住宅建筑论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇住宅建筑论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

2生态建筑住宅的设计理论

当前，各个国家的生态住宅都处于发展初期，站在可持续发展的角度来看，发展生态建筑将是未来建筑行业发展的主要趋势。建筑行业作为国家的重要产业，住宅建筑得到了快速的发展，如果不能适时引入生态建筑这一概念，对住区环境保护和住宅节能问题进行解决，将会对环境、经济、社会造成严重的影响。生态住宅的设计指的是对建筑技术科学、建筑学、人工环境学、生态学等学科进行综合利用，将住宅建设成一个可以为居住者提供环保、健康、舒适、高效、美观的生活生态系统。总得来说，生态住宅的设计理论主要从以下几个方面体现出来:(1)智能化的居住区，主要包含了通讯自动化、信息管理自动化、设备控制自动化、物业管理自动化、安全防护自动化、家庭智能化。(2)可以更好的节约能源、节省土地，更好的将废弃物的处理和回收工作做好。(3)在设计住宅区能源系统和物理环境时，需要对建筑能源系统、建筑单体设计、建筑规划等进行设计，此外，还要和绿化设计有机的联系起来，在设计生态建筑时，这些问题是很容易被忽略的。(4)采光和日照。在夏季热辐射和太阳光直射是对局室热环境造成影响的一个主要因素，同时也是对住户心理感受造成影响的一个主要因素，遮阳指的是通过对建筑的悬挑外形、凹凸变化进行改变，使建筑接受到的阳光热辐射和直射量减少的一种措施，在设计时，最好可以根据当地的气候条件和地理环境进行计算，然后通过准确的计算，了解建筑内部单体住宅和住区建筑布局之间的关系，从而对建筑的遮阳、日照等进行采光分析，查看是否达到了遮阳和日照的要求。(5)污染和噪声的防治。住宅设计要对噪音的预防系统进行规划，将主要交通干线和住区格局，避免主要交通的噪音传递过来，此外要控制好污染问题，如果建筑内部的空气质量不好，一般和室外空气污染情况有直接的联系，而通过合理有效的调整建筑周围的气流流动情况，可以对室内空气的质量进行改善，在初期设计时。技术人员要进行现场的测试和调研，查看噪音和污染是否在标准范围以内，在不能达到要求时，要采取必要的补措施。

3在住宅设计中对生态建筑理论的应用

3．1设计住宅区风环境

在对建筑物进行布局的时候，如果建筑物的布局缺乏合理性，会使住宅区部分环境中的气候恶化，再生风环境问题和风环境问题在设计时是不能忽视的，但是，由于在预测室外风环境时，缺乏合理有效的手段，在规划建筑区的时候，经常会将设计重心放在建筑的美观设计、平面功能的布置以及空间的使用方面，很少会对密度比较集中的高层建筑气流流动对人体造成的影响，即使考虑也只是根据个人的经验来进行考虑的。而在实际的居住过程中，一个良好的风环境指的是在风速比较大的时候，在不会对人们正常行走造成影响的基础上，可以使室内保持良好的通风环境，从这个方面来看，在进行规划设计时，只是简单的设计风屏障的方法是不可行的，在实际的设计规划中，还需要可以得到良好的住区风环境，对小区中气流的流动情况有一个详细的了解，这是建筑师在设计时必须要做到的。

3．2设计绿化、水景和避免热岛效应出现

住宅区四周的热环境除了和气流流动有直接的联系外，还和住宅区的辐射系统有比较大的联系，在建筑材料、建筑密度、建筑布局等因素的影响下，住宅区的室外气温很容易出现热岛现象，因此对建筑进行合理的设计布局，使用美观高效的绿化形式，可以对热岛效应进行合理的控制，使人们得到良好的室内外环境。需要注意的时。进行生态住区的建设不是单纯的对绿化面积进行提升，如果只是大规模的使用草地，对自然通风、水景设施、林地等不进行考虑，是很难将绿化环境在改善室内和室外热环境方面的作用发挥出来的，而且会造成资金的浪费，在设计建设绿化系统时，除了需要对以上几个误区进行避免外，还需要将下面几个方面的工作做好:(1)在设计的过程中，要坚持以人为本的设计原则，不能只是为了设计绿色建筑而设计。(2)绿化植物和水景设置时，要进行合理的选择和搭配，并将小区的热环境设计有机的协调起来，除了可以让人进行观赏外，还需要将水和植物的热岛作用充分的发挥出来，对住区微气候的作用进行改善。

3．3自然通风

在住宅建筑中，自然通风是效果最好、经济效益最高的环境调节措施，建筑物的立面设计、平面布局、三维空间的布置等，都会对自然通风的效果造成比较大的影响，考虑到这些因素，在进行建筑设计时，要可以对空气质量问题和热舒适性问题进行解决，而且是在不增加居民投资的前提上，为居民营造一个舒适健康的居住生活环境。

3．4采光、遮阳和日照的设计

在炎热的夏季，太阳光的热辐射和直射会对居室热环境造成比较大的影响，同时也会对住户的心理感受造成比较大的影响，遮阳指的是使用悬挑、建筑外形设计、凹凸变化形成的一种建筑维护结构，使得建筑的辐射热力和接受阳光直射的时间降低，可以很好的根据具体的气候条件和地理条件，对单体住宅和建筑布局之间对应的关系、建筑群的遮阳和日照以及自然采光进行分析，检测遮阳和日照是否达到了设计要求［3］。

3．5布置结构

结构指的是外窗、外墙等结构的布置，由于体型系数的概念无法准确的将结构对建筑结构对外建筑热环境的复杂影响反映出来，由于外窗和外墙的倾角不同，不同地区的主导风向也不同，进而导致渗漏情况出现，由于外表面对流的换热系数有比较大的差距，随着时间的变化，日间太阳辐射的接收也会出现比较大的变化，而夜间背景辐射状态的差异性也很大。

3．6污染和噪音的控制与防治

住宅区需要对防噪系统进行合理的规划和设计，比如，为了避免交通干线的噪音传过来，需要将主要交通干线和住区干线隔离开来。此外，还要提高对污染控制的重视度，如果建筑物中内部的空气质量比较差，那么和室外空气的污染就有比较大的联系，通过对建筑周围的空气流动情况进行组织，进行合理地绿化，来对室内空气的品质进行改善［4］。在初期设计时，技术人员要到施工现场进行测试和调研，对当地的污染情况和噪音情况进行检查，对于不能达到要求的地区，要采取必要的补救措施，对于房屋噪音超标的情况，可以使用错开设计双层玻璃窗的方法进行预防，不仅可以有效的降低噪音，而且不会对自然通风造成比较大的影响。

篇（2）

美国建筑家弗兰克·赖特是美国现代建筑中最具有代表意义的先驱人物。他毕生设计了大量的住宅建筑都具有非常突出的个人探索特征；提出了自己的“有机建筑”理论。1937年，他设计出“美国风格”的住宅建筑，这种风格的住宅建筑的构思是采用现代主义的简单几何形式，内部空间流动，没有任何装饰节，具有部分国际主义风格的特征。但是内部采用壁炉，讲究郊外环境的这些特点，又是赖特自己发展出来的。下面主要介绍赖特美国风格住宅建筑的五个特点。

1充分实现建筑的功能，优化建筑内外部空间关系，简化平面关系

赖特住宅建筑的美国风格既表现住宅大多数有简洁的形体，直线方角，功能分区很明确；又具有草原住宅所反映的讲究与环境的配合和表达材料性能的特点。

在草原住宅的十字平面里，服务空间、餐厅、起居室和入口一般各占一翼，卧室多在二层平面。而美国风格多数只有一层，因此，卧室降到一层，占据了平面的一翼。所以，厨房和起居室就被合并为一翼。

典型的美国风格住宅是由两个部分组的。起居空间包括一个以壁炉为中心的起居室，一个作为餐厅的凹室，和一个对起居室开放的厨房。私人空间可能包括一个书房，客房，或附带工作室的卧房。通常这些空间都沿着一条单一的走廊规律的排成一行。一般都把主卧室安排在走廊的尽端。这两个部分又以起居空间为主，私人空间为次，而赖特设计的建筑主空间开敞且水平伸展的平面因加上了传统住宅的中心壁炉而得到稳定性。壁炉不仅仅是主空间的中心，也是整个住宅平面的中心。平面从这里延伸向门廊和外部平台，强调出从内部空间到外部空间的延伸，打破了旧住宅的封闭感，增强了空间连续性。

住宅的入口一般都被设置在起居空间和私人空间这两大部分的连接处。赖特的建筑都有精心设计的序列空间。他的房子的入口总是一个精心设计的元素。从前门到起居室往往是迂回而入的，当人从较狭小的入口空间进入开阔的起居室时，有豁然开朗的感觉。这里采用的是先抑后扬的手法。有时会有书架从入口处墙面一直延伸到起居室，引导视线。而给私人空间单设一个入口又是赖特的另一手法，借此，主人能在客人面前保持更多的隐私。从公共空间进入私人空间一般都要从操作间的前面经过，这样女主人就能方便的掌握家庭成员的动向。

他在起居室对着院子的长边多设计为连续的玻璃门窗，形成一整面的“玻璃墙”，视线通透。从而室外空间在人的心理层面上成为了室内空间的延续。开阔的视野扩大了人们感受到的空间范围。

草原住宅的复杂坡屋顶被他设计的美国风格住宅平直屋顶所代替。屋顶总是在长轴方向从内向外伸出，表现出空间的内外连续。

他设计采用条形高侧窗：从室外看，窗户在平面中退进，檐下水平连续的高侧窗，暗示了内部的连续空间。从室内看，高侧窗使墙面与屋顶脱离，视线得以沿屋顶延伸。强调了空间的向外发展。

在内部空间上赖特不断地追求局部和整体不可截然分割的一体的连续的空间，减少或完全消除了房子内部的划分。

大部分美国风格住宅的内部空间界限含糊而复杂，起居、就餐、炊事、门廊、平台的空间是互迭的。赖特在墙体的分解和组合方面挥洒自如，空间围合往往不是“徒有四壁”，只是暗示出空间范围。墙只是作为限定空间的隔断。由于所有的空间尽端都是开放的，没有明确的空间起始和结束的标志，这种空间的变换只有通过人在室内的移动方能感受到。

赖特认为，简洁和宁静是任何艺术品真实价值的评价标准，应以尽可能少的房间去满足生活使用。他在平面设计上尽可能简洁：车库被简化成只有顶盖的停车坪；去除了大而阴暗潮湿的地下室，只提供了小地窖用以储存燃料，放置洗衣机等；提倡使用壁柜，舍弃了无窗的储藏室。他通过不懈的努力，使房屋平面简单化，然后仔细推敲这些房间的组合，使舒适、有效和美观相结合。同时也降低了房屋造价，符合经济原则。

2注重建筑与环境协调

赖特特别注重对外部自然的理解和尊重。正由于对自然的理解与尊重他才强调材料的本色。

赖特认为美来源于自然，因此特别强调建筑物的设计要尊重天然环境，每栋建筑物都应是基地独一无二的产物。只要基地的自然条件有特征，建筑就应像在它的基地自然生长出来那样与周围环境相协调。

有些美国风格的房子蓄意将他们的背面转向街道，而对着后面的花园开放。花园几乎伸入到起居室的心脏，内外浑为一体，就如同人的生命。这样，居室在自然的怀抱之中，自然则进入了居室。所有的屋顶都是平直的，外墙的木材纹理也是水平方向的，水平线条在感觉上压低了住宅的高度，使它与基地更加贴近。

与天然的形式一样，色彩也必须符合居住习惯，使用的都是泥土和秋叶的柔和、温暖、乐观的色调。

接近自然、模拟自然、忠于自然材料、适应自然气候这四方面正是赖特对外部自然的认识在建筑创作中的充分体现。

3强调保持材料本色

这种住宅只用砖、木、纸、水泥、玻璃五种材料，而且还尽量使用工厂成品，所以常常户主们自己都可以动手建造，因此比较经济。

由于这种建筑消除了一切不必要的装饰，强调保持材料本色，所以给建筑带来了一种自然的美。赖特忠于天然材料的特质并将他们在建筑整体中充分地展露，成为建筑物与自然之间的有力联系。他很善于利用材料和装饰取得与周围环境的内在联系，在设计中体现了砖、木的本来面目，使建筑物与大自然相依存。

赖特认为最有人情味的材料就是木材。人们都愿意亲近木材，触摸它和欣赏它。木材因天然生长而形成美丽的纹理，尤其是在锯开和刨光后，这种木纹会带着光泽而显现出来，这正是木材最美妙的性质。在美国风住宅中。木材是最经济和合理地使用和表现的。木材经刨光之后所显露的自然典雅的色彩和纹理为美国风住宅增添了光彩。

赖特还曾说过；“茶褐色或红棕色的砖墙是最好的土色。它们不是从草地上突然冒出的，也不是像弹弓那样射出来的，而是很清楚地意识到他们脚下的地面，并向地面平缓伸展出一个坚实的基础，使建筑物显得更牢固的地面，而它的典雅的形态又受到上部屋檐的护卫。”美国风格建筑中的砖墙多出现在局部，用以强调竖向线条，突出中心壁炉。与水平线条的夹心板墙形成对比。恰到好处地展现了砖的材料纹理、色彩和砌筑工艺。

4大胆采取特殊表现形式

赖特不仅仅满足于用矩形来限定空间，他也在摸索用新的形体去表达。运动的空间必须有动态的外壳——一种无穷连续的可塑空间。这样，圆和螺线就成了他最倾心的几何形式。在材料和技术还不能便利的实现这种形体时，六角形就是一种过渡形式。

篇（3）

2住宅建筑平面节能设计

建筑的平面设计是基于满足住户家庭构成、生活习惯和生活态度等方面要求的角度提出的，主要包括住宅建筑功能的多样性设计、房屋的采光通风性能设计、住宅舒适度设计、住宅建筑面积的合理利用率以及房屋功能布局设计等五个重要方面。而建筑节能设计除了要满足这个五个方面的要求之外，还要对住宅建筑的平面布局形状、局部热环境分布以及温度阻尼区的设置等因素进行综合考量。首先呢，住宅建筑的平面布局应当尽量的保持规整，在保证安全性的情况下尽量的减少建筑的护栏结构面积，这样能够实现夏季减少辐射、冬季增加室内光照面积的目的，进而降低住宅建筑的能源消耗。其次，在热环境设计方面，要将住宅中的上下高度相对较低的厨房、厕所、过厅等设计在整个房屋的北侧，将卧室、客厅等设计在南侧，这样就能够提高住宅对太阳能利用度的大大提高，进而达到降低能耗的目的。另外，要在住宅建筑中设计一定的温度阻尼区，例如设计封闭式的楼梯间、对屋面上的入孔进行密封处理，减少住宅建筑的传热损失。

3住宅建筑的围护结构和材料设计

(1)住宅建筑的屋面节能设计。屋面在整个住宅建筑的面积中所占的比例不大，但是屋面对顶层楼房的舒适度有着重要的影响，在顶层楼房的节能设计中具有十分重要的作用。首先，在屋面保温层材料选择方面不宜选择密度较高的保温材料，避免造成屋面厚度过大。其次，吸水率较大的保温材料也不宜在屋面上使用，这种材料会在大大降低屋面的保温效果。目前，高校保温材料保温屋面、倒置式保温屋面等节能屋面已经在住宅建筑中得到广泛的应用。此外，在生态建筑理念下，很多建筑采用的种植屋面、遮阳屋面等也能够大大降低屋面的能源消耗。(2)住宅建筑的墙体节能设计。建筑墙体在整个住宅建筑中的面积比例比较大，目前经常采用的住宅建筑墙体节能设计主要是复合墙体节能，这种墙体是在原有的墙体主结构上根据实际建设要求增加一层或者是几层复合的绝热保温材料，进而对墙体的热工性能产生积极影响。根据复合节能材料与墙体主结构之间的位置关系，住宅建筑的墙体节能设计主要分为墙体内部保温技术和外部保温技术两大类，其中墙体外部保温技术是目前大力推广的一种节能设计方案，这种节能设计不仅能够满足新建住宅区的节能设计要求，而且在旧楼改造中也能够起到积极的作用。(3)住宅建筑的外窗节能设计。住宅建筑的外窗窗框材料选择、玻璃的种类以及遮阳措施都会对建筑的热工性能产生影响。因此，为了实现降低能耗的需求，应当在住宅建筑中尽量的使用新型保温节能外窗，在材料选择上注重热工性能较好的材料使用。另外，窗墙面积的设计也对住宅建筑的节能产生有效影响，窗墙面积直接影响到住宅的空调系统能耗量，因此在设计过程中，要根据实际情况合理的控制，一般北向的房屋北向面积不大于25%，南向房屋南向面积不超过35%，而东西向房屋面积不超过30%。

篇（4）

一、引言

最初提出实行"分户计量，分室控温"，是以节能为主要目的，对节能住宅室内采暖系统提出的要求。由于供热体制的改革，对既有住宅建筑供暖系统实行分户计量的改造工作，也迅速发展起来。如果室内采暖系统做到了分户计量与分室调节，一方面，可以满足不同住户对室内温度的不同要求，这是采暖用"热"成为商品的必要条件；另一方面，采暖用热量的多少和住户负担的采暖费用直接挂钩，充分调动住户的节能积极性，其节能效益是非常可观的。[1]

1．户式热表计量值修正方法研究

我国的大部分住宅都是公寓式住宅，对这种类型的住宅实行户用热表计量，不能仅以每户热表计量的结果直接作为收费的依据，这一点经过近年来的研究已达成共识，在这方面的研究成果也很多。目前，主要修正方法有以下四种：

（1）对不同集团的房价进行修正；

（2）对不同住户采用不同的单位热量热价；

（3）将屋顶、山墙、地面的传热损失作为公共热费，进行分摊；

（4）户型修正系数。

四种修正方法各有千秋，选择修正方法应遵循的原则是：

（1）修正方法要简单，可操作性强

（2）要准确，既将热消耗的先天不公正加以修正，又鼓励住户的节能积极性；

（3）要简单、易于理解，不仅要业内人力认可，还要得到居民的认可。

目前研究较多的是第三种方法，将建筑中的屋面、山墙、地面作为整栋建筑共有的，通过这部分围护结构的传热损失作为公共热费由整栋建筑的住户平均承担，而将每户的外墙（除山墙）作为该户的自己承担的热费，事实上有些建筑中，外墙的传热损失也是应该分摊的。本文作者在文献[2]提出根据户型体形系数确定户型修正系数的观点，并对试点建筑--哈尔滨人和名苑节能住宅的几户不同位置典型房间进行了理论计算和实测分析。户型修正是一种可行的方法，户型体形系数与整栋建筑体形系数的差异反映出各户围护结构的个性特征与整栋建筑围护结构共性特征的差异，且综合考虑了屋顶、地面、山墙、外墙及楼梯间隔墙的影响。

2．公共费用分摊

在采用户用热表计算的多层公寓式住宅建筑中，一般仍需要设置计量建筑用热总量的热量表，各户热表计量的热量之和，应小于总表计量的热量，二者之差应是楼梯间散热和管道的热损失，这部分也散失在建筑物内，直接或间接地提高了户内温度。因此其费用应由住户承担。

（1）

式中：Qg--各户所应负担的公共用热量，W；

Ai--各户建筑面积，m2；

Qb--整栋建筑热表计量的热量，W；

Qi′--修正后的各户采暖用热量，W。

3．户型修正系数的影响因素分析

户型修正系数用来修正各户热表的计量结果

（2）

式中：Qi′--修正后的各户采暖用热量，W。

ai--户型修正系数，按式（3）计算。

（3）

式中：Qi-c--建筑耗热量计算结果，W。

总体上说，中间层靠山墙户型的体形系数接近于整栋建筑的体形系数，因此其户型修正系数接近1.0；中间层中间户型的体形系数小于整栋建筑的体形系数，因此其户型修正系数大于1.0；底层、顶层中间户型的体形系数大于整栋建筑的体形系数，因此，其户型修正系数小于1.0；底层顶层向山墙户型的体形系数最大，因此其户型修正系数最小。为进一步研究户型体系数与户型修正系数的关系并分析影响户型修正系数的其他因素，选取表1中的建筑进行计算。

计算模型的主要参数表1

序号建筑名称建筑形状朝向建筑面积（m2）体形系数户均面积（m2）特点

1泰海小区38号板式南北6924.264.280.21一梯三户

239号5203.374.320.23一梯三户

342号5772.882.460.23一梯两户

444号5670.185.90.23一梯两户

（1）按建筑耗热量指标比例分摊热费

在确定户型修正系数时，应该按建筑实际耗热量，也就是计量时间段内消耗的热量比例确定，不能按热负荷比例确定，二者的主要区别是热负荷不包括生活得热，计算热负荷时将生活得热按供热量热裕量考虑。但在建筑实际的热平衡中，生活得热是不可忽视的，而且近年来，随着生活水平的提高，住宅中的生活得热有所增加[3]。尤其是具有调节功能的室内采暖系统的住宅，生活得热等免费能源的利用是降低采暖费用的有效手段，必须充分考虑。图1、图2给出了按热负荷比例和按耗热量指标比例来确定户型修正系数的计算结果。

图1泰海小区44号楼耗热量指标和按热负荷计算的户型修正系数对比

图2泰海小区39号楼按大批量指标和按热负荷计算的户型修正系数对比

对于户型体形系数与建筑体形系数接近的房间一说，是否考虑生活得热对户型修正系数影响不大，但对于体形系数较小的房间来说，按热负荷比例确定的户型修正系数略小；对于体形系数较大的房间来说，按热负荷比例确定的户型修正系数略大。

（2）围护结构传热系数的影响

在文献[2]中定性一地分析了节能住宅与传统住宅，户型修正系数的没。户型体形系数越大，户型修正系数越大，对于节能建筑，变化的趋势较传统建筑平缓。但二者在数值上的差异通过几栋典型建筑计算的情况见图3、图4。

图3泰海小区39楼户型修正系数

图4泰海小区44楼户型修正系数

无论是节能建筑还是传统建筑中，中间层靠山墙的户型修正系数均接近1.00；而对于中间层中间户型、底层、顶层中间户型、底层、顶层靠山墙户户型修正系数因建筑围护结构构造不同而不同，节能建筑与传统建筑相比约差20%。节能建筑中间层中间户型的户型修正系数约1.20；传统建筑中间层中间户型系数约为1.40。节能有建筑底层、顶导中间户型的户型修正系数约为0.80；传统建筑底层、顶层中间户型的户型修正系数约为0.65。节能建筑底层、面层靠山墙户型的户型修正系数约为0.70；传统建筑底层、顶层中间户型的户型修正系数约为0.50。

（3）朝向的影响

对于一梯三户的板式住宅建筑中，存在着所有围护结构均朝南向的中间户型，与既有南向围护结构、又有北向围护结构的房间相比，同样户型体形系数的情况下，其传热损失小，因此，户型修正系数应增大，中间层中间户型修正系数增加20%，顶层中间户型修正系数增加10%，见图3中点1、2、3、4。

（4）户型修正系数影响因素的确定

对于几何形状比较简单的板式住宅，户型修正系数相对变化不大，但对于几何形状复杂而且各对于几何形状、面积差异较大的建筑，其户型修正系数必须单独计算，户型修正系数受到室内外温度差、围护结构平均传热系数、户型体形系数等因素的影响。计算时应考虑式（4）给出的各因素。

（4）

式中：km--护结构平均传热系数W/m2K;

si--户型体形系数；

c--朝向修正；

Δt--室内外温差，K。

4．结论与建议

通过理论分析与计算，本文给出了板式住宅中不同户型的户型修正系数，将板式多层住宅各户因为位置不同引起的热消费不公平以简单的、固定的系数加以修正，可操作性强易于理解。

（1）中间层靠山墙的户型修正系数为1.00。

（2）节能建筑中间层中间户型的户型修正系数约1.20；传统建筑中间层中间户型的户型修正系数约为1.40。所有护结构均为南向时，中间层中间户型修正系数增加20%。

（3）节能建筑底层、顶层中间户型的户型修正系数约为0.80；传统建筑底层、顶层中间户型的户型修正系数约为0.65。所有垂直护结构均为南向时，中间层中间户型修正系数增加10%。

（4）节能建筑底层、顶层靠山墙户型的户型修正系数约为0.70；传统建筑底层、顶层中间户型的户型修正系数约为0.50。

（5）对于热计量中由于相邻房间温度不同，引起的传热损失如何修正等其他问题，本文未涉及。

参考文献：

篇（5）

1、20世纪60年代，美籍意大利建筑师保罗；索勒瑞（Paola；Soleri）把生态学（Ecology）和建筑学（Architecture）两词合并为"Arology"，提出"生态建筑学"的新理念。阿科桑底（Arcosanti）是他进行"生态建筑学"探索的一个实例。该项工程位于凤凰城（Phoenix）北70英里处，面积为860英亩的土地上。1969年美国著名风景建筑师麦克哈格（LanL.McHarg）所著的《设计结合自然》一书的出版，标志着生态建筑学的正式诞生，并从理论上站住了脚。

2、20世纪末，美国凯特。奥利维亚。塞申斯提出的“绿道”的概念，在环居住区绿化境保护、利益、美学上有巨大的价值，将对我们有很好借鉴作用。使居住区的绿地也成为这个巨大的循环系统的成员。1994年法国出台了新的居住区绿地标准，其中明确规定住宅组公园、小区公园、居住区公园的绿地定额、服务半径、绿地面积和平均每人绿地面积。

二、国内对住宅绿化的研究

1、国内对于住宅园林的设计历史悠久

中国古典园林从苑囿发展成人工山水园林类型，历经3000余年的历史演进才日臻完善，凝聚了中华民族政治思想、社会经济、文化艺术、科学技术和自然观念发展的全部精华。中国传统文化强调天人合一，知行合一，情景合一，强调整体至上，人伦道德，中府和谐等思想，不仅丰富园林设计时的素材，还增加了园林景观的文化内涵。

2、传统的封建社会中存在的贵族园林毕竟不能代表今天大众化的住宅绿化设计

但是传统的中国园林设计思想与国外的建筑生态绿化思想在今天均影响了我国的住宅环境绿化设计。查阅各种资料发现，当前对于住宅小区绿化规划设计方面的文章很多，关于原则的规定与阐释也很多。如：贾俊丽的《住宅区绿化环境规划设计中的几点思考》对国内外住宅小区绿化环境规划理念及其现状进行了分析，针对人们对居住环境和居住功能的需求，阐述了居住区绿化规划设计的原则，提出了居住区绿化规划设计的措施。浙江千岛湖国家森林公园徐高福的《住宅区绿化建设初探》，2005年《广东林勘设计》第4期等均以生态住宅为主要内容。根据国内外研究现状和发展趋势，提出了住宅区绿化植物多样性选择和生态优化配置模式，对人居环境绿化建设提供了指导性的建议。《安徽农学通报(下半月刊)》中福建省惠安县林业局的杜海阳撰写的“城市住宅绿化环境设计的现状及思考”，通过对城市住宅绿化环境设计的现状进行分析，提出了城市住宅小区绿化设计应具备的原则，以及充分认识住宅小区园林植物的功能性，使栽植树种的生物学特性和绿化地区的立地条件相适应，以利该树种良好的生长发育，充分展示其良好的功能,达到预期的效果。类似的研究非常多，这里不一一赘述。当期总体来说，国内对有关的设计的研究非常多，政府对于这方面的规定与要求也逐步在规范，但是整体来说都还不够成熟。

三、我国住宅绿化建设的历史

篇（6）

一、发展节能住宅建筑的意义

在建筑领域，人类从自然界所获得物质原料的50%用来建造各类建筑及附属设施，建筑能耗在人类总能耗中所占比重约为1/4。在经历了数次能源危机以及对矿物能源资源的不可恢复性和温室效应对生存环境负面影响的认识越来越清楚之后，世界各国提出了控制矿物能源用量的增长，提高能源使用效率，开发新能源和可再生能源的目标。作为耗能大户的建筑业节能受到极大的关注。建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新生长点。随着人们物质生活水平的不断改善，对住宅建筑的环境质量要求也日益提高。我国是一个经济快速增长、人口占世界20%的大国，也是能源相对匮乏的大国，已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。目前我国每年建成房屋面积已超过所有发达国家一年建成建筑面积的总和。建筑在生产和使用过程中要消耗全球资源中能源总量的50%，产生的污染也十分惊人。所以建筑节能和保护环境是摆在人们面前的紧迫课题。

二、节能建筑设计应贯彻的设计原则

各地区的节能建筑，必须适应本地区的气候特征，既不能照搬严寒地区的建筑型式，也不能照搬夏热冬暖及海洋性气候地区的建筑型式，更不能照搬四季如春的温和气候地区的建筑型式，一般说来设计时应遵循以下原则：

(1)建筑物尽量采用南北朝向布置。否则，须加强建筑围护结构的保温隔热性能而需增大建筑成本。

(2)建筑群之间和建筑物室内，夏季要有良好的自然通风，建筑群不应采用周边式布局型式。低层建筑应置于夏季主导风向的迎风面；多层建筑置于中间；高层建筑布置在最后面，否则，高层建筑的底层应局部架空并组织好建筑群间的自然通风。

(3)按相关设计标准的规定，尽量加大建筑物之间的间距，尽量减少建筑群间的硬化地面，推广植草砖地面，提高绿地率，加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系，以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射，减小地面对建筑物的反射辐射。

(4)应控制建筑物的体形系数不超过节能设计标准的规定。即尽量减少外墙的凸凹面和架空楼板，坡屋顶宜设置结构平顶棚或降低坡度，应采用封闭式楼梯间等。当体形系数超过标准的规定时，应加强围护结构的热工性能，计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。

(5)不应设置大窗户，窗户大小以满足采光要求为限。门窗玻璃应采用普通透明玻璃或淡色低辐射镀膜玻璃的中空玻璃，居住建筑和办公建筑不应采用可见光透光率低的深色镀膜玻璃或着色玻璃。还要求外门外窗具有良好的气密性、水密性、不小于30分贝的隔声性能和不小于2.5kea的抗风压性能。

(6)屋顶和外墙既要保温又要隔热，其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定，还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。屋顶和外墙，不能采用单一的轻质材料和空心砌块材料，最适合采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法。

(7)屋顶和外墙的外表面，宜采用浅色饰面层，不宜采用黑色、深绿、深红等深色饰面层，否则应加大屋顶和外墙保温隔热层的厚度，计算其夏季的内表面计算温度不超过36.9℃，宜低于35℃。

(8)加强分户墙和楼地面的保温性能，使其符合建筑节能设计标准的规定。居室及办公室楼地面面层的吸热指数还应符合民用建筑热工设计规范的规定。

(9)设有集中采暖、空调的节能建筑，应选用高效、低能耗的设备与系统，不得采用直接电热式采暖设备和装置，应设置分室温度控制装置。除上述9点之外，节能建筑还应具备设计规范所要求的隔声性能等适用性能、安全性能、耐久性能和环境性能。

三、节能设计在我国住宅建筑中的应用措施

(一)屋顶保温隔热的节能设计

在住宅建筑屋顶构造设计中，应使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计，这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度，同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。我国冬季的采暖大多数地区还在用煤，夏季的降温一般都是用电，合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。

(二)门、窗系统的节能设计

外门窗是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，其面积约占建筑外维护结构面积的30%，其能耗约占建筑总能耗的2/3，其中传热损失为1/3，所以门窗是外维护结构节能的重点。在节能措施上，首先在保证日照、采光、通风、观景条件下，要尽量减少外门窗洞口的面积。其次，可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内。再次，加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一，提高门窗气密性。最后，在经济状况允许的条件下，可考虑使用新型保温节能门窗，能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能。

(三)建筑外墙节能设计

以往以实心粘土砖为墙体材料，保温性能不能满足设计标准，按照新标准在单一材料墙体中，只有加气混凝土能满足要求，所以应发展复合墙体技术。设计中主墙体可采用混凝土空心砌块、空心砖墙体、空心砌块墙体、现浇混凝土墙体，然后加以轻质高效保温层和耐候饰面层。保温层可放在承重层外侧，特别提到的是复合结构中常采用单层或多层封闭空气间层与带反射材料的封闭空气间层，在增大热阻、满足保温的同时还可以减轻围护结构的自重。

四、结语

在建筑节能设计方面，通过以上几方面的优化设计不仅可以解决国家的能源问题，同时也可以促进建筑技术和建筑产业的发展，为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活水平起到一定的作用。

参考文献

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2江苏地区农村住宅建筑节能的综合评价方法

2.1信息熵方法对建筑节能评价指标的筛选

为了从已经构建的初始评价指标中提取主要评价指标，可以采用信息熵法剔除其中对评价影响不大的指标。具体操作步骤及方法如下：第一步：将初始的指标矩阵进行标准化处理。假定所选的评估对象有N个，初始的指标有M个，则可以构建N×M阶的矩阵，定义为矩阵A。按照式（1）进行标准化后的矩阵为A′。a′ij=（1）第二步：熵值的求取。令pj表示熵值，则，Πij=pj=-ΠijlnΠij（2）第三步：熵权的确定。Wj表示求出的熵权的大小，则，Wj=（3）第四步：确定某个评价指标的具体权重。权重值用Qj表示，则，Qj=（4）第五步：将第三步求出的熵权与第四步求出的具体权重进行结合，剔除冗余指标，确保评价的稳定性。

2.2BP神经网络方法对农村住宅建筑节能的综合评价

BP神经网络可以用于逼近任意的一个非线性的函数，同时具有超强的自适应以及存储能力。采用BP神经进行评价时，其运行的主要思想就是将搜集到数据输入到该系统中，然后系统进行自我训练，拟合各指标间的最优关系，并自动记忆、存储所选指标对综合评价对象的影响权值，继而对类似对象做出客观的评价。在进行BP神经网络训练之前需要构建BP神经网络结构，主要需要以下参数。

（1）BP神经网络的节点数与层数的确定BP神经网络结构的确定需先确定输入、输出层节点数、隐含层的层数以及隐含层节点。输入层节点数为指标个数，输出层节点数为建筑节能综合评价指标。在规模不大的情况下，常采用一个隐含层。隐含层节点数可根据式（5）确定。Ny=（5）其中，Ny表示隐含层节点数；Ni表示输入层节点数；No表示输出层节点数；NP表示训练样本个数。

（2）BP神经网络相关参数的确定确定BP神经网络结构后，需要确定网络函数的选取、初始权重的确定、期望误差、学习速率、训练次数等相关参数。

3江苏农村住宅建筑节能的综合评价

首先对初始建立的评价指标进行筛选，剔除其中可能对评价结果有干扰的影响因素。聘请10位专家对初始的评价指标进行打分，然后依据信息熵方法进行处理，最终得出的综合评价指标包括b11、b12、b13、b14、b21、b22、b23、b24、b25、b31、b32、b33、b41、b45、b46这15个评价指标。采用三层BP神经网络模型，即输入层、隐含层、输出层各一层，输入节点数为选定的评价指标数15，根据式（5）确定隐含层的节点数为7，输出节点数为1。函数采用Sigmoid函数，初始权值为[0，1]区间的较小的数，误差期望为0.01，学习速率为0.001，训练次数为10000次。笔者选取了江苏省某地区的6个农村住宅建筑作为评价对象，以其中的5个作为训练样本。数据主要是通过调查得到并做归一化处理，聘请相关专家对这几个样本进行综合评分，用t表示。经过训练，将第六个样本作为评价对象，采用该模型进行综合评价，各指标的初始值见表3。采用经训练后的BP神经网络模型进行综合评价，得出的最终评价结果为0.932，这与通过专家打分法得出的评价值0.927相比，误差为0.005，相对误差为0.5%。这充分说明采用BP神经网络模型进行综合评价是可行的，且其评价的精度比较高。

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随着我国经济建设的快速发展，人民生活水平的提高，对居住建筑的要求也越来越高。人们在关注住宅的建筑面积、户型、朝向的同时，也越来越关注住宅的核心部分厨房、卫生间的设计。排水管道设计的正确与否与居住环境卫生有着直接的关联。建设部城镇住宅研究所制定的《小康型住宅厨房卫生间设计通则》(BK—94—21)，中国建筑标准设计研究所出版的国家标准图《住宅卫生间》(01SJ914》《住宅厨房》(01SJ913)，对厨房、卫生间的设计给出了统一的指导原则，对提高住宅建筑给排水的设计水平起到了积极的作用。现结合我们公司近年在住宅建筑设计上的实践，谈谈住宅建筑排水管道的设计。

1排水系统的选择

住宅建筑室内排水系统是采用污水、废水分流还是采用污水、废水合流，应根据所在城市室外排水制度、市政主管部门的要求及是否有利于综合利用与处理要求来确定。《建筑给水排水设计规范》GBJl5—88(97版)(以下称“规范”)第3．1．2条当生活污水需经粪池处理时，其粪便污水宜与生活废水分流。当有污水处理厂时，生活废水与粪便污水宜合流排出。此条款在各地执行情况也不相同。北京市、深圳市、广州市都有城市污水外理厂，生活污水在排人城市污水管网前按地方主管部门的要求均需设化粪简单处理。北京市、深圳市建筑物的排水系统采用的是合流制(建筑物采用中水系统除外)，而广州市建筑物的排水系统则采用的是分流制，生活废水在化粪池后与粪便污水合并排人城市污水管网。从提高建筑物的卫生标准来讲，广州市的做法是合理的，污、废水分流还可以减小化粪池的容积，有利于嫌氧菌腐化发酵分解有机物，提高化粪池的污水处理效果，有城市污水处理厂还要设化粪池的目的是由于城市(尤其是居住小区)的快速发展，污水处理厂的建设不能适应城市建设的要求，污水处理构筑物处于超负荷的运转，为减轻污水处理厂的负担而设置化粪池。污、废水分流制的缺点是增加了室内的排水立管及室外检查井的数量。《建筑给水排水设计规范》GBJl5—2000(送审稿)(以下称“规范送审稿”)增加了“建筑物使用性质对卫生标准要求较高时”应采用污、废水分流的条款，既也可根据建筑物的标准来决定排水系统。

2专用透气立管

“规范”第3.4.14条表3.4.14—1、表3.4.14—2给出了生活排水立管的最大排水能力，对流量超过表中的规定值，是采用增大一号立管管径还是专用通气立管各设计单位的作法也不一致。在广州市及深圳市，排水立管设在建筑外墙上，立管的布置不受管井大小限制，一般多采用设专用通气立管，排水立管每隔二层与专用通气立管以H管连接。在上海市地方标准《住宅建筑设计标准》中规定“多层住宅连接坐便器的污水立管，应设置专用通气立管，隔层设H管“设置专用通气立管的标准更高些。在北京市一般采用增大一号立管管径的方法(高档住宅楼除外)。采用哪种方式更合理更安全呢?笔者经过这些年的设计实践及回访业主，推荐设专用通气立管。我公司的统一技术标准中规定，小高层(十层—十二层)及高层住宅应设专用通气立管。在工程回访中发现，不设专用通气立管的住宅，最下面一层卫生间的大便器内有翻气泡的现象发生，住户对此投诉的较多。设专用通气立管的住宅，基本上无此现象发生。由于污水立管的水流流速大，污水排出管的水流流速小，在立管底部管道内产生正压区，这个正压区使靠近立管底部的卫生器具内的水封遇受破坏，卫生器具内发生翻气泡。专用通气立管的设置可平衡排水立管内的气流，减少正压区的正压值，使其不足以对卫生器具内的水封形成威胁。“规范送审稿”中增加了“建筑标准要求较高的多层住宅和公共建筑、10层及10层以上高层建筑的生活污水立管可设置专用通气立管”的条款是必要的。

3排水管道布置和敷设

3.1对住宅建筑底层设架空层、商场或商铺的情况，上部排水立管必须在底层进行转换，以不影响底层的使用功能。转换后的出户管有应少于二根，宜控制在4根左右。排水横干管的管径不应大于DN200，采用DNl50为宜。表1为铸铁管、表2为塑料管排水横干管的设计参数。排水横干管所服务的户数宜超过100户。在实际工程中发现有的设计将一栋楼的排水立管均汇到一根排水横干管上出户，若发生管道堵塞或破裂将影响整栋楼的用户，是不安全的。出户管过多，在地下室外墙上所预留的防水套管(设地下车库的住宅楼)及室外的检查井均增多，给施工及室外环境带来不利。

3.2设有专用通气立管的住宅楼，底层卫生器具的排水管道是否还要与其它楼层管道分开单独排出?“规范”并没有给出要求，第3.3.18条表3.3.18适应的前提是排水立管仅设置伸顶通气立管。在专用通气立管一节的分析中我们知道，专用通气立管的设置是可以防止卫生器具水封遇受破坏、内部冒气泡现象的发生。也就是说，排水立管设有专用通气立管时，其底层卫生器具的排水支管可以接到排水立管上。但住宅内排水管道在使用过程的复杂性，排水管道内有固体废物的存在，影响排水的通畅，使与排水立管底部连接的卫生器具有溢水的可能，此现象在实际工程中也有发生。因此，底层卫生器具的排水管道不接到排水立管上为好，应单独排出，排水立管需要进行转换时，底层卫生器具的排水支管可以接到排水横干管上，连接点距立管底部下游水平距离不宜小于3.Om，不得小于1.5m。对满足不了上述要求的排水支管，应以单独的排出管排至室外检查井。排水横支管的管径“规范”3.4.15条规定按立管工作高度小于等于3m的数值确定，但在条文说明中又推荐按立管工作高度小于等于2m的数值确定，给设计人员在设计中的选用造成混乱。建设部建筑设计院编著的《民用建筑给水排水设计技术措施》中推荐按立管工作高度小于等于2m的数值确定，笔者也认为按立管工作高度小于等于2m的数值确定比较合理，在工程设计中的应用也没有发生问题。在立管工作高度为3m时DNl00不通气的生活排水立管的最大排水能力为2.41／s，对应卫生器具的排水当量为1.78—2.78，而浴盆的排水量为3，也就是说卫生间只设浴盆及大便器时其排水支管的管径DNl00已满足不了排水量的要求，而要加大到DNl50，这显然是不合理的，“规范送审稿”也已将底层卫生器具单独排出时其管道的排水能力改为按立管工作高度小于等于2m的数值确定。

4屋面及阳台雨水的排出

位于住户上部的屋面，雨水斗不能采用65型或87型雨水斗(雨水横管不能走在住宅内部)，而应用侧墙式雨水斗。但在用侧墙式雨水斗时其最大汇水面积不能套用《建筑给水排水设计手册》表4.3—3的数值，而应按《屋面工程技术规程》(GB50207—94)第4.3.10条的规定，一个侧墙式雨水斗最大汇水面积宜小于200㎡。侧墙式雨水斗的构造见标准图集01S302《雨水斗》。阳台雨水应设专用的立管由无水封地漏来收集，而不应接到屋面雨水立管上。屋面雨水立管内的压力分布是由负压到正压的一个变换过程，零压力点的位置约在距立管末端以上1／3—1／2的高度处，将阳台雨水地漏接到屋面雨水立管上部负压区，将通过地漏吸人大量的空气，影响雨水立管的水量；将阳台雨水地漏接到屋面雨水立管下部正压区，则有返水倒灌的可能，在实际工程中发生的频率是很高的。屋面雨水与阳台雨水各自分开是必要的，不能因为在建筑立面上增多了几根雨水立管而将其合并。阳台雨水应排到室外雨水检查井中，而不应排到污水检查井中。有的城市为了解决住户将厨房洗涤盆移到服务阳台并将洗涤污水排到阳台地漏内的问题，由建设局下文要求将阳台雨水立管排到污水检查中，这种规定是不安全的。对于起居室及卧室的阳台是不存在有污水的排人，阳台雨水地漏是无水封的，即使采用有水封的地漏，水封由于长时间得不到补充，会逐渐蒸发掉，污水系统内的废气就会跑到起居室内，污染环境，不能为了解决某个问题而又引起新的问题。

5管材及附件

5.1UPVC排水塑料管已在住宅建筑中得到了广泛的应用，取得了成功经验，但也存在缺点及不足。最大的问题是噪声远大于铸铁管，管壁隔音效果较差，对日常生活有一定的影响。为解决噪声问题，在UPVC管内壁增加了凸起的螺旋型导流线，使水流条件得到改善，有效的降低了噪声，即目前市场上的UPVC螺旋管。为解决管壁隔音效果较差的问题，又开发了UPVC芯层发泡管(PSP管，)不仅具有传统UPVC实壁管的优点，还具有高抗冲击、隔音、阻燃、绝缘、热稳定性好的特性。排水管道设于室内时，应优先选用螺旋管、芯层发泡管或离心铸造排水铸铁管。目前许多城市都有住宅建筑高度小于100m时，生活排水管和雨水管应采用硬聚氯乙烯管的地方规定，以政府行政作用的角度来推广排水塑料管。在实际工程中，设计人员应根据不同的情况灵活的加以掌握。高屋住宅底层排水立管需要转换时，排水横干管、转换层以下的排水立管、出产管应采用离心铸造排水铸铁管，提高排水管道因堵塞后下部管路系统为受压状态时的承压能力，提高整个排水管道系统的安全度。

5.2地漏是排水管道系统中的一个重要附件，功能就是排除地面的积水，在住宅建筑中，地漏主要设在卫生间，厨房可不设置。这是由于在厨房中，地面不可能形成积水，只有少量的溅水，用抹布即可保持地面的干净。若将洗衣机设于厨房时，洗衣机的排水可采用在其旁边的排水管道上设一管径为DN32带存水弯的排水接口，采用上排水洗衣机。“规范”第

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关键词：城市化空调负荷住宅建筑热岛效应

Abstract

Urbanizationcausestemperaturedifferencebetweenurbanandruralareas.UsingtheCTTCmodeltosimulatetemperatureofanurbanbuildinggroup.Thetemperaturewasusedtocalculatethecoolingheatingloadinsteadoftemperaturemeasuredatthelocalmeteorologicalstationasoutdoordesigntemperature.Itisshownforanordinaryresidentialbuildingthatthecalculatedcoolingloadisabout10to35percentwiththetemperatureofanurbanbuildinggroupthanthatwiththeoutdoortemperaturefromthelocalmeteorologicalstation.Butthedifferenceofheatingloadbetweenthemislessthan10percent.

Keywords：urbanizationcoolingloadresidentialbuildingheatislandeffect

0引言

早在公元前4世纪，人们就注意到了城市和乡村的气候是有差别的。19世纪，英国的贺华德（LakeHoward）对伦敦市内和郊区的气象记录进行对比分析，从大量资料中总结出伦敦城市气候的特点，其中有一个著名的发现：伦敦城市中心的温度比四周郊区高[1]。后来各国学者对不同纬度、不同类型、不同规模的城市陆续做了大量对比测试，发现了类似现象。人们把这种现象称为"城市热岛"。

然而，我们在计算某栋建筑物的室内冷热负荷时，使用的室外参数都是来源于建筑所在地区的一个大范围内的气象资料，而这些气象资料又是由气象人员在空旷的城市远近郊监测而得。既然许多研究资料都已证明城区气温与郊区气温确实存在着较大的差别，那么如果在对建筑物室内冷热负荷进行各种分析计算中把这些由气象台站测出的气象数据作为城区内建筑的室外计算参数，其结果就很可能会出现偏差，并由此得出不准确甚至错误的结论。澳大利亚的M.M.Elnahls等对这个问题曾做过实验和模拟，在阿德莱德地区建造了一个典型的建筑群，结果表明，冬、夏两季建筑群内的空气温度都高于气象温度。对空调系统而言，在对室内加热时减少10%的能耗，在供冷时增加15%的能耗。两种算法的能耗总和（加热+供冷）相差不多。但"这并不意味着因为相互抵消就可以忽略对空气温度的修正。忽略了修正温度的影响就意味着对冷负荷估计不足，对热负荷估计过高"[2]。因此，建筑群的"热岛效应"的确会对负荷计算造成不可忽视的影响，需要我们进一步关注和研究。

1建筑群室外温度的模拟计算

关于建筑群内空气温度的模型，前人已经做了不少的研究工作。笔者在比较前人对城市气候和建筑局部微气候的研究方面和研究模型之后，选择了简明实用的CTTC模型及其系列改进模型作为研究开发的切入点。

CTTC模型把特定的地点的湿度视为几个独立过程温度效应的叠加，用公式表示如下[3]：

ΔTa(t)=To+ΔTa,solar(t)-ΔTNLWR(t)

式中Ta(t)为需计算的t时刻的大气温度：To为基准（背景）温度；ΔTa,solar(t)为因城市覆盖层表面吸收太阳辐射而导致的大气温升；ΔTNLWR(t)为净长波辐射吸收失热而导致的温度变化。正是在计算ΔTNLWR(t)时使用了CTTC模型数，可由下式进行计算：

（2）

式中t是计算时刻，m是下垫面对太阳辐射的吸收率，h是综合换热系数，Ipen（t）是建筑群在t时刻接受到单位面积上的平均太阳辐射照度，CTTC是建筑群热时间常数。

斯沃德（HannaSwaid）和霍夫曼（MiloE.Hoffman）按理论公式计算出ΔTa,solar(t)和ΔTNLWR(t)，并经实验测出当ΔTa,solar(t)为昼夜最小值时的空气温度Ta(t)，则由式（1）可计算出To。他们发现同一个城市不同建筑群的基准温度值很接近，误差不超过0.5℃，且与乡村日平均空气温度相等。

1997年，艾那汉斯（M.M.Elnahls）和威利斯姆森（T.J.Willismoson）在CTTC模型基础上提出了改进的CTTC模型，其计算空气温度的思路与CTTC模型完全一致。改进模型将通常位于市郊的气象站测量的逐时气温作为输入温度，而不是把乡村的日平均气温和为输入温度计。通过比较气象站和待计算建筑群的建筑几何特征、规划、热量排放等因素造成的热量收支差异，计算这些差异给这两种下垫面上方空气温度带来的差别，通过气象站的实测温度以及计算的温度差别就可以得到待计算建筑群处的空气温度。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)

则有

ΔTa（t）urb=Ta（t）net+[ΔTsol(t)urb-ΔTsol(t)met]-[ΔTlw（t）urb-ΔTlw（t）met](5)

式中：Ta（t）urb是建筑群处在t时刻的空气温度；Ta（t）net是气象站在t时刻测量的空气温度；Tb是基准温度；ΔTsol(t)urb是建筑群因吸收太阳；而导致的空气温度变化；ΔTsol(t)met是气象站因吸收太阳辐射而导致的空气温度变化；ΔTlw（t）urb是建筑群因天空长波辐射而导致的空气温度变化；ΔTlw（t）met是气象站因天空长波辐射而导致的空气温度变化。

基于改进的CTTC算法模型，笔者编制了CTE（clusterthermalenvironment）计算程序，考虑了太阳辐射、风、小区规划和单体建筑等对小区室外热环境的影响，从整体的、动态的角度来预测和分析实际建筑群的温度环境[4]。

2.负荷计算

选取一个典型的住宅小区建筑群来进行负荷计算，该建筑群由9栋（3排3列）5层的建筑组成，绿化率为0.3。

模拟计算结果见图1,2。从图中可以看出，利用CTE程序计算得到的小区室外空气温度和气象站空气温度存在明显的差别。

图1夏季小区计算温度和气象站温度的比较

图2冬季小区计算温度和气象站温度的比较

选取该建筑群中的3个房间进行负荷计算，这3个房间分界位于建筑的南、东北角和东南角，且均在建筑的3层，如图3所示。

图3计算房间示意图

建造外墙为37砖墙，每个计算房间有一扇外窗，位于房间的南侧或北侧，双层钢窗，无内外遮阳。室内发热设备为计算机和灯光照明，人员为1人。夏季室内设定温度为27℃，冬季室内设定温度为18℃，换气次数为2h-1。按照常规的冷、热负荷计算方法，分别将气象站提供的计算温度和用CTE程度计算出来的小区空气温度作为室外计算温度来计算室内负荷。

图4是夏季逐时冷负荷计算结果。

图4夏季逐时冷负荷计算结果

从图4中可以看出，以小区计算温度和气象站提供的设计室外温度来计算室内负荷，不同方位的房间负荷都有差别。这种差别随时间的不同而不同，在本例中约占总负荷的10%～35%。

图5可以更清楚地反映因室外计算温度不同而带来的冷负荷的逐时差异。考察冷负荷的组成可以看出，室外温度对冷负荷的影响主要体现在三方面：通过窗玻璃的传热、通过外墙的传热和新风负荷。当室内外温度接近的时候，室外温度对这3项负荷会产生很大的影响。在本例中考虑热岛效应后围护结构的传热负荷是原来的1.2～1.5倍，而新风负荷受室外温度的影响更明显，甚至负荷正负都可能相反，在新风负荷最大的瞬时考虑热岛效应后新风负荷是原来的1.2倍。

图5室外计算温度不同而带来的冷负荷的差异

图6和图7是本例计算房间无内热源情况下的计算结果，它们反映了建筑群本身对室内负荷的影响。从计算结果来看，在不考虑房间内热源的情况下，由于室外计算温度不同而导致的室内冷负荷的差异一般在20%～50%之间，夜间最大时甚至能够达到70%。

图6计算房间无内热源时夏季逐时冷负荷计算结果

图7计算房间无内热源时不同朝向夏季冷负荷的差异

同理可能计算不同室外气温参数对冬季的室内热负荷造成的差别。计算结果表明，室外温度不同导致的热负荷差别不到10%。这是因为冬季室内外温差本来就比较大，建筑群和气象站之间的温差相比较而言仅占一小部分。

上述结果是针对一具体建筑得到的，对于不同城市、不同布局的住宅建筑会存在着差异，即夏季冷负荷和冬季热负荷的变化比例会有所有同。但总体而言，城市化的程度越高，热岛现象越显著，用气象站资料得到的夏季空调负荷值与实际的偏差越大。

3结论

从以上的计算结果和分析中可以看出，由于夏季室内外温差较小，城市热岛效应造成的温升可能对室内负荷计算造成较大的影响。这种影响在冷负荷主要以护结构传热和新风为主的民用建筑中是不可忽略的。冬季由于热岛效应带来的温差相对室内外温差而言较小，因此在计算热负荷时可以忽略。

以上的计算和分析是针对住宅建筑进行的，同样也适用于对商业建筑的分析。但由于商用建筑的空调负荷组成中围护结构和新风部分所占比例不大，所以城市化对室内负荷的影响不是太明显。

随着城市化进程的加快，城市的日益发展，热必会使城市热岛效应愈加显著。美国、日本和我国上海等城市连年的实测资料表明[5]：在郊区空气温度几乎不变甚至下降的情况下，城市内的气温却逐年升高。因此，在进行城市建筑的空调设计时应将气象资料进行修正。本文提出的修正的CTTC模型是一种简单、行之有效的修正方法，可以作为大中型城市建筑空调设计的一个参考。

参考文献

1HemutELandsberg.都市气候学，郑师中，译，台湾：世界图书出版公司，1990.

2ElnahlsMM,WilliamsonTJ.AnimprovementoftheCTTCmodelforpredictingurbanairtemperatures.EnergyandBuildings,1997,25(1):41-49.

篇（10）

随着国民经济的发展，人民生活水平的不断提高，对住宅条件的要求也越来越高。住宅条件的改善不单表现在面积的扩大，更重要的是功能的转变。要实现这种功能的转变，在一定程度上则取决于厨房、卫生间的给水排水设计。现根据工程设计实践，结合国家规范要求，谈谈现代住宅建筑给水排水系统设计中的一些成功做法。

1水表的设置方式

现代住宅要求厨房、卫生间使用的水、电、气应做到三表计量出户。“三表出户”的目的是便于计量、减少打扰。为此，新的建筑给水排水设计规范第3.4.17条规定：住宅的分户水表宜相对集中读数，且宜设置于户外；对设在户内的水表宜采用远传水表或IC卡水表等智能水表。在实际工程中，水表有以下几种设置方式：

设置在室外的水表箱内

这种方式常用于多层单元式住宅中，分户水管沿室内管井或建筑外墙引入户内，相应水表集中在外墙的水表箱内，此种方式在南方一些地区应用很普遍。水表的位置根据供水方式可在底层也可在屋顶层。建议给水管道入户后加设一个控制阀门，以便于住宅户内的管道维修，户外水表箱应加锁，由小区管理人员统一管理。

设置在楼梯间处的水表间内

对高层及超高层住宅或建筑外立面有特殊要求的住宅，给水立管及水表间均设在楼梯间或走道外，由水表间至各户的给水横干管敷设在楼板下面，此种设置方式的缺点是管道的使用量增加较多，给施工和管理都增加了难度。

采用IC卡(或TM卡)智能型水表，水表设置在厨房或卫生间内

此种水表应用先进科技，居民可持卡至售水处购买任意数量的“水”，然后将卡插入水表中即可打开阀门供水。此卡具有记忆、累积、报警、断水等功能(TM卡智能更高些)。

采用智能抄表系统(即电子远传水表)

对于高标准住宅小区，开发商一般采用自动计量系统，对水、电、气三表实现全自动化收费管理。智能抄表系统是通过在水表上加装辅助装置，用导线将用水量信号传输至户外的信号收集器完成的。

2给水管的敷设及材质选用

给水管的敷设

目前，新建住宅中一厨两卫已很普遍，有的住宅甚至配有一厨三卫、一厨四卫，且厨房、卫生间、阳台各用水点位置均较分散。分户支管至用水点间管道如沿室内楼板下吊设，必然要求设室内吊顶，管外壁还应有防结露措施，给住户装修带来不便，毕竟不是所有住户都想设吊顶。《建筑给水排水设计规范》第3.5.18条规定，给水支管宜敷设在楼（地）面的找平层或沿墙敷设在管槽内，敷设在找平层或管槽内的给水支管外径不宜大于25mm。实际上，如果将接往两个或两个以上用水点给水支管串接在一起，其支管外径均会超过25mm。因此，为了满足规范的要求，给水支管入户后即接入分水器，分水器暗设于厨房或卫生间墙体内，通过分水器后接往各用水点支管管外径均可控制在25mm以下。但应注意：设于找平层内给水支管施工完毕后，应在其位置做上明显的标记，以免住户装修时破坏给水管道。

给水及热水管道材质的选用

由于镀锌钢管存在着与水中杂质发生化学反应，产生“红水”、“黑水”等问题，影响水质。目前，广泛采用新型建筑给水塑料管而淘汰镀锌钢管。铜管仍是高档住宅的首选，但价格高。一般在热水系统中采用带保温套的紫铜管、聚丁烯管（PB管）、铝塑复合管（PEX－AL－PEX）、PEX管、PPR管等。UPVC管和PE－AL－PE管适用于冷水供水系统。

3排水管道敷设及材质选用

《住宅设计规范》第6.16条规定:住宅的污水排水横管宜设于本层套内。，虽然规范有此规定，但在笔者所了解的大部分住宅设计中，由于存在各种问题，真正能做到这一点的尚不多见。于是在日常生活中，经常出现上下层住户因排水管道漏水而导致的各种纠纷、影响邻里关系。作为工程设计人员，应在设计时努力解决这一问题。在此，笔者提出一些做法以探讨解决问题的办法。

厨房排水管道设置

厨房洗涤池排水支管可直接在楼板上接入排水立管，建议厨房内不设地漏。现代生活中厨房地面一般已很少用水冲洗，少量的溅水用抹布就可完成地面的清洁，厨房地漏由于长时间无水补充，水封内存水蒸发后臭气反由地漏进入室内。同时，取消地漏还可避免地漏排水支管进入下层户内空间。

卫生间排水管道设置

为了不使卫生间污水横管进入下层户内空间，排水管道的敷设一般采用以下几种方式：

卫生间地面楼板下沉，污水横管设于下沉室内。这种方式对排水管道的施工较为方便，但检修管道则十分不易。在实际工程使用过程中，经常发生下层住户靠卫生间处楼板及侧墙发生渗漏现象。由于无法查找出漏水的原因，上层住户只能将整个卫生间地面凿开重新翻修，凿开后才发现下沉室内积满水，积水经侧墙渗入下层。分析产生积水的主要原因有：卫生间地面防水未处理好，地面水渗透入下沉室；部分给排水管道漏水进入下沉室。针对以上原因采取的措施有：严格做好卫生间地面的防水处理及下沉室四周的防水处理；卫生间内所有给排水管道应经严格试压住水试验后方可暗封管道，建议在下沉室侧面设置侧排地漏，以排除可能出现的积水。

采用侧排方式。卫生间采用后出水式座便器，侧排地漏，将浴盆或淋浴房垫高，各卫生器具排水横支管沿卫生间地面墙脚处引至外墙。器具存水弯、排水横管及立管均设于建筑外墙处。采用这种方法，可避免出现下沉式积水的状况，但应注意几点：首先，尽可能将洁具特别是座便器设于靠外墙处；其次应与建筑专业密切配合。由于排水横管及立管均设于外墙，不可避免影响到建筑外观，因而在建筑方案设计阶段，给排水专业人员就应介入，将卫生间布置于建筑凹槽处，尽量降低对建筑立面的负面影响。

在北方严寒和寒冷地区的气候条件下，住宅厨房、卫生间的排水立管应分别设置。加侧排地漏,北方地区因安装困难可适当加大管井，排水管道不得穿越卧室，排水立管采用普通塑料排水管时，不应布置在靠近与卧室相邻的内墙；当必须靠近与卧室相邻的内墙时，应采用橡胶密封圈柔性接口机制的排水铸铁管、双臂芯层发泡塑料排水管、内螺旋消音塑料排水管等有消声措施的管材。

排水管道的材质选用

根据建设部的规定，目前新建多层住宅均使用UPVC塑料排水管，室内UPVC排水管的类型有普通UPVC实壁管、UPVC芯层发泡管（PSP管）、UPVC螺旋消音管三种。普通UPVC实壁管噪音较大，而同等壁厚的UPVC芯层发泡排水管比UPVC实壁管重量轻约20%-30%左右，同时它又具有隔热隔音的效果，特别适合于建筑排水，可显著地降低流水噪音，大有取代UPVC实壁排水管的趋势。UPVC螺旋消音管不仅可以降低噪音，而且与其它同管径排水管相比排水能力大大提高。不仅可作为高层建筑的排水管，而且还不用设专用通气立管。因此，要根据安全、经济、环境等因素综合考虑，合理选择排水管。

参考文献

[1]李宏燕.谈现代住宅给排水设计理论[J].内蒙古科技与经济,2004,(17).