信阳市某绿色别墅设计思路浅析

信阳市某绿色别墅设计思路浅析【摘要】绿色建筑是指为人类提供一个健康、舒适的工作、居住、活动的空间，同时实现最高效率地利用能源、最低限度地影响环境的建筑物。其内涵既通过高新技术的研发和先进适用技术的综合集成，极大地减少建筑对不可再生资源的消耗和对生态环境的污染，并为使用者提供健康、舒适、与自然和谐的工作及生活环境。我国是一个人均资源短缺的国家，每年的新房建设中有80%为高耗能建筑，因此，目前我国的建筑能耗已成为国民经济的巨大负担。如何实现资源的可持续利用成为急需解决的问题。随着社会的发展，人类面临着人口剧增，资源过渡消耗。气候变暖。环境污染和生态被破坏等问题的威胁。在严峻的形势面前，对城市建设而言，实施绿色建筑设计，显得突出重要。【关键词】降低能源消耗保温隔热除湿遮阳绿植太阳能（一）绿色建筑设计的原则建筑单体的设计方法(1)建筑的体型系数即建筑物表面积与建筑的体积比，它与建筑的热工性能密不可分。曲面建筑的热耗小于直面建筑，在相同体积时分散的布局模式要比集中布局的建筑热耗大，具体设计时减少建筑外墙面积、控制层高，减少体形凹凸变化，尽量采用规则平面形式。(2)外墙设计要满足自然采光、自然通风要求，减少对电器设备的依赖，设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计，外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。(3)采用弹性设计方案，提高房屋的适用性、可变性，具体表现在建筑结构、建筑设备等灵活性要求上。①楼梯的可生长性，包括基础的预留量、楼段板承重的预先考虑，周边环境的生长预留地等。②预留管道空间，包括水电、通讯的发展空间。③家具系统的可变化性。(4)建筑节能设计。要节约利用不可再生能源，如煤、石油、天燃气等，积极开发可再生的新能源，如太阳能、风能、水能等无污染能源。(5)建筑智能设计。目前，大量电子通讯和自动化技术在建筑中得以运用，出现了智能化建筑，可以根据温度、湿度、风力的情况自动调节“智能壳体”的开闭和空调量，保证了智能化大楼中智能化生产和脑力劳动的高生产率，智能化的发展可以促进绿色建筑在“高标准低能耗、高效能、低污染”状态下持续发展。（二）绿色建筑之绿色住宅绿色建筑是综合运用当代建筑学、生态学及其他技术科学的成果，把住宅建造成一个小的生态系统，为居住者提供生机盎然、自然气息深厚、方便舒适并节省能源、没有污染的居住环境。绿色建筑是指能充分利用环境自然资源，并以不破坏环境基本生态为目的而建造的一种住宅，所以，生态专家们一般又称其为环境共生建筑。绿色建筑不仅有利于小环境及大环境的保护，而且将十分有益于人类的健康。为了达到既有利用环境，又有利于人体健康的目的。尽量采用符合当地产业，设备、材料和劳动水准的技术，因地制宜，积极适应建筑物所在地的环境条件，保持当地的文脉和传统。从环境和资源出发，应用经济可行的各种技术和建筑材料，构筑建筑全寿命周期的绿色建筑体系。设计总平面基地1，基地及气候信阳地跨淮河，位于中国亚热带和暖温带的地理分界线（秦岭——淮河）上，属亚热带向暖温带过渡区。大体上，以淮河干流河床为界，南部为北亚热带季风性湿润气候，北部为温带季风性半湿润气候。信阳日照充足，年均1990-2173小时；年平均气温15.1-15.3℃，年均土温16.9°C，积温5250-5383°C；无霜期长，平均217-228天；降雨丰沛，年均降水日数102-129天，年均降雨量900-1400毫米；空气湿润，相对湿度年均75-80%。信阳市四季分明，春夏秋季受热带海洋气团与极地气团交替控制，冬季则主要受极地大陆气团的影响。气候的显著特点是：夏季湿热，冬季干寒，春秋凉爽，四季分明，雨热同期，降水丰沛。2，建筑设计说明建筑基地面积为625M，2建筑面积为350.5M2，建筑绿地率达到了63%，建筑容积率为0.76。建筑通过设计水平和竖直遮阳板进行遮阳，屋顶做太阳能电池光伏发电，部分屋顶做绿化，建筑饰面材料采用粗制材料和阳光房的设计都是为了进行热能收集。（三）绿色设计1.节能设计,建筑采用了太太阳能光电幕墙，太阳能光电幕墙集合了光伏发电技术和幕墙技术，是一种高科技产品，集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建材，特别是太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体，也无噪音，是一种净能源，与环境有很好的相容性。建筑采用木质纤维制成的保温表皮，木质纤维板是所有保温材料中蓄热性能最高的一种，具有良好的隔热性能。板材具有防水性，可在室外使用。表面添加清水水泥石灰灰泥。还有阳光房设计，可以充分的吸收太阳能，储存太阳光产生的热能为冬季建筑提供热能，为冬季的房屋取暖起到一定的作用。外墙保温设计2.节水设计雨水收集系统，是将雨水根据需求进行收集后，并经过对收集的雨水进行处理后达到符合设计使用标准的系统。现今多数由弃流过滤系统、蓄水系统、净化系统组成。雨水收集系统根据雨水源不同，可粗略分为两类。一、屋顶雨水。屋顶雨水相对干净，杂质、泥沙及其他污染物少，可通过弃流和简单过滤后，直接排入蓄水系统，进行处理后使用。二、地面雨水。地面的雨水杂质多，污染物源复杂。在弃流和粗略过滤后，还必须进行沉淀才能排入蓄水系统。本建筑设计采用了粗略的雨水收集设计，将雨水进行粗略的收集后，进行净化储存，当屋顶植物缺水的时候，对屋顶的绿化植物进行灌溉。同时可以对建筑水体景观进行补水。节约不必要的用水。节水设计意向图3.节材设计可取代粘土砖的新型保温节能墙体材料的工程应用技术，例如外墙外保温技术、保温模板一体化技术等。该类技术可以节约大量的粘土资源，同时可以降低墙体厚度，减少墙体材料消耗量。轻质高强建筑材料工程应用技术，例如高强轻混凝土等。高强轻质材料不仅本身消耗资源较少，而且有利于减轻结构自重，可以减小下部承重结构的尺寸，从而减少材料消耗。采用墙体本身材料做装饰材料，节约不必要的装饰材料。（四）绿色技术1被动式太阳能建筑集热——Trombe墙体的设计Trombe墙构造示意图2，太阳能光伏发电技术光伏发电系统是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统装置。这种把光能转换成为电能的能量转换器，就是太阳能电池。太阳能电池只要受到阳光或灯光的照射，就能够把光能转变为电能。太阳能光伏发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染；太阳能资源分布广泛且取之不尽，用之不竭。因此，太阳能光伏发电是一种具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术.太阳能电池板光伏发电原理3，屋顶绿化技术屋顶绿化是一种特殊的绿化形式，它是以建筑物顶部平台为依托，进行蓄水、覆土并营造园林景观的一种空间绿化美化形式。屋顶绿化可改善局部地区小气候环境，保护建筑防水层，延长其使用寿命；降低空气中漂浮的尘埃和烟雾；减少降雨时屋顶形成的径流，保持水分；充分利用空间，节省土地；提高屋顶的保湿性能，节约资源；降低噪声等功能。屋顶绿化构造图屋顶绿化4，系统蓄热：利用贮热水箱贮存热能，将白天多余的太阳热能通过水网盘管吸热成温水，不断贮存于有良好保温措施的热水箱中，夜间再通过管网输送回室内空间。系统蓄热示意图5，Low-E玻璃Low-E玻璃又称低辐射玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。Low-E玻璃有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。能够阻止大部分红外线进入室内，防止夏季室内过热。起到很好的遮阳效果。Low-E玻璃结构图电铬玻璃示意图6，电铬玻璃采用了电力驱动的纳米涂层，光照控制玻璃，允许用户对玻璃的采光量和能量传递进行个性化掌控。在低压电源（5V以下）的作用下，玻璃上的涂层会变成蓝色。由20块玻璃板组成整个立面，统一调控。（五）设计总结本别墅绿色技术设计主要为了解决为夏季湿热，冬季严寒的气候问题。设计中采用了多种构造技术，如电铬玻璃，加厚隔热墙体等，保证了冬季的室内舒适度，利用遮阳板，种植屋面和通风天窗的设计解决了夏季湿热的问题综合保温隔热通风祛湿等技术，既保证了使用者的良好的使用感受，又有效降低了建筑对能源，材料的浪费使用。