夏热冬冷地区的居住区绿色建筑适宜技术研究——以合肥市某小区为例

GXF360 2017-12-09

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任禄

（安徽省建筑设计研究院有限责任公司，安徽合肥 230022）

摘要：夏热冬冷地区由于区域气候特殊性，使绿色建筑技术的选择应用上具有一定的难度与复杂性。文章以合肥市某小区为例，探索夏热冬冷地区居住区绿色建筑的相关适宜技术。

关键词：居住区；绿色设计；适宜技术

夏热冬冷地区由于“冬冷”与“夏热”的气候特殊性，使绿色建筑技术的选择应用上具有北方严寒地区与南方炎热地区所没有的难度与复杂性。在夏热冬冷地区居住区的绿色建筑设计中，应在综合考虑项目特点与地域环境的基础上，以“被动式技术优先，主动技术优化”为绿色设计理念，着重突出被动式的设计手法，强调绿色技术的适宜性、成熟性与可靠性，在尽可能较低的成本下实现绿色建筑的目标。文章以合肥市某小区的绿色设计为例，探索相关适宜技术。

1 规划与总体布局

该项目注重建筑群体组合关系，强调城市建筑整体形象与个性特征。将高层住宅放在地块的西侧和北侧，形成城市空间上的有效连续；将中高层住宅放在地块的南侧，可充分利用地块东南公园的景观资源，同时并不遮挡西北侧高层住宅的景观视野；沿北侧道路布置了社区生活配套，低层商业建筑退让、围合形成完整的入口广场空间与沿街商业空间，建筑高度有丰富层次变化。

地块内部景观形成纵横的两条主要景观轴线，建筑布局结合中心庭院空间，将建筑、景观、阳光、绿地、水系融合为一体，努力打造宜人的居住环境。

本地块整体南高北低，西高东低，在充分考虑现状地势、满足交通及市政公用设施使用的前提下，规划对地块竖向进行科学、合理地设计。规划根据因地制宜、合理利用地形的原则，尽可能的减少大填大挖，充分尊重原有地形地貌。

结合道路条件合理布置出入口，除满足区内、外交通安全便捷外，并符合消防和扑救的要求；控制造型要素中没有功能作用的装饰构件的应用。倡导节能及无障碍设计，创造人性化的居住空间（见图1）。

图1 总体鸟瞰图

2 绿色设计

2.1 自然通风采光

本项目户型尽量结构合理、方正，减少结构不合理带来的追加成本。住宅在户型设置上应充分考虑了室内通风，南北通透，合理设置开窗面积，夏季利于自然通风，能有效降低建筑暖通空调能耗。自然通风可以保证建筑室内获得新鲜空气，带走多余的热量，又不需要消耗动力，节省能源，节省设备投资和运行费用，因而是一种经济有效的通风方法。根据风环境模拟实验，在住宅底层设置了部分架空层，既有利于小区微环境的循环，也将小区景观渗透到建筑物内。

由于本项目地下空间较大，在地下车库设计有地下庭院充分优化地下空间的通风采光效果（见图2）。充分利用自然光来满足地下室白天的照明要求，有效节约照明能耗。

图2 下沉庭院示意图（红色范围内）

2.2 太阳能热水利用

合肥市地处江淮之间，属于暖温带向亚热带的过渡带气候类型，为亚热带湿润季风气候，全年气温变化特点是冬冷夏热，春秋温和。属于Ⅲ类太阳能资源丰富地区。日照时数较低的月集中在春季和冬季，夏季和秋季日照指数较高，均可利用太阳能系统供能。

本项目每户都设置了太阳能热水系统，采用太阳能平板集热器加水箱的方式供应热水。高层住宅的逆向12层日照时间长，太阳能资源丰富，太阳能平板集热器的热转换率满足节能要求。整个系统将太阳能平板集热器嵌放在阳台的外墙上，嵌入的安装方式增强了太阳能平板集热器固定的安全性，同时减少了对立面效果的影响。

2.3 雨水收集系统

根据降雨量数据，通过逐月水量平衡估算，本项目收集各栋建筑屋面雨水及室外场地雨水，回收用于项目的绿化浇洒、广场及道路冲洗、地下车库冲洗，室外杂用水需水量中雨水替代率可达40%，可实现雨水资源的综合利用。为充分利用水资源，本项目结合自身特点，设计雨水回用处理设施，收集部分屋面及室外雨水。雨水将经过过滤消毒处理后经增压泵提升至使用点，用于整个地块的室外绿化灌溉及道路冲洗（见图3）。

2.4 水净化处理

通过国家城市水质监测网监测到合肥自来水水质情况：项目处在合肥北面，浑浊度偏高，余氯量满足。根据以上分析，该项目采用无负压二次供水+末端净水器进行水净化处理。无负压是直接利用市政压力，采用很小的密闭水箱，达到既节能又水质好的效果，预防细菌的滋生。末端净水器指在户内水表之后或厨房下加装末端净水器。

图3 室外雨水回收系统图（红圈内为雨水收集池位置）

2.5 空气滤清系统

空气滤清系统的核心是PM2.5净化和供应洁净新风，该系统主要由离心风机、电动风阀、初效过滤器、活性炭、PM2.5过滤器、电路控制板等组成。通过分析，只要新风PM2.5过滤效果足够好，1次/h的新风置换量，在户内生活发尘量不大于25000-30000 PC/（min·m3）条件下，可基本满足户内PM2.5浓度的控制要求。每个户型吊顶内设进风（含粗效过滤功能）引进新风，所需新风量按换气次数每小时0.6次计算。圆形新风管材料采用PVC管材，回风管采用镀锌铁皮制作。圆形送风管材料采用PE双臂波纹送风管。新风管道穿梁，穿梁套管采用钢套管，其间隙用非燃软质材料填实。

2.6 智能安防系统

该项目的智能安防系统主要包括可视楼宇对讲系统、指纹识别系统、居家安防报警系统、保安电子巡更系统、出入口车辆管理系统、IC一卡通系统、背景音乐与公共广播系统、LED信息发布系统、社区定位感知系统、智能家居系统等，使得住户更能得到安全、舒适和便捷的感受。

2.7 景观设计

对建设项目紧邻道路一侧结合树阵式停车重点进行绿化，种植高大密叶型长绿树种，可以较大幅度地减轻区外道路交通噪声的影响，并于各功能区之间做好绿化隔离带。在各主要出入口位置、中心区域、对景地点等处设置观赏类树木。道路旁种植树冠较大的乔木，夏季具有遮阳、降温作用；建筑东、西、北侧适当种植常绿乔木，冬季可作为阻挡寒风的良好屏障；建筑南面适当种植落叶乔木，帮助建筑形成小气候。所有草种、树种均选用无毒害、适应本地区气候、便于维护的品种，乡土物种在绿化总面积中所占比重不应低于70%；并根据气候条件和植物自然分布特点，栽植多种类型植物，形成乔、灌、草结合构成多层次的植物群落。