北方绿色住宅设计及相关技术研究

文/ 范静怡 河北建筑工程学院 河北张家口 075000

“生态、健康”的绿色住宅，是人们所追求和向往的居住模式，当今时代，低碳生态城市、绿色建筑成为世界城市规划和建筑设计的主流方向。作为在生活中居于重要地位的住宅建筑，也必然会被划入这一领域，承担起相应的义务，由普通住宅转向低碳、低能耗、健康、生态、可持续的新型住宅模式。本文以北方地区的绿色住宅为研究对象，系统的研究归纳其设计方法和相关技术，以期为北方绿色住宅的建设提供一定的依据。

1、概念

所谓绿色住宅就是在传统住宅的基础上，为了解决住宅的耗能、污染问题，实现绿色可持续的目标，延长住宅的使用寿命，根据当地的自然环境，运用生态学、建筑学的基本原理及现代科学手段，合理的安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系，为人们提供健康、适用和高效的居住空间的建筑。

柯布西耶说“住宅是居住的机器”，形容大工业时代住宅的工业化、装配化，然而机器是冰冷的，机械的，僵硬的，而绿色住宅，它不仅具有生态、环保的优点，比起居住的机器，绿色住宅更舒适多变，更人性化，适应性更强。

2、特点

我国绿色住宅是在结合中国实际情况，并吸取各国绿色住宅的先进理念的基础上发展起来的，它既有一般绿色住宅的优点，又表现出中国所独有的特色。主要表现出以下几方面的特点：

（1）低耗高效、可持续性，良好的应变性。绿色住宅具有可持续性和很强的应对变化的能力，并能够有效的降低能耗，提高建筑建设效率。

（2）富有人性化。绿色住宅可以应对不同心理、生理需求，体现出极大的人性化。

（3）节约环保。绿色住宅能够大限度的节约资源能源，保护环境。

（4）耐久适用、安全可靠、健康舒适

（5）绿色文明。绿色文明就是生态文明，是指人与自然、人与人、人与社会和谐共生，良性循环、全面可持续发展繁荣为基本宗旨的文化理论形态。这种文明与绿色住宅自然和谐的主旨完全一致，为绿色住宅提供了强大的理论支撑。

（6）科技先导。绿色住宅所追求的是各种科技成果最大限度的发挥自身优势，体现着最先进的科学技术。

3、北方地区绿色住宅的设计方法

北方地区冬季漫长而寒冷，平原地区夏季较炎热湿润，高原地区夏季较凉爽，需要进行冬季保温设计，部分地区还需要夏季隔热，其绿色住宅拥有自己独特的设计方法和原则，节能、节地、节水、节材、健康舒适、环保是其设计的具体要求。这里，结合北方地区的气候特点及分析研究，具体谈一下其设计思路和方法。

（1）对住宅的选址和布局进行合理的规划。应根据地形气候条件合理选择地址，使住宅有良好的自然通风和采光，同时在规划时，应缩小容积率以节约土地。

（2）确定所要选用的结构和围护体系。结构及围护体系作为支撑体，是绿色住宅的基本骨架，同时也是北方住宅资源和能源消耗最大的部位，选择合适的绿色结构和围护体系，可以有效的实现北方住宅的节能节材。在选择结构和围护类型时，要根据具体的地形、建筑层数、资金来做出针对性的选择，以实现最佳的性价比。

（3）合理选择绿色材料。北方地区物资丰富，一般应遵循就地取材的原则，合理选择绿色建筑材料，以实现节材节能。

（4）合理使用新能源。北方地区是天然的能源宝藏，合理使用太阳能、生物质能等新型能源，可以实现能源的可持续利用。

（5）合理使用绿色建筑技术。合理的使用北方地区适宜的绿色建筑技术，可以使住宅实现全方位的生态、低碳、健康、绿色。

（6）绿色设计及空间布局优化。需要在住宅建设过程中，从设计本身考虑住宅绿色化，通过设计来实现空间布局优化，使建筑功能合理，造价经济，健康环保。

4、北方绿色住宅相关技术研究

技术构成是绿色住宅设计中十分重要的一环，相较于传统住宅，绿色住宅很多先进性都体现在技术环节中。根据《绿色建筑评价标准》，绿色住宅的技术主要体现在节材、节地、节能、节水、节材、室内环境质量等方面，在这里，结合北方地区的气候及建筑特点，就一些相关新型技术进行探讨研究。

4.1 节能—相变蓄热型外围护结构在北方地区的应用

相变蓄热材料(PCM - Phase Change Material)是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质。其通过转变物理性质吸收或释放大量的潜热。作用原理是在温度低的时候释放热量，温度高的时候吸收热量，以此来调节室内温度，从而使室温更适合人体感受。相变蓄热材料被我国经列为国家级研发利用序列，随着其在建筑中的广泛使用，将成为节能环保的绿色最佳载体。

相变材料在建筑领域的主要作用是节能，可以达到节能60%-99%。以北方地区采暖为例，使用相变蓄热材料，按照100平米的房屋为测量单位计算，一个采暖季的用电量只有10度左右。将相变蓄热与其他绿色技术如太阳能利用技术、新型室内采暖技术结合使用，会获得更优的绿色节能结果。

在青海地区绿色生态型农村住宅设计中，就采用了相变蓄热天窗技术，将相变材料贴附在卧室屋顶的天窗开启扇上，白天打开窗扇接收阳光的照射，温度上升材料开始液化，并将能量储存在材料中，夜晚气温下降则将天窗关闭，在材料由液态变为固态的过程中，能量开始向室内释放，实现室内取暖，大大减少了建筑耗能。

4.2 室内环境质量—整体卫浴集成技术及其在北方地区的应用

随着生活水平的提高，人们对于居住品质的要求也在逐渐提高绿色住宅体系做为新时代先进的住宅模板，卫生间是体现其设计人性化和技术优越性的重点部位。对于北方住宅而言，整体卫浴可以有效的缩短工期，节水节材，实现室内环境的优化。

所谓整体卫浴，是指在有限空间内，通过工业化生产的部品，实现洗漱、沐浴、盆浴、如厕等多种功能的独立卫生单元。整体卫浴技术实现了建造装修的一体化施工，通过技术应用集成化，生产设计标准化，从根本上提高了住宅的综合性能，是中国未来卫生间设计发展的主流方向。整体卫浴的理念和绿色住宅的理念是相配套的，能满足人们多样化的住房需求，故而，整体卫浴技术被引入到绿色住宅中，也是顺理成章的。

整体卫浴技术具有以下特点：

（1）整体性。整体卫浴的浴缸防水盆、洗面盆都是一体化的，模压底盘也是整体的，并和其他配件形成了整体构架，可以大量复制，整体性高。

（2）工业化和装配化，安装简便，缩短工期。

（3）材质良好，干净整洁，方便清理。

（4）防渗漏性强。一体化的防水底盘具有很强的防漏性能。

（5）空间利用充分。由于整体卫浴在结构上具有整体性，搭配合理，会使得空间得到更充分的利用。

（6）集成排水。整体卫浴采用一体式排水地漏，现场作业时只需连接排水管就可以。

在北方地区，整体卫浴技术是十分适用的。其在北方地区的适用性表现在以下几个方面：

（1）北方地区的冬季时间漫长，对工期有严格的要求，整体卫浴工业化程度高，器具可大量复制生产，大大缩短了工期。

（2）器具可现场装配，为干式作业，受温度影响小。

（3）安装方便，清洁卫生，节约水资源。

（4）节材，节约空间，实现了室内环境的优化。

因而，整体卫浴技术成为北方地区CSI住宅体系中卫生间设计的绝佳选择。

总结：

随着社会的进步和人们自身素质的提高，对于高品质生活的追求，成为人心之所向。居住建筑作为围护空间，是人们最常驻留的场所，它为人们提供了家，它是家人们温暖的乐园，因而，居住建筑是建筑设计发展方向的导向标，也是高品质生活的物质载体。

21世纪的中国，各个方面都在高速发展，人们对住宅的要求已不仅仅是遮风避雨、安居之所，而是有着更深层次的心理和精神需求。绿色住宅正是在这样的社会需求下发展起来的，健康、舒适、绿色、长寿作为绿色住宅的基本标志，符合中国的基本国情和新时代的居住理念，随着经济的不断发展和技术环节的持续进步，绿色住宅在中国必将璀璨绽放，得到更深远的发展和应用。

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