设一些有特色的建筑物达到理想的美感效果。其次,低密度住宅作为整个景观区中的核心部分,必须根据实际的地形情况分别对住宅进行组团分类。
3、主要的几种绿色设计技术
4.1、外保温复合墙体
主体外墙为外保温复合墙,墙体由KP1型空心砖和挤塑聚苯板组成,内外叶墙间每隔500mn呈梅花状设置拉结筋。KP1型空心砖尺寸为240mm×115mm×90mm,孔洞率为18%,采用MU10承重空心砖,A级挤塑聚苯板密度为30kg/m3,热导率不大于0.033W/(m.K),外形尺寸为1500mmx500mmx30mm,外保温复合墙由120mm厚外墙、240mm厚内墙,60mm厚中间挤塑聚苯板组成,内外墙由钢筋拉结,间距500mm。
依据《居住建筑节能设计标准》(DBJ01一602-2004),3层及3层以下住宅外墙热导率不大于0.45W/(m.K),比较外保温复合夹心墙体(以下简称墙体A)和传统外保温钢筋混凝土墙体(以下简称墙体)得出:在同样保证外墙热导率为0.42W/(m.K),墙体A每m单价为393.63元墙体B为544.26元采用墙体A比采用墙体B节约成本27.12%。
4.2、地源热泵系统。在每一个低密度住宅中都配备独立的地源热泵系统,由于每栋住宅的设计结构不同,所选择的地源热泵方案也存在较大的差异,例如,在C户型的住宅中,其建筑面积为400.36m2,2层主要利用地源热泵系统来解冬季供暖、夏季制热的问题。而C户型住宅在夏季的供回水温度为6-11℃,冬季的工会是温度为38-40℃,可以为住户全年提供45-53℃的生活热水。
4.2.1、热泵系统由地源热泵机组、循环水泵、负载循环水泵、直供(冷)循环水制热水泵、热水循环水泵、水处理设备及电器控制等部分组成,设计所选热泵机组为冷暖负载(制冷、制热)模式机组内部转换系统控制器可直接设置和切换,无须操作(管道)系统阀门,制冷制热的温度设置可调具有多种检测(探测)和多项科学合理保护,功能不必专人专业管理,操作完全自动运行。
4.2.2、余热回收(热水)系统利用。热泵的余热回收系统,置换(加热)到45一55℃的生活热水,储水罐与热泵机组为承压孤式循环制热,制热水的水泵与机组联动并配有独立控制和操作显示板,可自动运行在供水管路上另设有1台热水循环水泵,并设温度自动控制装置,使管道内的热水温度自动定为时刻恒温,消除冷水头在提供热水的同时还可节约用水制热(储水)水。罐根据热水用量定制采用不锈钢材料,加工制作管道采用PP-R管材系统安装完毕后罐体及管道作保温处理。
4.2.3、主机选择
机组选择合适与否会影响空调效果、运行成本和使用寿命,因此选择优质可靠的机组同样关键。
根据建筑物冷(热)负荷、热水所需功率及热泵工作特性选择1台地源热泵机组。其型号为GSWWR36/40R,利用此机组为住宅夏季制冷,冬季供暖,带热回收全年为住宅提供生活热水,机组参数见表1。
表1机组参数
地源热泵机组内设两台压缩机,根据冷热负荷微电子计算机控制压缩机投入工作的数量节能,由于是单台启动,故启动电流较小,各压缩机为独立的系统,相互联系又相互备份、互不影响,单台压缩机出现故障不影响空调使用。
机组设有多项保护和自检功能,并显示故障点。机组设有全热回收系统,并有单独的控制系统。
参考文献
[1]杨剑.低密度住宅的绿色设计研究[J].建筑技术,2014,04:312-315.
[2]潘泽坚.低密度住宅的绿色设计研究[J].黑龙江科技信息,2014,26:217.
[3]朱雪松.低密度住宅外部环境设计研究[D].天津大学,2007.
[4]刘晓敏.住宅绿色室内设计研究[D].中央美术学院,2009.
关键词:低密度住宅;绿色设计;节能
1、低密度住宅的定义
目前学术界对低密度住宅的定义有着几种不同的观点,典型的如下:
《中国低密度住宅规划设计要点》将低密度住宅定义为建筑容积率不大于0.9,或者套密度不大于3.5套/1000m2,且层数应在4层以下的住宅。
中国建筑设计研究院副总建筑师陈一峰则认为低密度住宅是指容积率在1.1以下的低层及多层居住区。
从建筑形态上看,低密度住宅主要由花园洋房、CITYHOUSE(叠拼别墅)、TOWNHOUSE(联排别墅)和HOUSE(独栋别墅)四种产品构成。而重庆具有特有的山地地形,导致住宅小区的平均容积率大于全国的平均水平。低密度住宅中多层住宅及花园洋房社区的容积率较高,重庆地区花园洋房项目地上容积基本都在1.2左右,多层住宅可以在1.4至1.5左右,而一些由别墅、花园洋房和小高层组成的混和社区的容积率会达到1.8至2.0左右。
2、低密度住宅的设计原则
2.1、适量原则
土地的稀缺性和不可再生性要求城市合理布局,资源合理分配,控制城市低密度无序蔓延。所以低层低密度居住区中别墅物业等在中国应该是住宅形式多样化的必要补充,而不能作为主流居住区过量发展。同时要遵循适量原则,在城乡结合地区发展低层低密度住宅。在目前我国城市化进程中,为了疏散城市产业和人口,大城市的某些周边城镇已经形成了完善的配套设施,可以考虑在这些地区大量发展低层低密度居住区。
2.2、人口低密度原则
住区人口低密度的前提条件是要避免居住空间分异,避免成为少数人的“富人俱乐部”。这就要求设计多样性,强调不同收入阶层居住区混合布局和居住区小规模开发。这样,即使在小范围内存在居住空间分异,但在城市大范围上不会出现高收入阶层居住区、中等收入阶层居住区、低收入阶层居住区在城市空间上的明显分化。
2.3、建筑低层高密度原则
考虑到减少通勤交通量和避免城市中心区退化的原则,应该对人口迁往郊区的趋势加以引导。城市住宅区比较好的分布形式应该大致为中心区居住人口高密度到郊区居住人口低密度。而为了减少土地浪费,这种人口低密度的住区要求建筑相对高密度。
3、工程概况
某个低密度住宅工程项目中总体占地面积为78326m2,该建筑物属于山地低密度住宅,是由100套3层低密度住宅所组成的,可需要建筑面积为53160m2,地下面积为21534m2,容积率是0.39,建筑密度20%,绿地率40.3%,小区全部人口约为320人,停车数量为220辆,而地形特点是由西向向东逐渐变缓的状态,地形高度差值在45左右。
本工程项目主要由中央水系、入口湖区、U型组团等组成重点从地块的外部进行详细的规划。其中可以将景观大道作为交通的主干线在一些重要的节点处建设一些有特色的建筑物达到理想的美感效果。其次,低密度住宅作为整个景观区中的核心部分,必须根据实际的地形情况分别对住宅进行组团分类。
3、主要的几种绿色设计技术
4.1、外保温复合墙体
主体外墙为外保温复合墙,墙体由KP1型空心砖和挤塑聚苯板组成,内外叶墙间每隔500mn呈梅花状设置拉结筋。KP1型空心砖尺寸为240mm×115mm×90mm,孔洞率为18%,采用MU10承重空心砖,A级挤塑聚苯板密度为30kg/m3,热导率不大于0.033W/(m.K),外形尺寸为1500mmx500mmx30mm,外保温复合墙由120mm厚外墙、240mm厚内墙,60mm厚中间挤塑聚苯板组成,内外墙由钢筋拉结,间距500mm。
依据《居住建筑节能设计标准》(DBJ01一602-2004),3层及3层以下住宅外墙热导率不大于0.45W/(m.K),比较外保温复合夹心墙体(以下简称墙体A)和传统外保温钢筋混凝土墙体(以下简称墙体)得出:在同样保证外墙热导率为0.42W/(m.K),墙体A每m单价为393.63元墙体B为544.26元采用墙体A比采用墙体B节约成本27.12%。
4.2、地源热泵系统。在每一个低密度住宅中都配备独立的地源热泵系统,由于每栋住宅的设计结构不同,所选择的地源热泵方案也存在较大的差异,例如,在C户型的住宅中,其建筑面积为400.36m2,2层主要利用地源热泵系统来解冬季供暖、夏季制热的问题。而C户型住宅在夏季的供回水温度为6-11℃,冬季的工会是温度为38-40℃,可以为住户全年提供45-53℃的生活热水。
4.2.1、热泵系统由地源热泵机组、循环水泵、负载循环水泵、直供(冷)循环水制热水泵、热水循环水泵、水处理设备及电器控制等部分组成,设计所选热泵机组为冷暖负载(制冷、制热)模式机组内部转换系统控制器可直接设置和切换,无须操作(管道)系统阀门,制冷制热的温度设置可调具有多种检测(探测)和多项科学合理保护,功能不必专人专业管理,操作完全自动运行。
4.2.2、余热回收(热水)系统利用。热泵的余热回收系统,置换(加热)到45一55℃的生活热水,储水罐与热泵机组为承压孤式循环制热,制热水的水泵与机组联动并配有独立控制和操作显示板,可自动运行在供水管路上另设有1台热水循环水泵,并设温度自动控制装置,使管道内的热水温度自动定为时刻恒温,消除冷水头在提供热水的同时还可节约用水制热(储水)水。罐根据热水用量定制采用不锈钢材料,加工制作管道采用PP-R管材系统安装完毕后罐体及管道作保温处理。
4.2.3、主机选择
机组选择合适与否会影响空调效果、运行成本和使用寿命,因此选择优质可靠的机组同样关键。
根据建筑物冷(热)负荷、热水所需功率及热泵工作特性选择1台地源热泵机组。其型号为GSWWR36/40R,利用此机组为住宅夏季制冷,冬季供暖,带热回收全年为住宅提供生活热水,机组参数见表1。
表1机组参数
地源热泵机组内设两台压缩机,根据冷热负荷微电子计算机控制压缩机投入工作的数量节能,由于是单台启动,故启动电流较小,各压缩机为独立的系统,相互联系又相互备份、互不影响,单台压缩机出现故障不影响空调使用。
机组设有多项保护和自检功能,并显示故障点。机组设有全热回收系统,并有单独的控制系统。
参考文献
[1]杨剑.低密度住宅的绿色设计研究[J].建筑技术,2014,04:312-315.
[2]潘泽坚.低密度住宅的绿色设计研究[J].黑龙江科技信息,2014,26:217.
[3]朱雪松.低密度住宅外部环境设计研究[D].天津大学,2007.
[4]刘晓敏.住宅绿色室内设计研究[D].中央美术学院,2009.