北方綠色住宅設計及相關技術研究

【摘要】當今時代，低碳生態城市、綠色建筑的概念作為“綠色、低碳、生態、環保”理念的反應與體現不斷被提出并成為當今世界城市規劃和建筑設計的主流方向。作為在生活中居于重要地位的住宅建筑，也必然會被劃入這一領域，承擔起相應的義務，而綠色住宅，便是順應時代的潮流應運而生的，本文主要研究北方綠色的設計方法和一些相關技術。

【關鍵詞】北方地區；綠色住宅；設計；綠色建筑技術

“生態、健康”的綠色住宅，是人們所追求和向往的居住模式，當今時代，低碳生態城市、綠色建筑成為世界城市規劃和建筑設計的主流方向。作為在生活中居于重要地位的住宅建筑，也必然會被劃入這一領域，承擔起相應的義務，由普通住宅轉向低碳、低能耗、健康、生態、可持續的新型住宅模式。本文以北方地區的綠色住宅為研究對象，系統的研究歸納其設計方法和相關技術，以期為北方綠色住宅的建設提供一定的依據。

1、概念

所謂綠色住宅就是在傳統住宅的基礎上，為了解決住宅的耗能、污染問題，實現綠色可持續的目標，延長住宅的使用壽命，根據當地的自然環境，運用生態學、建筑學的基本原理及現代科學手段，合理的安排并組織建筑與其他相關因素之間的關系，為人們提供健康、適用和高效的居住空間的建筑。

柯布西耶說“住宅是居住的機器”，形容大工業時代住宅的工業化、裝配化，然而機器是冰冷的，機械的，僵硬的，而綠色住宅，它不僅具有生態、環保的優點，比起居住的機器，綠色住宅更舒適多變，更人性化，適應性更強。

2、特點

我國綠色住宅是在結合中國實際情況，并吸取各國綠色住宅的先進理念的基礎上發展起來的，它既有一般綠色住宅的優點，又表現出中國所獨有的特色。主要表現出以下幾方面的特點：

（1）低耗高效、可持續性，良好的應變性。綠色住宅具有可持續性和很強的應對變化的能力，并能夠有效的降低能耗，提高建筑建設效率。

（2）富有人性化。綠色住宅可以應對不同心理、生理需求，體現出極大的人性化。

（3）節約環保。綠色住宅能夠大限度的節約資源能源，保護環境。

（4）耐久適用、安全可靠、健康舒適

（5）綠色文明。綠色文明就是生態文明，是指人與自然、人與人、人與社會和諧共生，良性循環、全面可持續發展繁榮為基本宗旨的文化理論形態。這種文明與綠色住宅自然和諧的主旨完全一致，為綠色住宅提供了強大的理論支撐。

（6）科技先導。綠色住宅所追求的是各種科技成果最大限度的發揮自身優勢，體現著最先進的科學技術。

3、北方地區綠色住宅的設計方法

北方地區冬季漫長而寒冷，平原地區夏季較炎熱濕潤，高原地區夏季較涼爽，需要進行冬季保溫設計，部分地區還需要夏季隔熱，其綠色住宅擁有自己獨特的設計方法和原則，節能、節地、節水、節材、健康舒適、環保是其設計的具體要求。這里，結合北方地區的氣候特點及分析研究，具體談一下其設計思路和方法。

（1）對住宅的選址和布局進行合理的規劃。應根據地形氣候條件合理選擇地址，使住宅有良好的自然通風和采光，同時在規劃時，應縮小容積率以節約土地。

（2）確定所要選用的結構和圍護體系。結構及圍護體系作為支撐體，是綠色住宅的基本骨架，同時也是北方住宅資源和能源消耗最大的部位，選擇合適的綠色結構和圍護體系，可以有效的實現北方住宅的節能節材。在選擇結構和圍護類型時，要根據具體的地形、建筑層數、資金來做出針對性的選擇，以實現最佳的性價比。

（3）合理選擇綠色材料。北方地區物資豐富，一般應遵循就地取材的原則，合理選擇綠色建筑材料，以實現節材節能。

（4）合理使用新能源。北方地區是天然的能源寶藏，合理使用太陽能、生物質能等新型能源，可以實現能源的可持續利用。

（5）合理使用綠色建筑技術。合理的使用北方地區適宜的綠色建筑技術，可以使住宅實現全方位的生態、低碳、健康、綠色。

（6）綠色設計及空間布局優化。需要在住宅建設過程中，從設計本身考慮住宅綠色化，通過設計來實現空間布局優化，使建筑功能合理，造價經濟，健康環保。

4、北方綠色住宅相關技術研究

技術構成是綠色住宅設計中十分重要的一環，相較于傳統住宅，綠色住宅很多先進性都體現在技術環節中。根據《綠色建筑評價標準》，綠色住宅的技術主要體現在節材、節地、節能、節水、節材、室內環境質量等方面，在這里，結合北方地區的氣候及建筑特點，就一些相關新型技術進行探討研究。

4.1節能—相變蓄熱型外圍護結構在北方地區的應用

相變蓄熱材料（PCM - Phase Change Material）是指隨溫度變化而改變物質狀態并能提供潛熱的物質。其通過轉變物理性質吸收或釋放大量的潛熱。作用原理是在溫度低的時候釋放熱量，溫度高的時候吸收熱量，以此來調節室內溫度，從而使室溫更適合人體感受。相變蓄熱材料被我國經列為國家級研發利用序列，隨著其在建筑中的廣泛使用，將成為節能環保的綠色最佳載體。

相變材料在建筑領域的主要作用是節能，可以達到節能60%-99%。以北方地區采暖為例，使用相變蓄熱材料，按照100平米的房屋為測量單位計算，一個采暖季的用電量只有10度左右。將相變蓄熱與其他綠色技術如太陽能利用技術、新型室內采暖技術結合使用，會獲得更優的綠色節能結果。

在青海地區綠色生態型農村住宅設計中，就采用了相變蓄熱天窗技術，將相變材料貼附在臥室屋頂的天窗開啟扇上，白天打開窗扇接收陽光的照射，溫度上升材料開始液化，并將能量儲存在材料中，夜晚氣溫下降則將天窗關閉，在材料由液態變為固態的過程中，能量開始向室內釋放，實現室內取暖，大大減少了建筑耗能。

4.2室內環境質量—整體衛浴集成技術及其在北方地區的應用

隨著生活水平的提高，人們對于居住品質的要求也在逐漸提高綠色住宅體系做為新時代先進的住宅模板，衛生間是體現其設計人性化和技術優越性的重點部位。對于北方住宅而言，整體衛浴可以有效的縮短工期，節水節材，實現室內環境的優化。

所謂整體衛浴，是指在有限空間內，通過工業化生產的部品，實現洗漱、沐浴、盆浴、如廁等多種功能的獨立衛生單元。整體衛浴技術實現了建造裝修的一體化施工，通過技術應用集成化，生產設計標準化，從根本上提高了住宅的綜合性能，是中國未來衛生間設計發展的主流方向。整體衛浴的理念和綠色住宅的理念是相配套的，能滿足人們多樣化的住房需求，故而，整體衛浴技術被引入到綠色住宅中，也是順理成章的。

整體衛浴技術具有以下特點：

（1）整體性。整體衛浴的浴缸防水盆、洗面盆都是一體化的，模壓底盤也是整體的，并和其他配件形成了整體構架，可以大量復制，整體性高。

（2）工業化和裝配化，安裝簡便，縮短工期。

（3）材質良好，干凈整潔，方便清理。

（4）防滲漏性強。一體化的防水底盤具有很強的防漏性能。

（5）空間利用充分。由于整體衛浴在結構上具有整體性，搭配合理，會使得空間得到更充分的利用。

（6）集成排水。整體衛浴采用一體式排水地漏，現場作業時只需連接排水管就可以。

在北方地區，整體衛浴技術是十分適用的。其在北方地區的適用性表現在以下幾個方面：

（1）北方地區的冬季時間漫長，對工期有嚴格的要求，整體衛浴工業化程度高，器具可大量復制生產，大大縮短了工期。

（2）器具可現場裝配，為干式作業，受溫度影響小。

（3）安裝方便，清潔衛生，節約水資源。

（4）節材，節約空間，實現了室內環境的優化。

因而，整體衛浴技術成為北方地區CSI住宅體系中衛生間設計的絕佳選擇。

總結：

隨著社會的進步和人們自身素質的提高，對于高品質生活的追求，成為人心之所向。居住建筑作為圍護空間，是人們最常駐留的場所，它為人們提供了家，它是家人們溫暖的樂園，因而，居住建筑是建筑設計發展方向的導向標，也是高品質生活的物質載體。

21世紀的中國，各個方面都在高速發展，人們對住宅的要求已不僅僅是遮風避雨、安居之所，而是有著更深層次的心理和精神需求。綠色住宅正是在這樣的社會需求下發展起來的，健康、舒適、綠色、長壽作為綠色住宅的基本標志，符合中國的基本國情和新時代的居住理念，隨著經濟的不斷發展和技術環節的持續進步，綠色住宅在中國必將璀璨綻放，得到更深遠的發展和應用。

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作者簡介：

范靜怡，女，1987.6.12，漢，籍貫：河北省張家口市赤城縣，河北建筑工程學院建筑與藝術學院，研究生在讀，研究方向：建筑設計及其理論。