嘉兴地区某节能小区规划设计

LOGO嘉兴地区某节能小区规划设计大学生节能减排竞赛Contents中国当前节能小区的普及概况1节能小区创新设计2作品应用前景3大赛总结4中国当前节能小区普及概况我国人口众多，能源资源相对缺乏。自然资源总量排在世界第七位，能源资源总量约4万亿吨标准煤，居世界第三位。我国人均能源占有量约为世界平均水平的40%。能源问题已成为当今世界共同关注的问题,能源短缺成为制约经济发展的重要因素。住宅作为人类生活中的重要场所，在其建设与使用过程中，不可避免地需要消耗大量的能源和资源，并且随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，住宅能耗占我国能源总消费量的比例逐年上升。有资料统计：城市建成区用地的30％用于住宅建设；住宅能耗占全国总能耗的20％左右；城市水资源的32％在住宅中消耗；住宅建设耗用的钢材占全国用钢的20％：水泥用量占全国总用量的17.6％。因此，在我国提倡节能住宅，推广节能技术已经是迫在眉睫，势在必行了，也已经引起各级政府部门的重视，例如我国西北地区华北地区提出了65%的强制性节能标准，其它冬冷夏热地区提出了50%的强制性节能标准，我国政府把建筑节能列入“十一五”规划，提出建设“节能省地型住宅”和“2020年建筑节能远景规划目标”.节能环保意识已渐进入人心，节能住宅已成潮流。近年来,在国家技术政策和节能标准的推动下,节能技术正在迅速发展，但目前所使用的节能技术与我国节能的需求还有很大差距，主要表现在以下几个方面：中国当前节能小区普及概况1、节能住宅和节能技术存在的问题1.1有好多在建的住宅小区规划设计上达不到节能环保的要求。目前好多在建的住宅小区在进行规划设计时大多考虑建筑物的外观及造型上的独特和别具一格，重视绿化景观设计和相关配套工程的建设，而忽视住宅小区与周围环境相和谐，不注重对该地区地理环境资料的调查，住宅的方位往往简直地要求与周围的有关参照物相一致（如道路），不能保证房屋的最佳方位，不能充分利用太阳能。1.2有的小区规划设计方案未考虑自然通风要求，小区道路不采用渗透性混凝土或地砖，而大多采用花岗岩道板，样一来很容易“热岛效应”。1.3有的小区单体设计时未进行热工计算，或在设计时选用一些不成熟技术。2、有些节能技术匆忙上马，存在隐患节能住宅外表朴实无华，但内部构造非常精致，尤其是在墙体结构、门窗玻璃、低耗能采暖制冷方式，屋面保温、遮阳系统等方面运用了大量的新技术。节能在我国还属于起步和发展阶段，在全国范围内还没有一套通用的体系，有些不成熟的节能技术匆忙上马，往往会造成一些垃圾建筑和建筑垃圾的产生，降低房屋的耐久性，不利于建筑结构的稳定，损坏建筑结构主体，缩短房屋的寿命，例如外墙内保温、外墙自保温、夹芯保温等做法所产生的一些问题正加剧一些垃圾建筑和建筑垃圾的产生的速度。中国当前节能小区普及概况3、节能材料供应不足，创新能力差目前市场上供应的节能材料品种简直，而且大多使用一次性能源，例如外墙保温大多采用聚苯板、聚氨脂，而每生产1T聚苯板大约需要消耗2T的原油，每生产1T聚氨脂大约需要消耗2T的石油化工原料，采暖、制冷、通风所需要的能源也大多为煤碳或石油，新技术、新产品的研发相对滞后，目前所使用的技术大多从国外引进，具有自主知识产权、能够形成主流产品与技术的骨干企业不多，难以满足日益扩大的市场需求。4、节能住宅的检测和验收方法不完善目前,国内外评价建筑节能是否达标,大多采用建筑热工法现场测量,建筑热工法现场测量中最关键的一项指标是建筑墙体的传热系数.现场测量的内容包括热流密度,室内外气温,保温建筑墙体的室内外表面温度以及热流计的两表面温度.所用的仪表主要是热流计和热电偶。此测试方法存在以测试单元墙体热工性能代表整栋楼的墙体墙体热工性能，测试时代表性的测点难以确定，难以迅速和全面地确定建筑小区内所有建筑墙体或屋面的传热系数值，建筑热工法现场测量急需具有测温速度快、灵敏度高、形象直观等优点的测试方法，以提高现场测试水平。从保温工程施工技术看，保温工程作为一项分项工程，目前仍缺少相应检查验收标准，国家建筑安装统一验收标准中也未列入相应的内容，施工质量难以提到很好的保证，需要进一步完善。节能住宅必须从发展循环经济的角度和城市总体布局出发，按住宅的全生命周期来规划设计建设。节能小区创新设计风环境设计绿化节能水环境设计自然采光太阳能的应用设计方向风环境设计嘉兴地区气候特点：嘉兴市地处北亚热带南缘，属东亚季风区，冬夏季风交替显著，四季分明，气温适中，雨水丰沛，日照充足，具有春湿、夏热、秋燥、冬冷的特点，因地处中纬度，夏令湿热多雨的天气比冬干天气短得多。一、小区总体布局规划：一般建筑群的平面布局有行列式、自由式、点式、周边式。行列式、自由式、点式均能获得较好的通风效果，周边式较为封闭。但具体量化描述不同位置通风性能，则需要通过软件进行模拟获得。所以就以往小区的分布特点来总结，本设计采用了新式的布局形式——院落式，以达到更好的通风效果。打破过去常用的条形建筑和各类行列式建筑的布局框框，采取以A、B型两种定型单元住宅来组成各种不同空间的“庭院式”布局方式，如图1。这种方式不同于过去的“周边式”布局，在每座建筑的连接处采取适当利空的手法，满足引风进室和改善院内小气候的需要。这种定型化、多样化的“庭院式”总体布局，不仅满足了湿热地区建筑总体上的功能需求，而且为形成幽静舒适的户外生活环境和加强居民之间的联系创造了有利的条件。风环境设计风环境设计二、建筑朝向在建筑朝向选择时，室内外通风是重要的考虑因素。为了组织好房间的自然通风，本设计使房间朝向尽量靠近夏季的主导风向。但当风正面吹向建筑物，建筑物的背风侧会产生明显的背风涡流区，风力弱、风向不稳定。若将建筑受风面与主导风向成角度布置，则有明显改善，当风向入射角加大至30°～60°时，气流能较顺利地导入建筑间距内，从各排迎风面进风，所以在本设计中，小区大部分建筑受风面与与主导风向成30°～60°。风环境设计三、建筑间距欲使建筑物获得良好的自然通风，周围建筑物，尤其是前栋建筑，其阻挡状况是决定的因素。要根据风向投射角对室外环境的影响程度来选择合理的间距，同时也可以结合建筑群体布局方式的改变以达到缩小间距的目的。综合考虑风的投射角与房间风速、风流场和涡流区的关系，选定投射角在45°左右比较恰当。据此，该小区的建筑间距争取（1.3～1.5）H，最少也要保证（1.0～1.2）H。四、建筑形体设计一般在室外风环境设计中，建筑单体竟可能采用流线型较好的体形，选择适合的朝向和体量，减小背风涡流区的范围。因此，本设计中采取对建筑“中部适当开口”、首层架空的形式，可有效疏导气流，大大减小背风涡流区的影响，改善室内外环境健康质量。小区的里面分析如图2所示。风环境设计立面通风分析图2风环境设计节能能效分析节能绿化无绿化街道达到34℃,植两排行道树的是32℃，相差2℃,而花园林荫道只有31℃，竟相差3℃之多。从地表温度来看，无绿化街道达到36.5℃，有两排行道树的街道是31.5℃，而林荫道只有30.5℃，相差5～6℃。炎热的夏天，当太阳直射在大地时，树木浓密的树冠可把太阳辐射的20%～25%反射到天空中，把35%吸收掉。同时树木的蒸腾作用还要吸收大量的热量。每公顷生长旺盛的森林，每天要向空中蒸腾8t水。同一时间，消耗热量16.72亿kj。天气晴朗时，林荫下的气温明显比空旷地区低。本小区采用的绿化形态为分散型绿化。分散型绿化可以提高人们的生活环境质量和增强小区景观观赏性。据调查资料显示，茂盛的树木能挡住50%～90%的太阳辐射，草地上的草可以挡住80%左右的太阳光线。在正常生长的大叶榕下，在离地高1.5米处，透过的太阳辐射热只有10%，由于绿化的遮荫，可使建筑物和地表温度降低很多，绿化了的地面辐射热是没有绿化地面的1/15～1/4。本小区的地表绿化设计中，采用的是复合绿化，绿化采用乔木、灌木与草木相结合的方式，以提高空间利用率。节能绿化水环境设计从居住区水系统出发，指出居住区水系统已从传统的给水、排水两大系统，发展到生态居住区中由建筑给水、废污水、中水、景观水体、雨水等组成的水环境系统。在对生态居住区水环境系统的构成进行了详细分析的基拙上，结合其社会、自然等条件，对其水环境系统进行了规划。1.建筑中水中水（reclaimedwater）的概念来源于20世纪60年代日本的“中水道”，意指水质介于水（饮用水）和下水（污水）之间的一种水路系统。①建筑中水水源可取自建筑物或建筑小区的生活排水和其他可利用的水源。优先选择水量充裕稳定、污染物浓度低、水质处理难度小、安全且具名易接受的中水水源。常被利用的水源可分杂排水（graywater）和优质杂排水（highgradegrarywater）。一般优质杂排水水质特征一般优质杂排水水质特征CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/l)120～20060～8050～10010～15色度（度）浊度（度）细菌总数（个/mL）大肠杆菌（个/mL）60～12050～100104103化学需氧量（CODCr）生化需氧量（BOD5）悬浮固体（SS）氨氮（-N）水环境设计②中水回用处理往往要结合多个单元，并不针对不同的中水水源而采用不同的处理工艺流程。与所有的工程一样，在确定中水回用处理工艺时应进行技术经济比较，选择合理的方案。生物处理和深度处理相结合的处理流程：原水→格栅→调节池→生物处理→沉淀→过滤（混凝剂）→消毒（消毒剂）→中水优质杂排水收集系统，调节池一水泵一毛发收集器一微絮凝过滤，生物活性炭一二氧化氯消毒一中水池一水泵一中水供水系统。③中水利用建筑中水的用途主要是城市污水再生利用分类中的城市杂用水类，包括绿化用水、冲厕、街道清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等。污水再生利用按用途分类，包括农林牧渔用水、城市杂用水、工业用水、景观环境用水、补充水源等。2.雨水利用雨水是气候资源中能计量、贮藏和运输的物质资源，是区域水资源最根本的来源。水资源利用的最早形式——雨水利用，已有数千年的历史。雨水利用时一种经济、使用的技术，可产生巨大的环境和生态效益，尤其在人类日益发展、对资源依赖越来越密切的今天，对城市的发展、人类与生态的共处、社会进步与环境和谐都有着深远的影响。①雨水的利用量与水质a.可利用水量建筑雨水利用与当地的气候条件、降水的季节分配、强度、雨水水质情况和地质地貌等因素有关，许多是客观的自认条件，但也有许多因素是可以控制的，通过合理的规划设计，在技术和经济可行的条件下使降雨量尽可能多地转化为可利用雨量。对于住宅小区而言，雨水主要有屋面、道路、绿地三种汇流介质。可利用雨量按下式计算：Q=HN·A·Ψ·α·βQ——年平均可用水量，m3；HN——年平均降水量，mm；A——汇水面积，如屋面雨水则为屋顶水平投影面积，m2；Ψ——径流系数，硬屋面0.8～0.9；混凝土和沥青路面0.8～0.9；绿地面0.15～0.25α——季节折减系数0.8～0.9，根据当地气象局多年统计分析确定；β——初期弃流系数0.8～0.9，根据降雨和水资料确定；降雨量应根据当地近10年以上降雨量资料确定。b.雨水水质根据我国城市空气质量状况及对雨水水质的实际情况，屋面、路面、绿地三种回流介中，路面径流雨水水质较差，绿地径流雨水又基本以渗透为主，可收集雨量有限，而屋面雨水水质较好、径流量大、便于收集利用，其利用价值高。②屋面雨水收屋面是城市中最适合和常用的雨水收集面。屋面雨水的收集除了通常屋顶外，根据建筑的特点，有时候还要考虑部分侧墙面的雨水。对斜屋顶，汇水面积应按垂直投影面计算。屋面雨水收集利用的