住宅建筑論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇住宅建筑論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

2吸氣閥的應用

我們在施工中，經常會遇到排水透氣管無法直接穿越頂板伸出屋面的情況，或透氣管上部屋面為上人屋面，而不能透氣立管直接設置在屋面上，我們知道，若排水管道不設透氣管，則容易降低排水流量，并使排水管道內形成負壓，破壞水封，若在立管頂部設置吸氣閥即可解決，該閥負壓時開啟吸氣，正壓時關閉，臭氣無法逸進室內，該閥還有如下作用：替代室外通氣帽，建設屋面干凈美觀；替代環形通氣管及通氣立管，節約空間；作為排水檢查口，便于疏通管道。

3同層排水應用

在日常施工和維修中，經常會遇到由于管材質量或施工不當，造成排水支管漏水，或在進行排水支管施工時，破壞了衛生間的防水層，排水支管穿過衛生間樓板處，因為處理不當造成衛生間漏水等現象，這除了我們具體施工人員在施工過程中注意提高工程質量，改變排水支管的布置方式，也是解決衛生間漏水的重要方法。常規的衛生間排水支管都布置在衛生間樓板下，當該部分排水支管或衛生間樓板發生漏水現象時，通常會給下層住戶造成一定的影響，現在有一種叫同層排水的布管方式，可以從根本上解決上述問題。此布管方式的具體做法是：提高衛生間的地面高度（實際高度隨選用的排水管材料及實際的布管方式而定），例如：當使用HDPE管時即高密度聚乙烯管，所需高度為100-150mm，按施工圖的設計將管道設在樓板內，在隱蔽前，對該部分排水支管進行灌水試驗，并報監理驗收，然后，填充砂漿覆蓋管道即可。

注意：管道應設在防水層上，在施工時應盡量注意保護防水層。在土建填充砂漿時，必須有專人在現場看護，防止土建施工人員在搗實砂漿時，將排水支管移位或損壞。如某工程，在衛生間排水支管設計方面，全面采用了同層排水方案，并設計選用了強度高、嚴密性和耐腐蝕性較好、低噪音的HDPE管。在施工中，我們發現，要實現同層排水的設計理念，在選擇排水支管材質和衛生潔具型式方面有很強的強制性。在選擇過程中，發現能滿足同層排水布置方式的管材確實不多。例如，最理想的芯層發泡UPVC管，雖然管材本身的強度及耐腐蝕性能滿足埋于地里而不輕易損壞，但其管道粘接連接口卻不能讓人放心，除非將衛生間地面架空，其地面為活動地板，將UPVC管置于其內，這樣勢必增加建筑裝修成本，而且衛生間面積不大，維修空間狹小，其實用性不大，最后還是選了HDPE管。由于HDPE管的連接方式為熱溶，因此，該管道無需維修。或使用同層排水布管方式較經濟實用，但有如下問題，在設計及施工中需要注意：盡可能將坐便器排水口靠近排水立管井安裝，這樣就避免了衛生間地坪內埋設大口徑排水管的可能性，降低了衛生間地面厚度，而且一旦該部分管道發生堵塞現象，也便于疏通；其余排水支管應盡量靠墻角布置，這樣就避免了將整個衛生間地面抬高，而只在墻角部分將管道覆蓋即可；面盆排水存水彎盡量采用P型存水彎，從而使該部分排水支管有可能設于衛生間墻內，這樣不僅保證了排水支管的坡度，也減少了管道在衛生間的地面占用面積。

4W型元承口機制柔性排水鑄鐵管的施工方法和注意事項

4.1材料簡介

W型無承口機制柔性排水鑄鐵管是在STL型基礎上發展起來的新型管材，工藝上有很大創新。

W型無承口直管及管件摒棄傳統的立模或橫模澆筑而采用高速離心鑄造技術，其組織致密、管壁薄、外觀光滑、無沙眼和夾渣，抗拉與抗壓強度高。直管長度為3m，大大減少了中間接頭數量并可按照需要截取任意長度，節省管材，降低消耗及成本。W型無承口管箍采用帶肋不銹鋼卡箍，內襯橡膠圈柔性連接，抗震性能較好，允許在一定范圍內擺且不會滲漏。

4.2施工方法

4.2.1下料：用無鋸齒來切割管材，要保證管口平直。

4.2.2連接：松開不銹鋼卡箍，取出內襯橡膠圈，將橡膠圈和不銹鋼卡箍套入管口一側，待管口對齊后，將橡膠圈置于接口上，鎖緊不銹鋼卡箍緊固螺絲即完成管道連接。

4.2.3支架設置

在直管段上就管材強度而言，每3m設置個支架，也是可以的。但由于W型無承口機制柔性排水鑄鐵管接口屬柔性接口，當支架置于直管段中段時，理論上找到管道重心點也可將管道保持平衡，實際工作中，此點較難找，因此，常常無法使管道接口保證平滑，影響了管道坡度，在實際施工中，我們采取了每隔1.5m設置一個支架的方法來進行支架布置，結果證明，此間距較好解決了管道外觀和管道坡度問題，在其它管段上，我們仍然比照承插鑄鐵排水管的支架設置要求，每個接口處設置一個支架。

在進行承插鑄鐵排水管和UPVC排水管施工時，我們通常選擇圓鋼做吊架材料。這樣，不僅節約了鋼材，方便了施工，同時也降低了建筑物的承重，在進行W型無承口機制柔性鑄鐵管施工時，一開始在選擇支架型材時，我們也考慮了圓鋼做吊架，并且完成了不少管道的安裝，在直管段施工中，若支架吊點成直線，安裝好的管道其水平度尚可控制在允許范圍內，而在進行衛生間排水支管施工時，由于該部位零件較多，接口較多，若繼續用圓鋼做吊架，則管道外形很難看，水平度無法控制，發現問題后，及時采用了角鋼做吊架。實踐證明，若下料準確，用角鋼做W型無承口機制鑄鐵排水管支管的支架用料，能較好地保證管道成形整齊，使其達到施工驗收標準。

4.2.4灌水試驗和通水試驗

比照承插鑄鐵排水管和UPVC排水管，W型無承口機制鑄鐵排水管的灌水試驗，相對要容易做，選擇好灌水范圍，在其管道下方拆除一段管道，裝好用鋼管制的堵頭，即可進行范圍的灌水試驗，或用氣堵也可。

在進行通水試驗時，若發現管道有堵塞現象，確定堵塞部位后，拆除管道不銹鋼卡箍，即可進行管道清理工作。

4.3注意事項

在進行W型無承口機制鑄鐵排水管的施工時，有以下幾點需要注意：管道切口一定要整齊，否則無法保證管道接口的嚴密性；管道接口處兩端管材的外徑要保證一致，一旦發現不一致時更換或進行修整；設置支架時，其支架根部位置一定要用線拉來確定吊點位置，用支架的整齊來保證管道的外觀整齊，而不是反之。

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

環保型建材應具有以下特性：一是滿足建筑物的力學性能、使用功能以及耐久性的要求。二是對自然環境具有親和性、符合可持續發展的原則。即節省資源和能源，不產生或不排放污染環境、破壞生態的有害物質，減輕對地球和生態系統的負荷，實現非再生性資源的可循環使用。三是能夠為人類構筑溫馨、舒適、健康、便捷的生存環境。

1、住宅建筑裝飾材料的污染及其原因

隨著人們生活水平的提高，逐漸對住宅建筑的環境設計重視起來，力求創造一個舒適、高雅的生活和工作環境。但是室內裝修使用不少材料大都是由化工材料制成的，有的本身含有有毒物質，它們不斷地向室內空氣中揮發有毒成分，給人體帶來不良影響。據報道，美國環境保護局的專家們曾經對數個城市的10幢新建房屋建筑作抽樣檢查證實，在現代化房屋建筑內空氣含有多達500余種的化學物質，比室外要高出許多倍。又據美國微生物學會年會有關論文報道，現代房屋建筑的2%~3％有石棉和氡，10%左右有病毒、細菌等微生物。含有這些有害物質的建筑被稱為“病態建筑”，這些有“病”的建筑常常會把自身的“病”傳染給房屋的使用者[1].

事實證明，建筑材料問題是非常重要的，所釋放的各種氣體如氨、甲醛、苯、氡等對人體的健康非常不利。封閉的室內環境由于溫度、濕度較大，有些材料會為霉菌和細菌生長提供養料，對人體的危害更大。具體來說，住宅建筑裝修的污染物主要來自以下幾個方面：

（1）板材類。不符合環保標準的人造裝修板材，內含超標的甲醛，如大芯板（細木工板）、膠合板、纖維板、刨花板，以及用這些板材制作的復合地板、家具等。甲醛主要來自于制作復合板材所使用的脲醛樹脂膠，這種膠具有膠接強度高、不易開膠的特點，是目前生產各種復合板材普遍使用的粘合劑。脲醛樹脂膠含有甲醛，會形成游離甲醛氣體釋放到空氣中，而甲醛為高毒性物質。

（2）石材類。石材類裝修材料如花崗巖、大理石、石膏、瓷磚等，含有一種叫做氡的有害物質。氡是世界衛生組織公布的19種環境致癌物之一，它是僅次于吸煙的第二個肺癌致病因。

（3）涂料類。房屋裝修使用的油漆、涂料、防水材料，以及各種油漆涂料的添加劑和稀釋劑含有有害物質苯。

（4）水泥等。水泥等建材主要含有有害物質氨，它是一種無色、有強烈刺激性氣味的氣體。裝修設計的環保，最主要取決于材料的環保程度。現在的建筑材料打出了很多環保的賣點，如節水、節能、防霉、防蟲、防菌等，這給了設計師更大的發揮空間。不過，設計師一般是按照客戶的要求，以及開出的價格來選擇用料的，環保材料價格相對較高。

我國目前室內裝修的環境污染問題相當嚴重，但在重視和治理方面還存在較大差距。原因如下：首先，隨著生活水平的提高，人們對居住條件要求越來越高，但很多消費者的室內環保意識并不強，在裝修時注重的往往是居室的豪華與氣派，而忽視了裝修后的室內環境污染。其次，從我國裝修材料市場上看，大多數生產企業和經銷商并不了解自己生產或銷售的產品是否符合國家標準。因而不能按照國家標準生產或銷售裝修材料，使污染室內環境的建材源源不斷產出并流入市場。再次，裝修材料生產企業資質低生產技術水平落后，沒有采用無污染技術（清潔生產）。

2、住宅建筑應合理選擇和使用環保型建筑材料

2.1注重采用新型環保建材

作為現代建筑工程重要物質基礎的新型建材，國際上稱之為健康建材、綠色建材、環境建材、生態建材等。環保型建材及制品主要包括：新型墻體材料、新型防水密封材料、新型保溫隔熱材料、裝飾裝修材料和無機非金屬新材料等。按照世界衛生組織的建議，健康住宅應能使居住者在身體上、精神上和社會上完全處于良好的狀態，應達到的具體指標最重要的一條，就是盡可能不使用有毒、有害的建筑裝飾材料，如含高揮發性有機物的涂料；含高甲醛等過敏性化學物質的膠合板、纖維板、膠粘劑；含放射性高的花崗石、大理石、陶瓷面磚、煤矸石磚；含微細石棉纖維的石棉纖維水泥制品等[2].

因此，應該仔細地選擇和恰當地運用環保型建材，將建筑材料對環境和人體健康的不利影響限制在最小范圍內。避免使用那些產生放射性污染的材料，溶劑型油漆、化纖毛毯、復合木板和其他建筑產品都可能在空氣里釋放出甲醛等揮發性的有機混合物（VOC），這些化學制品不僅影響建筑工人和建筑使用者的健康，同時，也會增加環境中的粉塵和有機物污染。

2.2遵循國家的環保法規

《民用建筑工程室內環境污染控制規范》于2002－01－01正式實施。室內裝修的環境污染問題已引起國家的重視，最近，國家質監局等部門公布實施了《室內裝飾裝修材料人造板及其制品中有害物質限量》等一系列環保法規，應努力執行。應選用已通過環保管理認證的材料；減少設計中色彩鮮艷石材的運用；多采用優質聚酯漆和環保型硝基漆，減少或杜絕在空氣流通較差的房間使用醇酸油漆的數量。當然，不同的建筑類型有不同的設計標準，但健康和無害化應該是普遍的原則。

2.3加強宣傳工作，提高環保意識

利用各種宣傳媒體進行環保意識、環保知識、環保建材知識的教育，使全民樹立起強烈的生態意識和環保意識，樹立加快發展環保型建材的責任感，自覺地參與保護生態環境、發展環保型建材的工作中。室外的綠色營造了美麗的環境，室內設計方面同樣需要環保意識，嚴格控制住宅建筑的裝修污染：

（1）要嚴格選材。首先，要看裝飾材料是否是正規生產廠家的產品，要查看生產廠的商標、生產地址、防偽標志等。然后，要看產品檢測報告中的甲醛、苯等有害物體釋放量是否合乎標準。

（2）要在裝修后找有資質、正規的室內環境監測部門進行檢測，聽取專家的意見，選擇合適的入住時間。最好空閑一段時間，使室內有害物質消釋到安全系數內再入住。

（3）在入往后常開窗戶加強通風，加速室內不良物質和氣體的排放。

（4）如果在入住后有不良反映，要及時到醫院檢查身體，并請檢測部門來檢測，及時清除致病的污染源。

（5）要學習、掌握一些裝修環保標準和法規，在遇到因裝修污染引起的糾紛時，要按照國家的環保法規依法調解或經訴訟解決。

3、住宅建筑可持續發展的途徑

3.1提倡綠色住宅建筑

20世紀90年代開始，“可持續發展”成為世界上許多國家的發展戰略，專家們提出了“綠色建筑”的概念。綠色建筑就是“資源有效利用的建筑”，亦即節能、環保、舒適、健康、有效的建筑，簡言之為低能耗、低污染的建筑。對于材料的選用遵循以下原則：一是提倡使用3R材料（可重復使用、可循環使用、可再生使用）。二是選用無毒、無害、不污染環境，有益人體健康的材料和產品，宜采用取得國家環境保護標志的材料、產品。

與傳統建材相比，制造新型建材不僅可以降低自然資源的消耗和能耗，而且能使大量的工業廢棄物得合理的開發與利用；新型建材不僅不會對人類的生存環境造成污染，而是有益于人體的健康，有助于改善建筑功能，起到防霉、隔音、隔熱、殺菌、調溫、調濕、調光、阻燃、除臭、防射線、抗靜電、抗震等作用；制造新型建材不僅可以采用不對環境造成污染的生產技術，而且在產品結束其使用壽命后，還可以作為再生資源加以利用，不會形成新的廢異物。

3.2提倡清潔生產（無污染技術）

減少建材生產對地球環境和生態平衡的負面影響。現代社會經濟發達、基礎設施建設規模龐大，建筑材料的大量生產和使用一方面為人類構筑了豐富多彩、便捷的生活設施，但同時其發展是以能源的過度消耗和環境污染為代價的。筆者認為，忽視原材料的“環境價值”是建筑對環境產生不利影響的原因之一。因此，要保護環境，實現可持續的建筑設計，就必須把原材料對環境造成的影響，加入衡量建筑的價值體系中去。建筑是取之自然又回歸自然的創造性工程，所使用的材料不應對人體及周邊環境產生危害，如墻體采用粘土磚即是對自然的破壞。并盡量采用低蘊能材料，避免有毒污染材料。建材生產避免以破壞、占有土地林木為代價的，在我國每年的建材資源消耗達50億t，毀壞農田6700萬公頃。就可持續發展建筑而言，對木材的選擇需要慎重進行。樹木的砍伐可能帶來相當多的可持續發展問題，如運輸能耗、生物差異多樣性的損失、可能發生的局部經濟環境被破壞等問題。

環境親和的建筑材料應該耐久性好、易于維護管理、不散發或很少散發有害物質，當然，同時也得兼顧其他方面的特性，如藝術效果等。為了實現可持續發展的目標，將建筑材料對環境造成的負面影響控制在最小限度之內，需要開發研究無污染技術，清潔生產環保型建筑材料。例如，利用工業廢料（粉煤灰、礦渣、煤矸石等）可生產水泥、砌塊等材料；利用廢棄的泡沫塑料生產保溫墻體板材；利用廢棄的玻璃生產貼面材料等。既可以減少固體廢渣的堆存量，減輕環境污染，又可節省自然界中的原材料，對環保和地球資源的保護具有積極的作用。免燒水泥可以節省水泥生產所消耗的能量；高流態、自密實免震混凝土，在施工工程中不需振搗，既可節省施工能耗，又能減輕施工噪音。

3.3節約資源，降低能耗

按廣義生命周期的觀點，建材能耗包括：建材生產、建筑物營運、建筑物的日常使用、建筑物的拆除解體、建材再利用等方面能耗。加工越細致和制造過程越復雜的產品和材料，通常要在生產過程中消耗更多的能源。一般來說，耐久性越好的材料，導致室內污染越少。綠色建筑師們往往就地取材，減少使用金屬、混凝土之類加工程度高、能耗大的建材；就地加工，減少使用金屬、混凝土之類加工程度高、能耗大的建材，重新開發短壽易耗廢舊材料。選擇再處理（如油漆、再加工、防水防火處理等）較少的建筑材料，或者選用那些對其維護只產生最小環境影響的材料。另外，功能要求的變化，使用期限的限制，城市發展的需要等等都可能需要建筑被拆除或改造。如果在設計時就考慮了其拆除時的問題，則可對材料的再生和循環使用起到相當的幫助。積極利用可循環使用的建筑材料，可以減少垃圾掩埋的壓力和節省自然資源。建筑物到達使用期限后，其材料應能自然降解或轉換。

3.4借鑒國外成功的經驗

發達國家在對環保型建材的研究、開發、實施上起步較早，制訂了一些有機揮發物散發量的試驗方法，規定了一些環保型建材的性能標準，并且開始推行低散發量標志認證，同時，開發了一些環保型建材新產品。國外消費者對建筑裝飾材料的環保程度要求很高，西歐各國和美國等發達國家的建材目前達環保標準的已超過90%，日本還推出了無化學住宅。在倡議和發展環保型建材的基礎上，一些國家已經建成了居住或辦公用的樣板建筑，取得了良好的社會和經濟效益。充分利用老舊建筑的材料，盡可能使用由再生原料制成的材料。由再生原料制成的建材產品可以減少固態垃圾，以及制造的能量消耗，而且節省自然資源，這也是具有環保意識的做法，在世界上逐漸流行起來[3].比如，在西班牙塞維利亞1992年世界博覽會上紙制建筑曾大量登場，展覽會的入口標志塔就是由預制紙構件來建成的，它的直徑為13m，高達33m.由于這座塔是可完全分解的，所以，在展覽結束后其材料不會浪費。再比如，美國弗里斯特兒童商店總部的地毯是使用處理過的塑料瓶，入口門廊則使用回收的玻璃燈泡制成的瓷磚。許多國家還致力于研究建筑廢材（包括工業廢材）的改造再生技術，及其與成本的關系，以更廣泛地節約資源、減少地球垃圾。

4、結束語

環保型建材是一個內涵深邃、外延廣袤的概念，它是生態建筑賴以發展的基礎。材料的革新往往引起技術上的革命。近年來，各種各樣的有利于節能和環保新材料的問世，如透明泡熱材料、高強輕質材料、高保溫玻璃等，大大推動了生態建筑的發展。

我國環保型建材的發展已開始起步，目前，我國已開發的裝飾材料有壁紙、涂料、地毯、復合地板、管材、玻璃、陶瓷、纖維強化石膏板等。如防霉壁紙，經過化學處理，排除了壁紙在空氣潮濕或室內外溫差較大的情況下易出現的發霉、起泡、滋生霉菌的現象；環保型內外墻乳膠漆，不僅無味無污染，還能散發香味，可以洗滌、復刷等。應該積極注意新型建材的信息，新型建筑材料在環境保護和能源節約方面扮演著重要角色，這些材料將能積極主動地應付自然環境的挑戰。可以相信，大力推廣環保型建材，運用現代高科技手段進行設計，實現住宅建筑可持續發展會逐步變為現實。

參考文獻：

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2住宅建筑節能的內容

2.1住宅建筑節能的定義

住宅建筑節能是指通過采用合理的建筑設計和選用符合節能要求的新型墻體材料、屋面隔熱材料、門窗、空調等措施，執行建筑節能規范標準，加強住宅建筑耗能設備的管理和使用，合理設計建筑結構的熱工性能，提高其照明、采暖、給排水及通風系統的運行效率及利用可再生資源的能力，從而降低建筑物的能源消耗。

2.2住宅建筑節能的控制內容

①合理規劃節能方案根據住宅所在地環境特點，依照國家及地方住宅建筑節能標準，綜合考慮住宅開發、利用、維護成本，合理地規劃設計節能方案，保證住宅建筑節能效果。②合理利用節能材料節能材料進場前應按照規范標準及設計要求認真核對，審核有關質量保證資料、技術推廣證書。對于保溫隔熱材料、隔熱型材、外窗及中空玻璃、幕墻玻璃、散熱器、風機盤管機組、低壓配電系統的電纜、電線在使用前應根據有關規范要求取樣試驗合格。

3現有住宅工程建筑節能存在的問題

3.1節能材料的選擇

目前，建材市場上主要供應的節能材料種類單一，且大多為一次性能源，而且大多節能材料從國外引進，價格較高、具有自主知識產權、能夠形成主流產品與技術的不多，難以滿足日益增長的市場需求，為推廣使用節能材料帶來難度。另外部分開發商片面的追求降低住宅建筑節能成本，不會綜合考慮節能效果、建筑節能的全部費用等因素；或者缺乏對節能新產品的了解，往往造成節能材料選擇使用不當，影響住宅建筑的節能效果。

3.2住宅建筑節能規劃與設計

目前，多數新建的住宅建筑在進行規劃、設計時僅考慮建筑物的外觀及造型，不重視綠化景觀設計及相關配套工程的建設，相關規劃部門也只要求住宅的方位與周圍的有關參照物相一致（如道路），忽視住宅小區與周圍環境相協調，未考慮住宅建筑的日照及自然通風要求，不能保證房屋的最佳朝向。住宅節能設計在我國還處于起步和發展階段，還沒有一套成熟、通用的體系，某些不成熟的節能技術，通常會產生一些垃圾建筑及建筑垃圾，降低了住宅的耐久性，不利于建筑結構的穩定，損壞建筑結構主體，縮短房屋的壽命，例如外墻內保溫、外墻自保溫、夾芯保溫等做法所產生的一些問題正在加劇一些垃圾建筑和建筑垃圾的產生。

3.3節能住宅的檢測與驗收方法不完善

建筑熱工法是目前國內外檢測建筑節能達標與否常用方法，建筑墻體的傳熱系數是建筑熱工法的一項重要指標。熱工法現場測量的內容主要包括：熱流密度、室內外氣溫、保溫建筑墻體的內外表面溫度以及熱流計的兩表面溫度。此測試方法是以被測試墻體單元的熱工性能代表整棟樓或整個小區的墻體熱工性能。此方法的缺點是具有代表性的測點難以確定，難以準確而全面的確定整個住宅小區內所有建筑墻體及屋面的熱工性能。另外，保溫工程作為一項重要的分項工程，目前仍缺少相應的檢測驗收標準，國家建筑安裝統一驗收標準中也沒有相關內容的規定，施工質量難以檢驗、保證。

4住宅建筑節能設計措施

4.1既有住宅的節能改造措施

非節能既有建筑主要有兩類，一類是已裝修的并居住多年的，這類建筑往往是建成多年的老房子，裝修比較簡陋，居住結構也不合理，各類設施老化，居住者本身為中下等收入群體；另一類是未裝修過的新住宅。對于前者，節能改造要首先考慮成本，以最經濟、效果最明顯的地方下手，無需大動干戈；后者在裝修環節中需加入一系列的節能措施。這二者都可以通過墻體、屋面、房屋結構、門窗的改造達到節能效果。既有住宅建筑節能技術改造的推廣與實施對實現《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》中的節能目標具有很大的促進作用。我們不僅在節能改造的技術上需要進一步探索，用最簡便、最經濟的措施達到最好的節能效果，而且還需要改變陳舊的觀念，加大經濟投入力度，推出切實可行的管理方法。

4.2新住宅的節能設計措施

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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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(一)對墻體采取保溫隔熱措施

外墻按其保溫所在的位置分類，目前主要有:外保溫外墻、內保溫外墻、夾芯保溫外墻、單一保溫外墻四種類型。這四種類型的外墻保溫既能改善室內熱環境，降低建筑造價，又起到節能、環保、利廢的效果。

(二)門窗的節能措施

門窗是裝在墻洞中可開啟的構件，通過門窗的傳熱和門窗與墻體之間的縫隙滲透進來的耗熱量很大，因此門窗是建筑節能的根本之源、重中之重。

1．合理控制窗墻面積比。窗墻面積比是指住宅窗口面積與房間立面單元面積的比值，窗戶的傳熱系數一般大于該朝向的外墻的傳熱系數，采暖耗熱量會隨著窗戶的傳熱系數增大而增大，因此對不同朝向的住宅窗墻比《居住節能設計標準》作了嚴格的規定。因此，從地區、朝向和房間功能出發，應選擇適宜的窗面積來減少熱量的損失。

2．提高外門窗的氣密性，減少空氣的滲透量。減少室外的冷熱空氣滲入室內的一個非常重要的措施就是提高外門窗的密閉性，可提高門窗框的尺寸準確性、尺寸的穩定性，以減少門窗開啟縫隙的寬度;還可以在門窗與墻體的縫隙之間嵌入密封條，減少室外空氣的滲入;或者在門窗框與墻體的縫隙之間用保溫材料填充，提高氣密性。

3．使用導熱系數小的新型材料，改善門窗的保溫性能。一是提高熱工性能，可采用新型的導熱系數小的保溫材料制作的節能門窗。二是采用斷橋窗戶，可采用導熱系數小的截斷窗框的熱橋制作成。三是利用框料內的空氣腔室，單層玻璃本身的熱阻很小，在寒冷地區可采用雙層或三層玻璃。

(三)屋頂的節能設計

屋頂耗熱量大于任何一面外墻或地面的耗熱量，約占整個住宅建筑耗熱量的9%左右。因此，提高建筑屋面的保溫隔熱能力，可以減少室外冷熱空氣對室內的影響，有效改善室內的溫度環境。

1．高效保溫材料保溫屋面。這種屋面保溫層為實鋪，屋面保溫層采用輕質高效的保溫材料。我國現在主要使用的保溫材料有擠塑聚苯板、聚苯板、巖棉板等，這些保溫材料均為輕質材料，均可提高屋面的保溫隔熱作用，減少室外冷熱空氣對室內的影響，改善室內的溫度環境。

2．架空型保溫屋面。在屋面上面加設空氣層，冬季可以增加屋面的保溫功效，夏季可以有效阻隔房間的熱量。

3．倒置型(外)保溫屋面。外保溫屋面，就是把保溫層置放于防水層上面，這樣做起到了保護的作用，使防水層不受外界氣候和環境的老化影響，增加使用年限，也不易受到外界的機械損傷，當然這些保溫材料必須保證防水和耐氣溫性能好。

4．隔熱屋面。可采用磚、混凝土材料架空混凝土板做通風層;兜風隔熱屋面在兩端開口形成兜風散熱;利用頂棚與屋面間的空間起到架空通風層的同樣效果，這幾種措施均能提高屋頂的隔熱能力，起到節能作用。

5．種植隔熱屋面。利用屋頂種植栽花，甚至灌木，堆假山形成一種生態型的節能屋面，這種屋面隔熱保溫性能優良，已經逐步被廣泛利用。

6．蓄水隔熱屋面。利用屋面蓄積的水層，從而能將熱量散發到空氣中，減少了屋頂的吸熱，從而達到了隔熱作用，水在冬季還起到了保溫作用。

(四)采暖節能設計

促進輻射熱進入室內，保證開口的方向和開口面積，并且要保證開口對熱線透明度的問題;為了可以使背陰的一面也能接受到太陽輻射，可通過反射太陽光來提高太陽能的密度，例如在建筑的北側設反射面，使北側房間也能得到太陽的輻射;抑制輻射熱從表面和窗洞口部分的熱損失;適當增加屋頂和維護結構的熱容量，可以減小室內溫度隨外界氣溫變化的變化。

(五)采光與照明節能設計

現代的建筑采用了大量的玻璃結構設計，這樣可以使室外的光線進入室內，有效利用天空光，減少照明用電，減少能源浪費。但是天空光極為不穩定，且光污染會帶來損害，這樣就出現了自動照明控制系統，可提高采光的均勻度及營造一個良好的視覺環境，又可減少資源的消耗，降低維護費用，帶來極大的社會效益和經濟效益。

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1、設計和施工方案

（1）采用外墻夾芯保溫復合墻體構造。由外向內依次為90mm厚裝飾劈裂砌塊選、20mm厚空氣層、70mm厚聚苯板（由根據不同保溫節能要求可變）、190mm厚承重混凝土配筋小型空心砌塊。采用該墻體構造雖然施工工藝要求較高，且單以墻體計算的話成本有所增加；但一方面保溫層在主體結構外側減少了承重砌塊受溫度影響而產生的變形；可以有效解決墻體開裂問題；另一方面保溫層與外飾面之間設20mm厚空氣層，同時在飾面砌塊上敷設導水麻絲和出水孔構造，將外墻面雨水和受風壓作用滲透到空氣層的滯留水有組織排出，解決了滲、漏的問題。

（2）結構圈梁。因承抬飾面砌塊而出挑，無法進行外保溫處理，寒冷氣候中容易形成冷橋，故局部采用內保溫。

（3）為加強結構整體性、延展性，提高抗震能力。特別是為了防止混凝土小型空心砌塊由于體積變形、支撐體沉降等原因產生裂縫，承重砌塊墻體每兩皮敷設水平鋼筋網片一層，以加強橫向連接。

（4）飾面砌塊。主要由結構圈梁承抬。為加強牢度而設置了水平拉接構件與承重墻體拉接，拉接件豎向間距400mm，水平間距400mm.

（5）電氣管線。經與相關專業設計人員協調，將電氣管線堅向敷設于承重砌塊芯孔中，墻體孔洞、埋件等全都預留、預埋。解決了砌塊墻體不允許鑿打的問題，也為管線使用過程中圍護、更新提供了方便。

（6）混凝土砌塊。除受溫度影響體積脹縮變化較大以外，受濕度影響也會使其材料性能產生和不良變化。因此室內衛生間、廚房等較潮濕處也相應進行防水隔濕處理——首先是將相應墻體內側做防水隔濕處理；其次是廚衛進行整體設計，管束集中定位。堅向管束設管道井隱蔽處理，水平方向將衛生間結構底板下沉400mm，將潔具排水彎頭和水平構件置于本層，這樣的設計處理既減少了隱患，又便于維修，避免戶間干擾。

沈陽陽光花園住宅樓在建設過程中，使我們對配筋混凝土小型空心砌塊應用于住宅建筑領域有了較全面深入的了解，明確認識到混凝土砌塊作為一種新型墻體材料有著很大的應用推廣價值，開發潛力十分巨大。針對我國的目前土地、煤炭等不可再生資源貧乏，遠遠不能滿足社會發展需要，同時資源利用率低、消費嚴重的現實情況，開發混凝土小型空心砌塊材料更可以說是當務之急、勢在必行。

2、混凝土小型空心砌塊的相關信息

2.1國際上的混凝土小型空心砌塊

其研究和應用已經有近百年歷史，特別是近幾十年大規模工業化生產和建設逐漸成為主流，更使得這一材料的優勢得以充分展現，被國際建筑市場所廣泛認同。僅以各國混凝土小型空心砌塊的產量相對于其墻體材料總產量所占的比例來看：美國約占34%、非律賓約占50%、泰國更高達55%、而我國則僅占0.5%左右，可見我國市場遠未得到開發。

2.2混凝土砌塊

①正確分析砌體結構的受力情況和變形原因，采取有效的構造措施改善砌體的受力條件，并根據不同情況合理布置控制。②以配筋方式實現柔性連接，加強砌體結構的整體性和延展性。

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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

隨著經濟的發展和人民生活水平的不斷提高，住宅的使用功能要求也越來越高，人們不再僅僅滿足于有房住、住得下，而且要求住得好，要方便、衛生、舒適，要經久耐用、維護簡單、互不干擾，從而對住宅設備方面提出了更高的要求。作為住宅設備的重要組成部分之一，給排水系統設計也面臨著更高的要求。在這方面，有關規范作了一些具體規定，不少同行也在不斷探索。筆者結合多年工程設計的體會，就有關住宅給排水系統設計中的幾個常見問題作了一些思考，希望能對這些問題的解決有一些幫助。

一、關于衛生器具的選型及其管道配置

衛生器具的選型必須注意其使用條件，并根據其額定流量和工作壓力要求配置適當的給水管道，才能達到使用功能要求。比如延時自閉式沖洗閥，實際應用中存在不少問題。就我國大多數地區，尤其是中小城市和廣大農村地區的供水條件而言，水壓偏低現象比較普遍，許多工程甚至需要通過高位水箱供水。出于技術方便和經濟條件限制，水箱往往設于屋頂間，其頂層可用壓力僅約0.03M～0.05M。這樣的條件對于配水龍頭和高、低位水箱尚可勉強，但對于延時自閉式沖洗閥甚至是淋浴噴頭這樣供水壓力要求稍高的設備，就會出現嚴重問題，不但浪費大量水資源，而且根本達不到基本的衛生條件，造成嚴重的室內污染。設計人員在選擇衛生設備時必須引起足夠重視，嚴格按照供水壓力條件采用，堅決杜絕這種狀況出現。

另一方面，在供水壓力較高的地區，尤其是底部各層，各類用水設備均處于超壓狀態工作，超壓出流浪費水量巨大，同時造成出水噪聲大，水流飛濺影響使用舒適性。因此，在工程設計中，應千方百計采取經濟可行的技術手段，如減壓調壓、分區供水、合理壓縮管徑等，盡可能把衛生器具工作壓力控制在0.20MPa～0.30MPa的最佳范圍。那種從底到頂一個詳圖的不負責任的作法，再也不能繼續下去了。

筆者還建議，國家應加大對衛生器具產品的質量監督檢測力度，完善市場準入制度，杜絕不合格產品打著“節水新產品”的招牌發昧心財。目前有些所謂的節水型衛生器具，性能根本不過關。比如座便設備，只說一次沖洗水量4L或是3L，實際上沖水強度根本不夠，往往需要3～5次的沖水，根本達不到節水效果。

二、關于水表設置

《建筑給水排水設計規范》(GB50015—2003)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”；對這一規定，該條規范沒有任何具體的解釋，執行中造成了一些矛盾。《住宅建筑規范》(GB50368—2005)第8.1.5條的規定是：“住宅的水表、電能表、熱量表和燃氣表的設置應便于管理。”但該條文說明仍采用了GB50015—2003“宜設置于戶外”的說法，筆者認為：規范的本意是便于管理，應當按GB50368—2005第8.1.4條對“給水總立管、雨水立管、消防立管、采暖供回水總立管、電氣設備和用于總體調節和檢修的部件”的規定，即應理解為“應設在共用部位”，而不應是真的設在戶外。

分戶水表集中設于室外水表井內的作法，本是用于低層住宅給排水管道改造中。一般一個單元設一個集中水表井，分戶水管沿室內適當部位引入戶內，自來水公司直接對用戶負責。較好地解決了原有老式住宅的水表管理問題。但用于新設計建筑明顯是不合理的：水表設在室外表井內使用條件較差，多根給水立管同時敷設管井內，既不經濟，又不便于管理和維護。同時，現代住宅是+復雜的綜合系統，如果暖、電、燃氣、電信、寬帶各系統都要求分戶專設立管，計量表設在室外，那管井如何承受?因此，個別地區水管部門強制要求水表設在室外水表井內是不對的，設計人員應多作解釋，不應過于遷就。當然，新型給水管材——減路式單管(內)多路供水管的面市在某種程度上解決了多根給水管同時敷設的問題，但是其水表工作條件差，管道維修更換困難的問題并沒有根本解決，經濟性也不好，很難說是一種好的做法。

一種較好的做法是水表每層集中設于管道間內，分戶水表整齊靠于墻面。其優點是外形整潔美觀，管路短捷，阻力小，維修更換方便，造價較低，與相關專業容易協調。

遠傳水表或IC卡智能型水表也是一種發展方向。由于價格相對昂貴且在技術上仍存在一定問題，目前工程中應用尚不多。另外，這類設備的優點基本上在于方便水管部門的管理，卻要由用戶買單，筆者覺得難免有加重人民負擔，助長官商風氣之嫌。

三、關于水箱和水池

由于在廣大中小城市和農村地區水壓不足現象比較普遍，需要設置高位水箱或水池，而近年來隨著高層建筑越來越多，二次供水也相應多了起來，如何有效防止二次污染，在設計和管理方面存在一些問題。

雖然《建筑給水排水設計規范》(GB50015—2003)第3.2.8條、第3.2.10條規定生活飲用水池(箱)應與其他用水的水池(箱)分開，并列設置時也不得共用分隔墻，但由于舊的使用習慣影響，建設單位為了節省造價，往往仍采用飲用水、消防合用水池(箱)。這樣雖然加大了小區的消防安全儲備，但造成水在池中停留時間過長，使水質降低，達不到生活飲用水衛生標準。有些溢流排空管道直接接人污水管道，造成病菌污染；溢流、通風管口未注明防護措施，導致蟲、鼠、鳥等進入池內造成水質污染。池內管道及爬梯等鋼制附屬設施甚至水箱鋼板的防腐材料采用防銹漆，漆膜脫落影響水質。

相應的設計改進措施：在條件允許的前提下，設計人員應根據規范要求將生活、消防水池(水箱)分建，這樣，一方面可減少生活用水在池內的停留時間，保證水質衛生指標；另一方面，依據不同用途、不同的價格的原則：“混和用水應分表計量，未分表計量的從高適用水價”，也便于日后的運行管理。分建以后，還應注意消防用水的水質問題。所以，還應盡量考慮消防用水與道路噴灑、綠化等其他用水合用。

按照新頒布的防火設計規范，蓄水池的有效容積可減去水池進水管火災延續時間內可補給的水量。所以，建議設計人員在設計時積極與自來水公司聯系，取得相關的供水資料，充分利用所在地域管網供水能力，從而縮小水池容積，改善經濟指標。

建設主管部門早已規定新建、擴建、改建的各類建筑物、構筑物、住宅小區的給水工程(消防管道除外)停止使用普通鍍鋅鋼管，所以設計選用管材時宜首選塑料給水管材，如對給水水質有特殊要求的工程，可選用銅管、不銹鋼管等符合國家及行業標準規定的管材。溢流排空管與地下污水管道之間應設空氣隔斷等措施，不得直接相連，溢流管口和通風管口應設防蟲網罩等。池內檢修爬梯可考慮用不銹鋼材料制作。

二次供水水池(箱)投入運行后，其產權單位或其委托的管理單位，應當建立水質管理制度，配備專(兼)職人員，加強水質管理，定期進行常規檢測，并對蓄水設施清洗消毒。

四、給水管道

塑料給水管材以其衛生、美觀、耐腐蝕性好的優勢得到了廣泛的應用，但這種管材也有自身的一些缺點：力學性能差、阻燃性差、熱膨脹系數大。

因此，在應用中應采取相應的措施加以解決。《建筑給水排水設計規范》(GB50015—2003)第3.5.12條規定：塑料給水管道在室內宜暗設。明設時立管應布置在不易受撞擊處，如不能避免時，應在管外加保護措施。塑料給水管道明裝易變形，影響美觀，易受碰撞損壞，防火性能也較差。暗裝不但可以從根本上解決這個問題，同時還可提高其耐老化性能。因此，在條件許可時，應盡可能采用暗裝。

新建住宅中分戶支管至用水點間管道一般敷設在墊層內。由于目前地板采暖方式應用較為普遍，而強、弱電管線有時也會設在墊層內，應注意與暖、電等相關專業協調，避免“打架”。交房時應在敷設給水管道的位置作上明顯的標記，以免裝修時破壞給水管道。

五、排水管道

塑料排水管材與鑄鐵管相比較具有水力條件好、耐腐蝕、質輕、美觀等無可比擬的優勢，但也有其不可避免的缺點。其噪聲問題就比較突出。降噪的方式：一方面是采用低噪聲管材，如芯層發泡管、空壁管、螺旋管、芯層發泡螺旋管和空壁螺旋管；另一個方面是將管道暗裝在管井、管槽內。如條件限制達不到時，明裝管道應避免靠近臥室。

《住宅設計規范》GB500096—1996(2003年版)第6.1.6條規定：住宅的污水排水橫管宜設于本層套內。《建筑給水排水設計規范》(GB50015—2003)第4.3.8條規定：住宅衛生間的衛生器具排水管不宜穿越樓板進入他戶。但是，工程設計真正做到的不多。按照《住宅建筑設計規范》(GB50368—2005)第8.2.8條條文說明的規定，廚房內可不設地漏。這是由于現代住宅廚房地面很少用水沖洗，少量的濺水用抹布就可清除，廚房內設置地漏已無必要，反而由于地漏長時間無水補充，水封內存水蒸發后臭氣由地漏進入廚房內。因此，可采取取消廚房地漏的設計，洗滌池排水支管在本戶的樓板上接入排水立管，避免地漏排水支管進入下層戶內空間。

為了不使衛生間污水橫管進入下層戶內空間，排水管道的敷設可采用以下幾種方式：

(1)衛生間地面樓板下沉，污水橫管設于本層下沉板以上的戶內。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，這就要求在實際施工過程中，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，所有給排水管道應經嚴格的注水試驗后方可隱蔽管道，以避免上層衛生器具漏水影響下層用戶。

(2)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立管。器具存水彎、排水橫管設于本層墊層內。采用這種方法，可避免出現下沉室積水的狀況。