摘要：隨著社會的發展和文明的進步，特別是人口、資源和環境問題的日益尖銳，建筑的生態可持續發展備受關注。本文通過“180m³”綠色低碳住宅競賽實例，從低碳技術的層面，探討在東北地區，依據其氣候特點，將如何運用被動式太陽能技術、主動式太陽能技術，最大限度的利用太陽能，雨水及自然風等天然資源，創造出舒適宜人的人居環境，以此減少對周圍環境的負荷，節約能源及資源。

　　關鍵詞：180m³ 低碳 節能 太陽能 太陽房

　　“人法地，地法天，天法道，道法自然。”《道德經》，這種“道法自然”的思想，強調人來自于自然，是自然的一部分，人與自然和諧統一，并著重強調人的主觀能動性，人能變天然之物，為人為之物，并為人所用。這種中國古代天人合一的生態思想告誡我們現代人，在依附于賴以生存大自然同時更要注意愛護保護它。也只有這樣人類才能不斷繁衍生息，延續人類現代文明。而科技高度發達的今天，人類的活動卻對地球造成了嚴重的破壞。生物賴以生存的森林、湖泊、濕地等正以驚人的速度消失;煤炭、石油、天然氣等不可再生能源因過度開采而面臨枯竭;能源燃燒排放的大量溫室氣體導致全球氣候變暖，由此引發的極地冰蓋融化、海平面上升等問題威脅到人類的生存發展。 保護地球資源環境、尋求可持續發展模式已刻不容緩。綠色低碳建筑出現，在擁擠的地球上成為了一根救命稻草。綠色低碳建筑在建筑的壽命周期內,能夠最大限度地節約資源(節能,節地,節水,節材) ,保護環境和減少污染,為人們提供健康舒適的空間與自然和諧相處。本文通過這個節能住宅設計，探討一下節能技術的運用。

　　1 設計背景及要求

　　1.1空間限制

　　“180m³”綠色低碳住宅的設計規范是，“180m³”可以是60平米X 3米高，也可以是45平方米X4米的層高。在總空間不突破“180m³” 的約束條件下，可以任意設計開間、進深，但必須要使居住者感到舒適合理。綠色低碳住宅實際上還可能涉及相關的綠色低碳室外環境可根據需求進行綜合考慮。

　　1.2地理氣候要求

　　“180m³”的綠色低碳住宅可以建設在地球上任何一個適宜人居住的地方，不論是熱帶、溫帶還是寒帶，前提是該綠色低碳住宅必須適應當地的氣候條件，能夠節能減排、保護環境，符合低碳生活方式。實際上，“180m³”的綠色低碳住宅最適合安置的地方是人口密集、土地稀缺的大中城市

　　2 功能空間設計

　　2.1空間的局限及不可變性

　　隨著居民人均收入的增加，生活水平的提高，家庭居住狀況的變化，家庭結構、生活方式等問題日漸凸現。住房面積、空間、功能產生了不適應。原住宅功能設計缺乏預見性和超前性。由于家庭成員年齡和生活方式的變化，家庭結構也有生命周期，主要體現在子女在成長過程中與家庭的關聯上，未成年的子女依賴于家庭的撫養，子女成年之后獨立謀生，組織新的家庭，步入新家庭的生命周期，此時原來的核心家庭出現空巢狀態，并逐步步入老年。住宅對于每個家庭不是一個靜態的商品。居住者在漫長的生活過程中，不斷地適應年齡、家庭生活、生老病死等自身條件的變化，同時也不斷地承受經濟生活、社會生活、工作條件等來自社會及周圍環境給予的影響。

　　2.2空間的局限及不可變性

　　實際上，住宅上一個以使用者為中心的變化、靈活的開放的空間系統，靈活性、開放性、可參與性是住宅具有的特質，設計和建造是應充分考慮到住宅建設這一特殊屬性。1977年《馬丘比丘憲章》中也曾指出：“住房不能在當作一種實用商品來看待了，必須要把它看成為促進社會發展的一種強有力的工具，住宅具有靈活性，以便于適應社會要求的變化，并鼓勵建筑使用者創造性地參與設計和施工。”

　　本設計采用半徑為4. 5m圓形平面，形成層高為3米圓柱形空間，具有旋轉性可變性。中間設計為圓柱形核心筒，內部功能為衛生間，以便管線布置及通風要求。四片內墻體以核心筒為軸進行旋轉以劃分不同功能分區，來適應不同數量的家庭成員的生活需求。墻體內集成電、信等管線。居住者也可根據個人需求設置不同墻厚集成家具以節約空間方便使用。外墻采用靜態保溫墻體以利于保溫及開窗采光(如圖1)。

　　3 生態綠色技術應用

　　3.1被動生態策略

　　被動式太陽能系統的能量利用比較充分，效率較高，經濟實惠，且簡而易行，發展前途比較廣闊。作為建筑師首先應該從建筑的形體空間，及功能布局上來適應當地地理氣候特征，以此達到最基礎的節能要求。本設計基于“180m³”空間要求的基礎上，采用了圓形平面，形成了圓柱體空間，介于長方體、正方體，圓柱體體型系數最小，散熱面積最小最利于節能，相等的外圍護面積獲得最大的容積，冬季損失熱量最少，夏季得熱量最少。本設計考慮東北的氣候特點，設計了集通風及集熱供暖為一體的煙囪。住宅中心核心筒部分升起，利用煙囪效應形成熱壓差，夏季可加快室內空氣流動的，帶走室內多余的熱量是室內涼爽宜人;屋頂部分運用透光及相變材料，冬天作為一個集熱塔吸收太陽能，通過屋頂的風機為底部空間輸送暖風，以升高室內溫度，節約采暖耗能。門廳部分還設計了被動式太陽房，夏季氣候炎熱，太陽房內設置可開啟的小窗戶，形成氣流的正負氣壓差，具有一定的拔風作用，帶走多余熱量，并且頂部種植一些藤蔓類植物，增加空氣濕度，改善室內小氣候;冬季太陽房內獲得充足日照，隔墻為蓄熱墻體，并結合蓄熱性強的鵝卵石基礎組成了直接間接的混合系統。

　　3.2主動生態策略

　　主動式太陽能技術主要運用了，太陽能光電板、太陽能熱水器，及雨水回收裝置。地處東北地區的沈陽有良好的日照，屋頂設置了太陽能能光電板可供平時照明使用。屋頂還設置了一部分太陽能熱水器以供平時生活用水，考慮東北地區冬季熱損失嚴重的問題，結合基礎高蓄熱性進行了一體化設計，使熱水儲于地下水箱，大大減少了熱損失。并進一步結合地熱系統可為室內供暖，減少冬季供暖耗能。結合住宅形體，在建筑北側設置了雨水回收系統，并設置了一定的過濾系統，進行中水回收再利用，以供日常生活用水。

　　結語

　　本設計綜合考慮地理氣候特征，形體設計成最利于節地節能的圓形，并配以現已成熟的太陽能技術，形成太陽能建筑一體化的低層住宅。根據相關數據證明本建筑可以有效的做到節地、節水、節能、節材。借助天然純凈的太陽能很好的改善室內熱環境，節約了用來供暖、制冷的大量電力，煤炭等能源。在全球倡導的生態可持續發展的今天，向綠色低碳建筑轉型，實現建筑業對環境的低碳排放、低污染、低影響，是建筑行業可持續發展的必由之路。可真正實施起來也存在很多問題，如：建筑的個性化與太陽能設備工業化之間的矛盾，又如節能效果顯著但經濟性差的矛盾等問題都阻礙著低碳節能技術的普及。盡管如此，在生態環境被嚴重破壞的今天，人類的生存與發展受到威脅的今天，我們每個人都不能置身于氣候變化的挑戰之外，尤其是我們建筑師更要肩負起自己的責任，發展綠色建筑 ,打造生態城市 ,還我們一個生態可持續發展的家園為人類、為子孫后代做出貢獻。

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