住宅建筑论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇住宅建筑论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

2吸气阀的应用

我们在施工中，经常会遇到排水透气管无法直接穿越顶板伸出屋面的情况，或透气管上部屋面为上人屋面，而不能透气立管直接设置在屋面上，我们知道，若排水管道不设透气管，则容易降低排水流量，并使排水管道内形成负压，破坏水封，若在立管顶部设置吸气阀即可解决，该阀负压时开启吸气，正压时关闭，臭气无法逸进室内，该阀还有如下作用：替代室外通气帽，建设屋面干净美观；替代环形通气管及通气立管，节约空间；作为排水检查口，便于疏通管道。

3同层排水应用

在日常施工和维修中，经常会遇到由于管材质量或施工不当，造成排水支管漏水，或在进行排水支管施工时，破坏了卫生间的防水层，排水支管穿过卫生间楼板处，因为处理不当造成卫生间漏水等现象，这除了我们具体施工人员在施工过程中注意提高工程质量，改变排水支管的布置方式，也是解决卫生间漏水的重要方法。常规的卫生间排水支管都布置在卫生间楼板下，当该部分排水支管或卫生间楼板发生漏水现象时，通常会给下层住户造成一定的影响，现在有一种叫同层排水的布管方式，可以从根本上解决上述问题。此布管方式的具体做法是：提高卫生间的地面高度（实际高度随选用的排水管材料及实际的布管方式而定），例如：当使用HDPE管时即高密度聚乙烯管，所需高度为100-150mm，按施工图的设计将管道设在楼板内，在隐蔽前，对该部分排水支管进行灌水试验，并报监理验收，然后，填充砂浆覆盖管道即可。

注意：管道应设在防水层上，在施工时应尽量注意保护防水层。在土建填充砂浆时，必须有专人在现场看护，防止土建施工人员在捣实砂浆时，将排水支管移位或损坏。如某工程，在卫生间排水支管设计方面，全面采用了同层排水方案，并设计选用了强度高、严密性和耐腐蚀性较好、低噪音的HDPE管。在施工中，我们发现，要实现同层排水的设计理念，在选择排水支管材质和卫生洁具型式方面有很强的强制性。在选择过程中，发现能满足同层排水布置方式的管材确实不多。例如，最理想的芯层发泡UPVC管，虽然管材本身的强度及耐腐蚀性能满足埋于地里而不轻易损坏，但其管道粘接连接口却不能让人放心，除非将卫生间地面架空，其地面为活动地板，将UPVC管置于其内，这样势必增加建筑装修成本，而且卫生间面积不大，维修空间狭小，其实用性不大，最后还是选了HDPE管。由于HDPE管的连接方式为热溶，因此，该管道无需维修。或使用同层排水布管方式较经济实用，但有如下问题，在设计及施工中需要注意：尽可能将坐便器排水口靠近排水立管井安装，这样就避免了卫生间地坪内埋设大口径排水管的可能性，降低了卫生间地面厚度，而且一旦该部分管道发生堵塞现象，也便于疏通；其余排水支管应尽量靠墙角布置，这样就避免了将整个卫生间地面抬高，而只在墙角部分将管道覆盖即可；面盆排水存水弯尽量采用P型存水弯，从而使该部分排水支管有可能设于卫生间墙内，这样不仅保证了排水支管的坡度，也减少了管道在卫生间的地面占用面积。

4W型元承口机制柔性排水铸铁管的施工方法和注意事项

4.1材料简介

W型无承口机制柔性排水铸铁管是在STL型基础上发展起来的新型管材，工艺上有很大创新。

W型无承口直管及管件摒弃传统的立模或横模浇筑而采用高速离心铸造技术，其组织致密、管壁薄、外观光滑、无沙眼和夹渣，抗拉与抗压强度高。直管长度为3m，大大减少了中间接头数量并可按照需要截取任意长度，节省管材，降低消耗及成本。W型无承口管箍采用带肋不锈钢卡箍，内衬橡胶圈柔性连接，抗震性能较好，允许在一定范围内摆且不会渗漏。

4.2施工方法

4.2.1下料：用无锯齿来切割管材，要保证管口平直。

4.2.2连接：松开不锈钢卡箍，取出内衬橡胶圈，将橡胶圈和不锈钢卡箍套入管口一侧，待管口对齐后，将橡胶圈置于接口上，锁紧不锈钢卡箍紧固螺丝即完成管道连接。

4.2.3支架设置

在直管段上就管材强度而言，每3m设置个支架，也是可以的。但由于W型无承口机制柔性排水铸铁管接口属柔性接口，当支架置于直管段中段时，理论上找到管道重心点也可将管道保持平衡，实际工作中，此点较难找，因此，常常无法使管道接口保证平滑，影响了管道坡度，在实际施工中，我们采取了每隔1.5m设置一个支架的方法来进行支架布置，结果证明，此间距较好解决了管道外观和管道坡度问题，在其它管段上，我们仍然比照承插铸铁排水管的支架设置要求，每个接口处设置一个支架。

在进行承插铸铁排水管和UPVC排水管施工时，我们通常选择圆钢做吊架材料。这样，不仅节约了钢材，方便了施工，同时也降低了建筑物的承重，在进行W型无承口机制柔性铸铁管施工时，一开始在选择支架型材时，我们也考虑了圆钢做吊架，并且完成了不少管道的安装，在直管段施工中，若支架吊点成直线，安装好的管道其水平度尚可控制在允许范围内，而在进行卫生间排水支管施工时，由于该部位零件较多，接口较多，若继续用圆钢做吊架，则管道外形很难看，水平度无法控制，发现问题后，及时采用了角钢做吊架。实践证明，若下料准确，用角钢做W型无承口机制铸铁排水管支管的支架用料，能较好地保证管道成形整齐，使其达到施工验收标准。

4.2.4灌水试验和通水试验

比照承插铸铁排水管和UPVC排水管，W型无承口机制铸铁排水管的灌水试验，相对要容易做，选择好灌水范围，在其管道下方拆除一段管道，装好用钢管制的堵头，即可进行范围的灌水试验，或用气堵也可。

在进行通水试验时，若发现管道有堵塞现象，确定堵塞部位后，拆除管道不锈钢卡箍，即可进行管道清理工作。

4.3注意事项

在进行W型无承口机制铸铁排水管的施工时，有以下几点需要注意：管道切口一定要整齐，否则无法保证管道接口的严密性；管道接口处两端管材的外径要保证一致，一旦发现不一致时更换或进行修整；设置支架时，其支架根部位置一定要用线拉来确定吊点位置，用支架的整齐来保证管道的外观整齐，而不是反之。

篇2

美国建筑家弗兰克·赖特是美国现代建筑中最具有代表意义的先驱人物。他毕生设计了大量的住宅建筑都具有非常突出的个人探索特征；提出了自己的“有机建筑”理论。1937年，他设计出“美国风格”的住宅建筑，这种风格的住宅建筑的构思是采用现代主义的简单几何形式，内部空间流动，没有任何装饰节，具有部分国际主义风格的特征。但是内部采用壁炉，讲究郊外环境的这些特点，又是赖特自己发展出来的。下面主要介绍赖特美国风格住宅建筑的五个特点。

1充分实现建筑的功能，优化建筑内外部空间关系，简化平面关系

赖特住宅建筑的美国风格既表现住宅大多数有简洁的形体，直线方角，功能分区很明确；又具有草原住宅所反映的讲究与环境的配合和表达材料性能的特点。

在草原住宅的十字平面里，服务空间、餐厅、起居室和入口一般各占一翼，卧室多在二层平面。而美国风格多数只有一层，因此，卧室降到一层，占据了平面的一翼。所以，厨房和起居室就被合并为一翼。

典型的美国风格住宅是由两个部分组的。起居空间包括一个以壁炉为中心的起居室，一个作为餐厅的凹室，和一个对起居室开放的厨房。私人空间可能包括一个书房，客房，或附带工作室的卧房。通常这些空间都沿着一条单一的走廊规律的排成一行。一般都把主卧室安排在走廊的尽端。这两个部分又以起居空间为主，私人空间为次，而赖特设计的建筑主空间开敞且水平伸展的平面因加上了传统住宅的中心壁炉而得到稳定性。壁炉不仅仅是主空间的中心，也是整个住宅平面的中心。平面从这里延伸向门廊和外部平台，强调出从内部空间到外部空间的延伸，打破了旧住宅的封闭感，增强了空间连续性。

住宅的入口一般都被设置在起居空间和私人空间这两大部分的连接处。赖特的建筑都有精心设计的序列空间。他的房子的入口总是一个精心设计的元素。从前门到起居室往往是迂回而入的，当人从较狭小的入口空间进入开阔的起居室时，有豁然开朗的感觉。这里采用的是先抑后扬的手法。有时会有书架从入口处墙面一直延伸到起居室，引导视线。而给私人空间单设一个入口又是赖特的另一手法，借此，主人能在客人面前保持更多的隐私。从公共空间进入私人空间一般都要从操作间的前面经过，这样女主人就能方便的掌握家庭成员的动向。

他在起居室对着院子的长边多设计为连续的玻璃门窗，形成一整面的“玻璃墙”，视线通透。从而室外空间在人的心理层面上成为了室内空间的延续。开阔的视野扩大了人们感受到的空间范围。

草原住宅的复杂坡屋顶被他设计的美国风格住宅平直屋顶所代替。屋顶总是在长轴方向从内向外伸出，表现出空间的内外连续。

他设计采用条形高侧窗：从室外看，窗户在平面中退进，檐下水平连续的高侧窗，暗示了内部的连续空间。从室内看，高侧窗使墙面与屋顶脱离，视线得以沿屋顶延伸。强调了空间的向外发展。

在内部空间上赖特不断地追求局部和整体不可截然分割的一体的连续的空间，减少或完全消除了房子内部的划分。

大部分美国风格住宅的内部空间界限含糊而复杂，起居、就餐、炊事、门廊、平台的空间是互迭的。赖特在墙体的分解和组合方面挥洒自如，空间围合往往不是“徒有四壁”，只是暗示出空间范围。墙只是作为限定空间的隔断。由于所有的空间尽端都是开放的，没有明确的空间起始和结束的标志，这种空间的变换只有通过人在室内的移动方能感受到。

赖特认为，简洁和宁静是任何艺术品真实价值的评价标准，应以尽可能少的房间去满足生活使用。他在平面设计上尽可能简洁：车库被简化成只有顶盖的停车坪；去除了大而阴暗潮湿的地下室，只提供了小地窖用以储存燃料，放置洗衣机等；提倡使用壁柜，舍弃了无窗的储藏室。他通过不懈的努力，使房屋平面简单化，然后仔细推敲这些房间的组合，使舒适、有效和美观相结合。同时也降低了房屋造价，符合经济原则。

2注重建筑与环境协调

赖特特别注重对外部自然的理解和尊重。正由于对自然的理解与尊重他才强调材料的本色。

赖特认为美来源于自然，因此特别强调建筑物的设计要尊重天然环境，每栋建筑物都应是基地独一无二的产物。只要基地的自然条件有特征，建筑就应像在它的基地自然生长出来那样与周围环境相协调。

有些美国风格的房子蓄意将他们的背面转向街道，而对着后面的花园开放。花园几乎伸入到起居室的心脏，内外浑为一体，就如同人的生命。这样，居室在自然的怀抱之中，自然则进入了居室。所有的屋顶都是平直的，外墙的木材纹理也是水平方向的，水平线条在感觉上压低了住宅的高度，使它与基地更加贴近。

与天然的形式一样，色彩也必须符合居住习惯，使用的都是泥土和秋叶的柔和、温暖、乐观的色调。

接近自然、模拟自然、忠于自然材料、适应自然气候这四方面正是赖特对外部自然的认识在建筑创作中的充分体现。

3强调保持材料本色

这种住宅只用砖、木、纸、水泥、玻璃五种材料，而且还尽量使用工厂成品，所以常常户主们自己都可以动手建造，因此比较经济。

由于这种建筑消除了一切不必要的装饰，强调保持材料本色，所以给建筑带来了一种自然的美。赖特忠于天然材料的特质并将他们在建筑整体中充分地展露，成为建筑物与自然之间的有力联系。他很善于利用材料和装饰取得与周围环境的内在联系，在设计中体现了砖、木的本来面目，使建筑物与大自然相依存。

赖特认为最有人情味的材料就是木材。人们都愿意亲近木材，触摸它和欣赏它。木材因天然生长而形成美丽的纹理，尤其是在锯开和刨光后，这种木纹会带着光泽而显现出来，这正是木材最美妙的性质。在美国风住宅中。木材是最经济和合理地使用和表现的。木材经刨光之后所显露的自然典雅的色彩和纹理为美国风住宅增添了光彩。

赖特还曾说过；“茶褐色或红棕色的砖墙是最好的土色。它们不是从草地上突然冒出的，也不是像弹弓那样射出来的，而是很清楚地意识到他们脚下的地面，并向地面平缓伸展出一个坚实的基础，使建筑物显得更牢固的地面，而它的典雅的形态又受到上部屋檐的护卫。”美国风格建筑中的砖墙多出现在局部，用以强调竖向线条，突出中心壁炉。与水平线条的夹心板墙形成对比。恰到好处地展现了砖的材料纹理、色彩和砌筑工艺。

4大胆采取特殊表现形式

赖特不仅仅满足于用矩形来限定空间，他也在摸索用新的形体去表达。运动的空间必须有动态的外壳——一种无穷连续的可塑空间。这样，圆和螺线就成了他最倾心的几何形式。在材料和技术还不能便利的实现这种形体时，六角形就是一种过渡形式。

篇3

2住宅建筑平面节能设计

建筑的平面设计是基于满足住户家庭构成、生活习惯和生活态度等方面要求的角度提出的，主要包括住宅建筑功能的多样性设计、房屋的采光通风性能设计、住宅舒适度设计、住宅建筑面积的合理利用率以及房屋功能布局设计等五个重要方面。而建筑节能设计除了要满足这个五个方面的要求之外，还要对住宅建筑的平面布局形状、局部热环境分布以及温度阻尼区的设置等因素进行综合考量。首先呢，住宅建筑的平面布局应当尽量的保持规整，在保证安全性的情况下尽量的减少建筑的护栏结构面积，这样能够实现夏季减少辐射、冬季增加室内光照面积的目的，进而降低住宅建筑的能源消耗。其次，在热环境设计方面，要将住宅中的上下高度相对较低的厨房、厕所、过厅等设计在整个房屋的北侧，将卧室、客厅等设计在南侧，这样就能够提高住宅对太阳能利用度的大大提高，进而达到降低能耗的目的。另外，要在住宅建筑中设计一定的温度阻尼区，例如设计封闭式的楼梯间、对屋面上的入孔进行密封处理，减少住宅建筑的传热损失。

3住宅建筑的围护结构和材料设计

(1)住宅建筑的屋面节能设计。屋面在整个住宅建筑的面积中所占的比例不大，但是屋面对顶层楼房的舒适度有着重要的影响，在顶层楼房的节能设计中具有十分重要的作用。首先，在屋面保温层材料选择方面不宜选择密度较高的保温材料，避免造成屋面厚度过大。其次，吸水率较大的保温材料也不宜在屋面上使用，这种材料会在大大降低屋面的保温效果。目前，高校保温材料保温屋面、倒置式保温屋面等节能屋面已经在住宅建筑中得到广泛的应用。此外，在生态建筑理念下，很多建筑采用的种植屋面、遮阳屋面等也能够大大降低屋面的能源消耗。(2)住宅建筑的墙体节能设计。建筑墙体在整个住宅建筑中的面积比例比较大，目前经常采用的住宅建筑墙体节能设计主要是复合墙体节能，这种墙体是在原有的墙体主结构上根据实际建设要求增加一层或者是几层复合的绝热保温材料，进而对墙体的热工性能产生积极影响。根据复合节能材料与墙体主结构之间的位置关系，住宅建筑的墙体节能设计主要分为墙体内部保温技术和外部保温技术两大类，其中墙体外部保温技术是目前大力推广的一种节能设计方案，这种节能设计不仅能够满足新建住宅区的节能设计要求，而且在旧楼改造中也能够起到积极的作用。(3)住宅建筑的外窗节能设计。住宅建筑的外窗窗框材料选择、玻璃的种类以及遮阳措施都会对建筑的热工性能产生影响。因此，为了实现降低能耗的需求，应当在住宅建筑中尽量的使用新型保温节能外窗，在材料选择上注重热工性能较好的材料使用。另外，窗墙面积的设计也对住宅建筑的节能产生有效影响，窗墙面积直接影响到住宅的空调系统能耗量，因此在设计过程中，要根据实际情况合理的控制，一般北向的房屋北向面积不大于25%，南向房屋南向面积不超过35%，而东西向房屋面积不超过30%。

篇4

环保型建材应具有以下特性：一是满足建筑物的力学性能、使用功能以及耐久性的要求。二是对自然环境具有亲和性、符合可持续发展的原则。即节省资源和能源，不产生或不排放污染环境、破坏生态的有害物质，减轻对地球和生态系统的负荷，实现非再生性资源的可循环使用。三是能够为人类构筑温馨、舒适、健康、便捷的生存环境。

1、住宅建筑装饰材料的污染及其原因

随着人们生活水平的提高，逐渐对住宅建筑的环境设计重视起来，力求创造一个舒适、高雅的生活和工作环境。但是室内装修使用不少材料大都是由化工材料制成的，有的本身含有有毒物质，它们不断地向室内空气中挥发有毒成分，给人体带来不良影响。据报道，美国环境保护局的专家们曾经对数个城市的10幢新建房屋建筑作抽样检查证实，在现代化房屋建筑内空气含有多达500余种的化学物质，比室外要高出许多倍。又据美国微生物学会年会有关论文报道，现代房屋建筑的2%~3％有石棉和氡，10%左右有病毒、细菌等微生物。含有这些有害物质的建筑被称为“病态建筑”，这些有“病”的建筑常常会把自身的“病”传染给房屋的使用者[1].

事实证明，建筑材料问题是非常重要的，所释放的各种气体如氨、甲醛、苯、氡等对人体的健康非常不利。封闭的室内环境由于温度、湿度较大，有些材料会为霉菌和细菌生长提供养料，对人体的危害更大。具体来说，住宅建筑装修的污染物主要来自以下几个方面：

（1）板材类。不符合环保标准的人造装修板材，内含超标的甲醛，如大芯板（细木工板）、胶合板、纤维板、刨花板，以及用这些板材制作的复合地板、家具等。甲醛主要来自于制作复合板材所使用的脲醛树脂胶，这种胶具有胶接强度高、不易开胶的特点，是目前生产各种复合板材普遍使用的粘合剂。脲醛树脂胶含有甲醛，会形成游离甲醛气体释放到空气中，而甲醛为高毒性物质。

（2）石材类。石材类装修材料如花岗岩、大理石、石膏、瓷砖等，含有一种叫做氡的有害物质。氡是世界卫生组织公布的19种环境致癌物之一，它是仅次于吸烟的第二个肺癌致病因。

（3）涂料类。房屋装修使用的油漆、涂料、防水材料，以及各种油漆涂料的添加剂和稀释剂含有有害物质苯。

（4）水泥等。水泥等建材主要含有有害物质氨，它是一种无色、有强烈刺激性气味的气体。装修设计的环保，最主要取决于材料的环保程度。现在的建筑材料打出了很多环保的卖点，如节水、节能、防霉、防虫、防菌等，这给了设计师更大的发挥空间。不过，设计师一般是按照客户的要求，以及开出的价格来选择用料的，环保材料价格相对较高。

我国目前室内装修的环境污染问题相当严重，但在重视和治理方面还存在较大差距。原因如下：首先，随着生活水平的提高，人们对居住条件要求越来越高，但很多消费者的室内环保意识并不强，在装修时注重的往往是居室的豪华与气派，而忽视了装修后的室内环境污染。其次，从我国装修材料市场上看，大多数生产企业和经销商并不了解自己生产或销售的产品是否符合国家标准。因而不能按照国家标准生产或销售装修材料，使污染室内环境的建材源源不断产出并流入市场。再次，装修材料生产企业资质低生产技术水平落后，没有采用无污染技术（清洁生产）。

2、住宅建筑应合理选择和使用环保型建筑材料

2.1注重采用新型环保建材

作为现代建筑工程重要物质基础的新型建材，国际上称之为健康建材、绿色建材、环境建材、生态建材等。环保型建材及制品主要包括：新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料、装饰装修材料和无机非金属新材料等。按照世界卫生组织的建议，健康住宅应能使居住者在身体上、精神上和社会上完全处于良好的状态，应达到的具体指标最重要的一条，就是尽可能不使用有毒、有害的建筑装饰材料，如含高挥发性有机物的涂料；含高甲醛等过敏性化学物质的胶合板、纤维板、胶粘剂；含放射性高的花岗石、大理石、陶瓷面砖、煤矸石砖；含微细石棉纤维的石棉纤维水泥制品等[2].

因此，应该仔细地选择和恰当地运用环保型建材，将建筑材料对环境和人体健康的不利影响限制在最小范围内。避免使用那些产生放射性污染的材料，溶剂型油漆、化纤毛毯、复合木板和其他建筑产品都可能在空气里释放出甲醛等挥发性的有机混合物（VOC），这些化学制品不仅影响建筑工人和建筑使用者的健康，同时，也会增加环境中的粉尘和有机物污染。

2.2遵循国家的环保法规

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》于2002－01－01正式实施。室内装修的环境污染问题已引起国家的重视，最近，国家质监局等部门公布实施了《室内装饰装修材料人造板及其制品中有害物质限量》等一系列环保法规，应努力执行。应选用已通过环保管理认证的材料；减少设计中色彩鲜艳石材的运用；多采用优质聚酯漆和环保型硝基漆，减少或杜绝在空气流通较差的房间使用醇酸油漆的数量。当然，不同的建筑类型有不同的设计标准，但健康和无害化应该是普遍的原则。

2.3加强宣传工作，提高环保意识

利用各种宣传媒体进行环保意识、环保知识、环保建材知识的教育，使全民树立起强烈的生态意识和环保意识，树立加快发展环保型建材的责任感，自觉地参与保护生态环境、发展环保型建材的工作中。室外的绿色营造了美丽的环境，室内设计方面同样需要环保意识，严格控制住宅建筑的装修污染：

（1）要严格选材。首先，要看装饰材料是否是正规生产厂家的产品，要查看生产厂的商标、生产地址、防伪标志等。然后，要看产品检测报告中的甲醛、苯等有害物体释放量是否合乎标准。

（2）要在装修后找有资质、正规的室内环境监测部门进行检测，听取专家的意见，选择合适的入住时间。最好空闲一段时间，使室内有害物质消释到安全系数内再入住。

（3）在入往后常开窗户加强通风，加速室内不良物质和气体的排放。

（4）如果在入住后有不良反映，要及时到医院检查身体，并请检测部门来检测，及时清除致病的污染源。

（5）要学习、掌握一些装修环保标准和法规，在遇到因装修污染引起的纠纷时，要按照国家的环保法规依法调解或经诉讼解决。

3、住宅建筑可持续发展的途径

3.1提倡绿色住宅建筑

20世纪90年代开始，“可持续发展”成为世界上许多国家的发展战略，专家们提出了“绿色建筑”的概念。绿色建筑就是“资源有效利用的建筑”，亦即节能、环保、舒适、健康、有效的建筑，简言之为低能耗、低污染的建筑。对于材料的选用遵循以下原则：一是提倡使用3R材料（可重复使用、可循环使用、可再生使用）。二是选用无毒、无害、不污染环境，有益人体健康的材料和产品，宜采用取得国家环境保护标志的材料、产品。

与传统建材相比，制造新型建材不仅可以降低自然资源的消耗和能耗，而且能使大量的工业废弃物得合理的开发与利用；新型建材不仅不会对人类的生存环境造成污染，而是有益于人体的健康，有助于改善建筑功能，起到防霉、隔音、隔热、杀菌、调温、调湿、调光、阻燃、除臭、防射线、抗静电、抗震等作用；制造新型建材不仅可以采用不对环境造成污染的生产技术，而且在产品结束其使用寿命后，还可以作为再生资源加以利用，不会形成新的废异物。

3.2提倡清洁生产（无污染技术）

减少建材生产对地球环境和生态平衡的负面影响。现代社会经济发达、基础设施建设规模庞大，建筑材料的大量生产和使用一方面为人类构筑了丰富多彩、便捷的生活设施，但同时其发展是以能源的过度消耗和环境污染为代价的。笔者认为，忽视原材料的“环境价值”是建筑对环境产生不利影响的原因之一。因此，要保护环境，实现可持续的建筑设计，就必须把原材料对环境造成的影响，加入衡量建筑的价值体系中去。建筑是取之自然又回归自然的创造性工程，所使用的材料不应对人体及周边环境产生危害，如墙体采用粘土砖即是对自然的破坏。并尽量采用低蕴能材料，避免有毒污染材料。建材生产避免以破坏、占有土地林木为代价的，在我国每年的建材资源消耗达50亿t，毁坏农田6700万公顷。就可持续发展建筑而言，对木材的选择需要慎重进行。树木的砍伐可能带来相当多的可持续发展问题，如运输能耗、生物差异多样性的损失、可能发生的局部经济环境被破坏等问题。

环境亲和的建筑材料应该耐久性好、易于维护管理、不散发或很少散发有害物质，当然，同时也得兼顾其他方面的特性，如艺术效果等。为了实现可持续发展的目标，将建筑材料对环境造成的负面影响控制在最小限度之内，需要开发研究无污染技术，清洁生产环保型建筑材料。例如，利用工业废料（粉煤灰、矿渣、煤矸石等）可生产水泥、砌块等材料；利用废弃的泡沫塑料生产保温墙体板材；利用废弃的玻璃生产贴面材料等。既可以减少固体废渣的堆存量，减轻环境污染，又可节省自然界中的原材料，对环保和地球资源的保护具有积极的作用。免烧水泥可以节省水泥生产所消耗的能量；高流态、自密实免震混凝土，在施工工程中不需振捣，既可节省施工能耗，又能减轻施工噪音。

3.3节约资源，降低能耗

按广义生命周期的观点，建材能耗包括：建材生产、建筑物营运、建筑物的日常使用、建筑物的拆除解体、建材再利用等方面能耗。加工越细致和制造过程越复杂的产品和材料，通常要在生产过程中消耗更多的能源。一般来说，耐久性越好的材料，导致室内污染越少。绿色建筑师们往往就地取材，减少使用金属、混凝土之类加工程度高、能耗大的建材；就地加工，减少使用金属、混凝土之类加工程度高、能耗大的建材，重新开发短寿易耗废旧材料。选择再处理（如油漆、再加工、防水防火处理等）较少的建筑材料，或者选用那些对其维护只产生最小环境影响的材料。另外，功能要求的变化，使用期限的限制，城市发展的需要等等都可能需要建筑被拆除或改造。如果在设计时就考虑了其拆除时的问题，则可对材料的再生和循环使用起到相当的帮助。积极利用可循环使用的建筑材料，可以减少垃圾掩埋的压力和节省自然资源。建筑物到达使用期限后，其材料应能自然降解或转换。

3.4借鉴国外成功的经验

发达国家在对环保型建材的研究、开发、实施上起步较早，制订了一些有机挥发物散发量的试验方法，规定了一些环保型建材的性能标准，并且开始推行低散发量标志认证，同时，开发了一些环保型建材新产品。国外消费者对建筑装饰材料的环保程度要求很高，西欧各国和美国等发达国家的建材目前达环保标准的已超过90%，日本还推出了无化学住宅。在倡议和发展环保型建材的基础上，一些国家已经建成了居住或办公用的样板建筑，取得了良好的社会和经济效益。充分利用老旧建筑的材料，尽可能使用由再生原料制成的材料。由再生原料制成的建材产品可以减少固态垃圾，以及制造的能量消耗，而且节省自然资源，这也是具有环保意识的做法，在世界上逐渐流行起来[3].比如，在西班牙塞维利亚1992年世界博览会上纸制建筑曾大量登场，展览会的入口标志塔就是由预制纸构件来建成的，它的直径为13m，高达33m.由于这座塔是可完全分解的，所以，在展览结束后其材料不会浪费。再比如，美国弗里斯特儿童商店总部的地毯是使用处理过的塑料瓶，入口门廊则使用回收的玻璃灯泡制成的瓷砖。许多国家还致力于研究建筑废材（包括工业废材）的改造再生技术，及其与成本的关系，以更广泛地节约资源、减少地球垃圾。

4、结束语

环保型建材是一个内涵深邃、外延广袤的概念，它是生态建筑赖以发展的基础。材料的革新往往引起技术上的革命。近年来，各种各样的有利于节能和环保新材料的问世，如透明泡热材料、高强轻质材料、高保温玻璃等，大大推动了生态建筑的发展。

我国环保型建材的发展已开始起步，目前，我国已开发的装饰材料有壁纸、涂料、地毯、复合地板、管材、玻璃、陶瓷、纤维强化石膏板等。如防霉壁纸，经过化学处理，排除了壁纸在空气潮湿或室内外温差较大的情况下易出现的发霉、起泡、滋生霉菌的现象；环保型内外墙乳胶漆，不仅无味无污染，还能散发香味，可以洗涤、复刷等。应该积极注意新型建材的信息，新型建筑材料在环境保护和能源节约方面扮演着重要角色，这些材料将能积极主动地应付自然环境的挑战。可以相信，大力推广环保型建材，运用现代高科技手段进行设计，实现住宅建筑可持续发展会逐步变为现实。

参考文献：

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（1）技术本身。在选择节能技术时，须充分考虑先进性、成熟性和配套性等，以实现节能的目标。此外，新节能技术的选择应用还须考虑和旧有技术的相关性，相关性越大，技术人员掌握的时间就越短，技术应用的成功性就越大。村镇居民在选择节能技术时须选择一些较成熟、风险小的技术。

（2）社会效益。村镇住宅进行节能建设不仅可以为居民营造一个良好的生活环境，还有助于居民生活水平、文化程度的提高，并且在一定程度上提高就业率，在美化村镇的同时，提升村镇住宅在社会中的影响力。

（3）经济效益。村镇住宅采用节能技术势必会在短期内提高建筑工程的成本、加重居住者的经济负担。因此，节能技术只有在创新中考虑到建造者的经济承受能力，在推广中让居住者认识到长期收益和短期成本之间的关系，才能实现更广泛的普及。

（4）环境效益。环境质量的改变是由多项指标反映，同时由于大多数人类活动对环境的影响都存在滞后性，使环境效益的计量和评价存在很大困难。节能技术的研究和应用要结合微观效益和宏观效益处理好短期经济利益与长期可持续发展之间的关系。

1.2村镇住宅建筑节能适宜技术评价指标体系的建立

村镇住宅建筑节能技术适宜度将技术及材料的先进性作为评价对象，从多个维度出发涵盖了若干具有层次性和结构性的指标序列，所有指标序列相互影响、彼此联系，是建筑节能技术发展的综合性评价体系。依照技术评价的理论基础和评价维度，村镇住宅建筑节能技术评价指标体系的建立要将定性和定量评价相结合，遵循系统性、简明性、层次性和可行性等原则，在不同条件下具有可调整的弹性空间。本文从节能技术的可行性经济性、先进性出发，以实现项目的可持续发展为最终目标。

2模糊综合评价模型

将评价指标体系分为3个层次，目标层、准则层和指标层。准则层指标集为S={s1,s2,…,sm}，指标层指标集为Si={si1,si2,…,sin}。

3实例分析

选取北方寒冷地区某经济条件中等的村镇进行实证研究,在对该村镇住宅建筑节能技术适宜性的评价中，将评价集划分为5级，即V={v1(优)，v2(良)，v3(一般)，v4(差)，v5(较差)}={5,4,3,2,1}。根据该村镇住宅节能建设的实际情况，对其推广应用的墙体节能技术CS板进行适宜性评价，邀请来自房地产、设计院、施工单位和高校等建筑方面专家，对待测墙体节能技术CS板的各层指标重要性分别进行比较，构造判断矩阵并求出各项指标的指标权重。按照模糊综合评价模型设计的方法，统计每个因素各评价赞同的专家数，用赞同的专家数所占比例作为隶属度构建评价矩阵。

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一、发展节能住宅建筑的意义

在建筑领域，人类从自然界所获得物质原料的50%用来建造各类建筑及附属设施，建筑能耗在人类总能耗中所占比重约为1/4。在经历了数次能源危机以及对矿物能源资源的不可恢复性和温室效应对生存环境负面影响的认识越来越清楚之后，世界各国提出了控制矿物能源用量的增长，提高能源使用效率，开发新能源和可再生能源的目标。作为耗能大户的建筑业节能受到极大的关注。建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新生长点。随着人们物质生活水平的不断改善，对住宅建筑的环境质量要求也日益提高。我国是一个经济快速增长、人口占世界20%的大国，也是能源相对匮乏的大国，已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。目前我国每年建成房屋面积已超过所有发达国家一年建成建筑面积的总和。建筑在生产和使用过程中要消耗全球资源中能源总量的50%，产生的污染也十分惊人。所以建筑节能和保护环境是摆在人们面前的紧迫课题。

二、节能建筑设计应贯彻的设计原则

各地区的节能建筑，必须适应本地区的气候特征，既不能照搬严寒地区的建筑型式，也不能照搬夏热冬暖及海洋性气候地区的建筑型式，更不能照搬四季如春的温和气候地区的建筑型式，一般说来设计时应遵循以下原则：

(1)建筑物尽量采用南北朝向布置。否则，须加强建筑围护结构的保温隔热性能而需增大建筑成本。

(2)建筑群之间和建筑物室内，夏季要有良好的自然通风，建筑群不应采用周边式布局型式。低层建筑应置于夏季主导风向的迎风面；多层建筑置于中间；高层建筑布置在最后面，否则，高层建筑的底层应局部架空并组织好建筑群间的自然通风。

(3)按相关设计标准的规定，尽量加大建筑物之间的间距，尽量减少建筑群间的硬化地面，推广植草砖地面，提高绿地率，加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系，以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射，减小地面对建筑物的反射辐射。

(4)应控制建筑物的体形系数不超过节能设计标准的规定。即尽量减少外墙的凸凹面和架空楼板，坡屋顶宜设置结构平顶棚或降低坡度，应采用封闭式楼梯间等。当体形系数超过标准的规定时，应加强围护结构的热工性能，计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。

(5)不应设置大窗户，窗户大小以满足采光要求为限。门窗玻璃应采用普通透明玻璃或淡色低辐射镀膜玻璃的中空玻璃，居住建筑和办公建筑不应采用可见光透光率低的深色镀膜玻璃或着色玻璃。还要求外门外窗具有良好的气密性、水密性、不小于30分贝的隔声性能和不小于2.5kea的抗风压性能。

(6)屋顶和外墙既要保温又要隔热，其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定，还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。屋顶和外墙，不能采用单一的轻质材料和空心砌块材料，最适合采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法。

(7)屋顶和外墙的外表面，宜采用浅色饰面层，不宜采用黑色、深绿、深红等深色饰面层，否则应加大屋顶和外墙保温隔热层的厚度，计算其夏季的内表面计算温度不超过36.9℃，宜低于35℃。

(8)加强分户墙和楼地面的保温性能，使其符合建筑节能设计标准的规定。居室及办公室楼地面面层的吸热指数还应符合民用建筑热工设计规范的规定。

(9)设有集中采暖、空调的节能建筑，应选用高效、低能耗的设备与系统，不得采用直接电热式采暖设备和装置，应设置分室温度控制装置。除上述9点之外，节能建筑还应具备设计规范所要求的隔声性能等适用性能、安全性能、耐久性能和环境性能。

三、节能设计在我国住宅建筑中的应用措施

(一)屋顶保温隔热的节能设计

在住宅建筑屋顶构造设计中，应使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计，这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度，同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。我国冬季的采暖大多数地区还在用煤，夏季的降温一般都是用电，合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。

(二)门、窗系统的节能设计

外门窗是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，其面积约占建筑外维护结构面积的30%，其能耗约占建筑总能耗的2/3，其中传热损失为1/3，所以门窗是外维护结构节能的重点。在节能措施上，首先在保证日照、采光、通风、观景条件下，要尽量减少外门窗洞口的面积。其次，可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内。再次，加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一，提高门窗气密性。最后，在经济状况允许的条件下，可考虑使用新型保温节能门窗，能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能。

(三)建筑外墙节能设计

以往以实心粘土砖为墙体材料，保温性能不能满足设计标准，按照新标准在单一材料墙体中，只有加气混凝土能满足要求，所以应发展复合墙体技术。设计中主墙体可采用混凝土空心砌块、空心砖墙体、空心砌块墙体、现浇混凝土墙体，然后加以轻质高效保温层和耐候饰面层。保温层可放在承重层外侧，特别提到的是复合结构中常采用单层或多层封闭空气间层与带反射材料的封闭空气间层，在增大热阻、满足保温的同时还可以减轻围护结构的自重。

四、结语

在建筑节能设计方面，通过以上几方面的优化设计不仅可以解决国家的能源问题，同时也可以促进建筑技术和建筑产业的发展，为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活水平起到一定的作用。

参考文献

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2江苏地区农村住宅建筑节能的综合评价方法

2.1信息熵方法对建筑节能评价指标的筛选

为了从已经构建的初始评价指标中提取主要评价指标，可以采用信息熵法剔除其中对评价影响不大的指标。具体操作步骤及方法如下：第一步：将初始的指标矩阵进行标准化处理。假定所选的评估对象有N个，初始的指标有M个，则可以构建N×M阶的矩阵，定义为矩阵A。按照式（1）进行标准化后的矩阵为A′。a′ij=（1）第二步：熵值的求取。令pj表示熵值，则，Πij=pj=-ΠijlnΠij（2）第三步：熵权的确定。Wj表示求出的熵权的大小，则，Wj=（3）第四步：确定某个评价指标的具体权重。权重值用Qj表示，则，Qj=（4）第五步：将第三步求出的熵权与第四步求出的具体权重进行结合，剔除冗余指标，确保评价的稳定性。

2.2BP神经网络方法对农村住宅建筑节能的综合评价

BP神经网络可以用于逼近任意的一个非线性的函数，同时具有超强的自适应以及存储能力。采用BP神经进行评价时，其运行的主要思想就是将搜集到数据输入到该系统中，然后系统进行自我训练，拟合各指标间的最优关系，并自动记忆、存储所选指标对综合评价对象的影响权值，继而对类似对象做出客观的评价。在进行BP神经网络训练之前需要构建BP神经网络结构，主要需要以下参数。

（1）BP神经网络的节点数与层数的确定BP神经网络结构的确定需先确定输入、输出层节点数、隐含层的层数以及隐含层节点。输入层节点数为指标个数，输出层节点数为建筑节能综合评价指标。在规模不大的情况下，常采用一个隐含层。隐含层节点数可根据式（5）确定。Ny=（5）其中，Ny表示隐含层节点数；Ni表示输入层节点数；No表示输出层节点数；NP表示训练样本个数。

（2）BP神经网络相关参数的确定确定BP神经网络结构后，需要确定网络函数的选取、初始权重的确定、期望误差、学习速率、训练次数等相关参数。

3江苏农村住宅建筑节能的综合评价

首先对初始建立的评价指标进行筛选，剔除其中可能对评价结果有干扰的影响因素。聘请10位专家对初始的评价指标进行打分，然后依据信息熵方法进行处理，最终得出的综合评价指标包括b11、b12、b13、b14、b21、b22、b23、b24、b25、b31、b32、b33、b41、b45、b46这15个评价指标。采用三层BP神经网络模型，即输入层、隐含层、输出层各一层，输入节点数为选定的评价指标数15，根据式（5）确定隐含层的节点数为7，输出节点数为1。函数采用Sigmoid函数，初始权值为[0，1]区间的较小的数，误差期望为0.01，学习速率为0.001，训练次数为10000次。笔者选取了江苏省某地区的6个农村住宅建筑作为评价对象，以其中的5个作为训练样本。数据主要是通过调查得到并做归一化处理，聘请相关专家对这几个样本进行综合评分，用t表示。经过训练，将第六个样本作为评价对象，采用该模型进行综合评价，各指标的初始值见表3。采用经训练后的BP神经网络模型进行综合评价，得出的最终评价结果为0.932，这与通过专家打分法得出的评价值0.927相比，误差为0.005，相对误差为0.5%。这充分说明采用BP神经网络模型进行综合评价是可行的，且其评价的精度比较高。

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1、设计和施工方案

（1）采用外墙夹芯保温复合墙体构造。由外向内依次为90mm厚装饰劈裂砌块选、20mm厚空气层、70mm厚聚苯板（由根据不同保温节能要求可变）、190mm厚承重混凝土配筋小型空心砌块。采用该墙体构造虽然施工工艺要求较高，且单以墙体计算的话成本有所增加；但一方面保温层在主体结构外侧减少了承重砌块受温度影响而产生的变形；可以有效解决墙体开裂问题；另一方面保温层与外饰面之间设20mm厚空气层，同时在饰面砌块上敷设导水麻丝和出水孔构造，将外墙面雨水和受风压作用渗透到空气层的滞留水有组织排出，解决了渗、漏的问题。

（2）结构圈梁。因承抬饰面砌块而出挑，无法进行外保温处理，寒冷气候中容易形成冷桥，故局部采用内保温。

（3）为加强结构整体性、延展性，提高抗震能力。特别是为了防止混凝土小型空心砌块由于体积变形、支撑体沉降等原因产生裂缝，承重砌块墙体每两皮敷设水平钢筋网片一层，以加强横向连接。

（4）饰面砌块。主要由结构圈梁承抬。为加强牢度而设置了水平拉接构件与承重墙体拉接，拉接件竖向间距400mm，水平间距400mm.

（5）电气管线。经与相关专业设计人员协调，将电气管线坚向敷设于承重砌块芯孔中，墙体孔洞、埋件等全都预留、预埋。解决了砌块墙体不允许凿打的问题，也为管线使用过程中围护、更新提供了方便。

（6）混凝土砌块。除受温度影响体积胀缩变化较大以外，受湿度影响也会使其材料性能产生和不良变化。因此室内卫生间、厨房等较潮湿处也相应进行防水隔湿处理——首先是将相应墙体内侧做防水隔湿处理；其次是厨卫进行整体设计，管束集中定位。坚向管束设管道井隐蔽处理，水平方向将卫生间结构底板下沉400mm，将洁具排水弯头和水平构件置于本层，这样的设计处理既减少了隐患，又便于维修，避免户间干扰。

沈阳阳光花园住宅楼在建设过程中，使我们对配筋混凝土小型空心砌块应用于住宅建筑领域有了较全面深入的了解，明确认识到混凝土砌块作为一种新型墙体材料有着很大的应用推广价值，开发潜力十分巨大。针对我国的目前土地、煤炭等不可再生资源贫乏，远远不能满足社会发展需要，同时资源利用率低、消费严重的现实情况，开发混凝土小型空心砌块材料更可以说是当务之急、势在必行。

2、混凝土小型空心砌块的相关信息

2.1国际上的混凝土小型空心砌块

其研究和应用已经有近百年历史，特别是近几十年大规模工业化生产和建设逐渐成为主流，更使得这一材料的优势得以充分展现，被国际建筑市场所广泛认同。仅以各国混凝土小型空心砌块的产量相对于其墙体材料总产量所占的比例来看：美国约占34%、非律宾约占50%、泰国更高达55%、而我国则仅占0.5%左右，可见我国市场远未得到开发。

2.2混凝土砌块

①正确分析砌体结构的受力情况和变形原因，采取有效的构造措施改善砌体的受力条件，并根据不同情况合理布置控制。②以配筋方式实现柔性连接，加强砌体结构的整体性和延展性。

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关键词：城市化空调负荷住宅建筑热岛效应

Abstract

Urbanizationcausestemperaturedifferencebetweenurbanandruralareas.UsingtheCTTCmodeltosimulatetemperatureofanurbanbuildinggroup.Thetemperaturewasusedtocalculatethecoolingheatingloadinsteadoftemperaturemeasuredatthelocalmeteorologicalstationasoutdoordesigntemperature.Itisshownforanordinaryresidentialbuildingthatthecalculatedcoolingloadisabout10to35percentwiththetemperatureofanurbanbuildinggroupthanthatwiththeoutdoortemperaturefromthelocalmeteorologicalstation.Butthedifferenceofheatingloadbetweenthemislessthan10percent.

Keywords：urbanizationcoolingloadresidentialbuildingheatislandeffect

0引言

早在公元前4世纪，人们就注意到了城市和乡村的气候是有差别的。19世纪，英国的贺华德（LakeHoward）对伦敦市内和郊区的气象记录进行对比分析，从大量资料中总结出伦敦城市气候的特点，其中有一个著名的发现：伦敦城市中心的温度比四周郊区高[1]。后来各国学者对不同纬度、不同类型、不同规模的城市陆续做了大量对比测试，发现了类似现象。人们把这种现象称为"城市热岛"。

然而，我们在计算某栋建筑物的室内冷热负荷时，使用的室外参数都是来源于建筑所在地区的一个大范围内的气象资料，而这些气象资料又是由气象人员在空旷的城市远近郊监测而得。既然许多研究资料都已证明城区气温与郊区气温确实存在着较大的差别，那么如果在对建筑物室内冷热负荷进行各种分析计算中把这些由气象台站测出的气象数据作为城区内建筑的室外计算参数，其结果就很可能会出现偏差，并由此得出不准确甚至错误的结论。澳大利亚的M.M.Elnahls等对这个问题曾做过实验和模拟，在阿德莱德地区建造了一个典型的建筑群，结果表明，冬、夏两季建筑群内的空气温度都高于气象温度。对空调系统而言，在对室内加热时减少10%的能耗，在供冷时增加15%的能耗。两种算法的能耗总和（加热+供冷）相差不多。但"这并不意味着因为相互抵消就可以忽略对空气温度的修正。忽略了修正温度的影响就意味着对冷负荷估计不足，对热负荷估计过高"[2]。因此，建筑群的"热岛效应"的确会对负荷计算造成不可忽视的影响，需要我们进一步关注和研究。

1建筑群室外温度的模拟计算

关于建筑群内空气温度的模型，前人已经做了不少的研究工作。笔者在比较前人对城市气候和建筑局部微气候的研究方面和研究模型之后，选择了简明实用的CTTC模型及其系列改进模型作为研究开发的切入点。

CTTC模型把特定的地点的湿度视为几个独立过程温度效应的叠加，用公式表示如下[3]：

ΔTa(t)=To+ΔTa,solar(t)-ΔTNLWR(t)

式中Ta(t)为需计算的t时刻的大气温度：To为基准（背景）温度；ΔTa,solar(t)为因城市覆盖层表面吸收太阳辐射而导致的大气温升；ΔTNLWR(t)为净长波辐射吸收失热而导致的温度变化。正是在计算ΔTNLWR(t)时使用了CTTC模型数，可由下式进行计算：

（2）

式中t是计算时刻，m是下垫面对太阳辐射的吸收率，h是综合换热系数，Ipen（t）是建筑群在t时刻接受到单位面积上的平均太阳辐射照度，CTTC是建筑群热时间常数。

斯沃德（HannaSwaid）和霍夫曼（MiloE.Hoffman）按理论公式计算出ΔTa,solar(t)和ΔTNLWR(t)，并经实验测出当ΔTa,solar(t)为昼夜最小值时的空气温度Ta(t)，则由式（1）可计算出To。他们发现同一个城市不同建筑群的基准温度值很接近，误差不超过0.5℃，且与乡村日平均空气温度相等。

1997年，艾那汉斯（M.M.Elnahls）和威利斯姆森（T.J.Willismoson）在CTTC模型基础上提出了改进的CTTC模型，其计算空气温度的思路与CTTC模型完全一致。改进模型将通常位于市郊的气象站测量的逐时气温作为输入温度，而不是把乡村的日平均气温和为输入温度计。通过比较气象站和待计算建筑群的建筑几何特征、规划、热量排放等因素造成的热量收支差异，计算这些差异给这两种下垫面上方空气温度带来的差别，通过气象站的实测温度以及计算的温度差别就可以得到待计算建筑群处的空气温度。用公式表示如下[2]：

Ta（t）urb=Tb+ΔTsol(t)urb-ΔTlw（t）urb(3)

Ta（t）net=Tb+ΔTsol(t)met-ΔTlw（t）met(4)

则有

ΔTa（t）urb=Ta（t）net+[ΔTsol(t)urb-ΔTsol(t)met]-[ΔTlw（t）urb-ΔTlw（t）met](5)

式中：Ta（t）urb是建筑群处在t时刻的空气温度；Ta（t）net是气象站在t时刻测量的空气温度；Tb是基准温度；ΔTsol(t)urb是建筑群因吸收太阳；而导致的空气温度变化；ΔTsol(t)met是气象站因吸收太阳辐射而导致的空气温度变化；ΔTlw（t）urb是建筑群因天空长波辐射而导致的空气温度变化；ΔTlw（t）met是气象站因天空长波辐射而导致的空气温度变化。

基于改进的CTTC算法模型，笔者编制了CTE（clusterthermalenvironment）计算程序，考虑了太阳辐射、风、小区规划和单体建筑等对小区室外热环境的影响，从整体的、动态的角度来预测和分析实际建筑群的温度环境[4]。

2.负荷计算

选取一个典型的住宅小区建筑群来进行负荷计算，该建筑群由9栋（3排3列）5层的建筑组成，绿化率为0.3。

模拟计算结果见图1,2。从图中可以看出，利用CTE程序计算得到的小区室外空气温度和气象站空气温度存在明显的差别。

图1夏季小区计算温度和气象站温度的比较

图2冬季小区计算温度和气象站温度的比较

选取该建筑群中的3个房间进行负荷计算，这3个房间分界位于建筑的南、东北角和东南角，且均在建筑的3层，如图3所示。

图3计算房间示意图

建造外墙为37砖墙，每个计算房间有一扇外窗，位于房间的南侧或北侧，双层钢窗，无内外遮阳。室内发热设备为计算机和灯光照明，人员为1人。夏季室内设定温度为27℃，冬季室内设定温度为18℃，换气次数为2h-1。按照常规的冷、热负荷计算方法，分别将气象站提供的计算温度和用CTE程度计算出来的小区空气温度作为室外计算温度来计算室内负荷。

图4是夏季逐时冷负荷计算结果。

图4夏季逐时冷负荷计算结果

从图4中可以看出，以小区计算温度和气象站提供的设计室外温度来计算室内负荷，不同方位的房间负荷都有差别。这种差别随时间的不同而不同，在本例中约占总负荷的10%～35%。

图5可以更清楚地反映因室外计算温度不同而带来的冷负荷的逐时差异。考察冷负荷的组成可以看出，室外温度对冷负荷的影响主要体现在三方面：通过窗玻璃的传热、通过外墙的传热和新风负荷。当室内外温度接近的时候，室外温度对这3项负荷会产生很大的影响。在本例中考虑热岛效应后围护结构的传热负荷是原来的1.2～1.5倍，而新风负荷受室外温度的影响更明显，甚至负荷正负都可能相反，在新风负荷最大的瞬时考虑热岛效应后新风负荷是原来的1.2倍。

图5室外计算温度不同而带来的冷负荷的差异

图6和图7是本例计算房间无内热源情况下的计算结果，它们反映了建筑群本身对室内负荷的影响。从计算结果来看，在不考虑房间内热源的情况下，由于室外计算温度不同而导致的室内冷负荷的差异一般在20%～50%之间，夜间最大时甚至能够达到70%。

图6计算房间无内热源时夏季逐时冷负荷计算结果

图7计算房间无内热源时不同朝向夏季冷负荷的差异

同理可能计算不同室外气温参数对冬季的室内热负荷造成的差别。计算结果表明，室外温度不同导致的热负荷差别不到10%。这是因为冬季室内外温差本来就比较大，建筑群和气象站之间的温差相比较而言仅占一小部分。

上述结果是针对一具体建筑得到的，对于不同城市、不同布局的住宅建筑会存在着差异，即夏季冷负荷和冬季热负荷的变化比例会有所有同。但总体而言，城市化的程度越高，热岛现象越显著，用气象站资料得到的夏季空调负荷值与实际的偏差越大。

3结论

从以上的计算结果和分析中可以看出，由于夏季室内外温差较小，城市热岛效应造成的温升可能对室内负荷计算造成较大的影响。这种影响在冷负荷主要以护结构传热和新风为主的民用建筑中是不可忽略的。冬季由于热岛效应带来的温差相对室内外温差而言较小，因此在计算热负荷时可以忽略。

以上的计算和分析是针对住宅建筑进行的，同样也适用于对商业建筑的分析。但由于商用建筑的空调负荷组成中围护结构和新风部分所占比例不大，所以城市化对室内负荷的影响不是太明显。

随着城市化进程的加快，城市的日益发展，热必会使城市热岛效应愈加显著。美国、日本和我国上海等城市连年的实测资料表明[5]：在郊区空气温度几乎不变甚至下降的情况下，城市内的气温却逐年升高。因此，在进行城市建筑的空调设计时应将气象资料进行修正。本文提出的修正的CTTC模型是一种简单、行之有效的修正方法，可以作为大中型城市建筑空调设计的一个参考。

参考文献

1HemutELandsberg.都市气候学，郑师中，译，台湾：世界图书出版公司，1990.

2ElnahlsMM,WilliamsonTJ.AnimprovementoftheCTTCmodelforpredictingurbanairtemperatures.EnergyandBuildings,1997,25(1):41-49.

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随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，住宅的使用功能要求也越来越高，人们不再仅仅满足于有房住、住得下，而且要求住得好，要方便、卫生、舒适，要经久耐用、维护简单、互不干扰，从而对住宅设备方面提出了更高的要求。作为住宅设备的重要组成部分之一，给排水系统设计也面临着更高的要求。在这方面，有关规范作了一些具体规定，不少同行也在不断探索。笔者结合多年工程设计的体会，就有关住宅给排水系统设计中的几个常见问题作了一些思考，希望能对这些问题的解决有一些帮助。

一、关于卫生器具的选型及其管道配置

卫生器具的选型必须注意其使用条件，并根据其额定流量和工作压力要求配置适当的给水管道，才能达到使用功能要求。比如延时自闭式冲洗阀，实际应用中存在不少问题。就我国大多数地区，尤其是中小城市和广大农村地区的供水条件而言，水压偏低现象比较普遍，许多工程甚至需要通过高位水箱供水。出于技术方便和经济条件限制，水箱往往设于屋顶间，其顶层可用压力仅约0.03M～0.05M。这样的条件对于配水龙头和高、低位水箱尚可勉强，但对于延时自闭式冲洗阀甚至是淋浴喷头这样供水压力要求稍高的设备，就会出现严重问题，不但浪费大量水资源，而且根本达不到基本的卫生条件，造成严重的室内污染。设计人员在选择卫生设备时必须引起足够重视，严格按照供水压力条件采用，坚决杜绝这种状况出现。

另一方面，在供水压力较高的地区，尤其是底部各层，各类用水设备均处于超压状态工作，超压出流浪费水量巨大，同时造成出水噪声大，水流飞溅影响使用舒适性。因此，在工程设计中，应千方百计采取经济可行的技术手段，如减压调压、分区供水、合理压缩管径等，尽可能把卫生器具工作压力控制在0.20MPa～0.30MPa的最佳范围。那种从底到顶一个详图的不负责任的作法，再也不能继续下去了。

笔者还建议，国家应加大对卫生器具产品的质量监督检测力度，完善市场准入制度，杜绝不合格产品打着“节水新产品”的招牌发昧心财。目前有些所谓的节水型卫生器具，性能根本不过关。比如座便设备，只说一次冲洗水量4L或是3L，实际上冲水强度根本不够，往往需要3～5次的冲水，根本达不到节水效果。

二、关于水表设置

《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)第3.4.17条规定：“住宅的分户水表宜相对集中读数，且宜设置于户外”；对这一规定，该条规范没有任何具体的解释，执行中造成了一些矛盾。《住宅建筑规范》(GB50368—2005)第8.1.5条的规定是：“住宅的水表、电能表、热量表和燃气表的设置应便于管理。”但该条文说明仍采用了GB50015—2003“宜设置于户外”的说法，笔者认为：规范的本意是便于管理，应当按GB50368—2005第8.1.4条对“给水总立管、雨水立管、消防立管、采暖供回水总立管、电气设备和用于总体调节和检修的部件”的规定，即应理解为“应设在共用部位”，而不应是真的设在户外。

分户水表集中设于室外水表井内的作法，本是用于低层住宅给排水管道改造中。一般一个单元设一个集中水表井，分户水管沿室内适当部位引入户内，自来水公司直接对用户负责。较好地解决了原有老式住宅的水表管理问题。但用于新设计建筑明显是不合理的：水表设在室外表井内使用条件较差，多根给水立管同时敷设管井内，既不经济，又不便于管理和维护。同时，现代住宅是+复杂的综合系统，如果暖、电、燃气、电信、宽带各系统都要求分户专设立管，计量表设在室外，那管井如何承受?因此，个别地区水管部门强制要求水表设在室外水表井内是不对的，设计人员应多作解释，不应过于迁就。当然，新型给水管材——减路式单管(内)多路供水管的面市在某种程度上解决了多根给水管同时敷设的问题，但是其水表工作条件差，管道维修更换困难的问题并没有根本解决，经济性也不好，很难说是一种好的做法。

一种较好的做法是水表每层集中设于管道间内，分户水表整齐靠于墙面。其优点是外形整洁美观，管路短捷，阻力小，维修更换方便，造价较低，与相关专业容易协调。

远传水表或IC卡智能型水表也是一种发展方向。由于价格相对昂贵且在技术上仍存在一定问题，目前工程中应用尚不多。另外，这类设备的优点基本上在于方便水管部门的管理，却要由用户买单，笔者觉得难免有加重人民负担，助长官商风气之嫌。

三、关于水箱和水池

由于在广大中小城市和农村地区水压不足现象比较普遍，需要设置高位水箱或水池，而近年来随着高层建筑越来越多，二次供水也相应多了起来，如何有效防止二次污染，在设计和管理方面存在一些问题。

虽然《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)第3.2.8条、第3.2.10条规定生活饮用水池(箱)应与其他用水的水池(箱)分开，并列设置时也不得共用分隔墙，但由于旧的使用习惯影响，建设单位为了节省造价，往往仍采用饮用水、消防合用水池(箱)。这样虽然加大了小区的消防安全储备，但造成水在池中停留时间过长，使水质降低，达不到生活饮用水卫生标准。有些溢流排空管道直接接人污水管道，造成病菌污染；溢流、通风管口未注明防护措施，导致虫、鼠、鸟等进入池内造成水质污染。池内管道及爬梯等钢制附属设施甚至水箱钢板的防腐材料采用防锈漆，漆膜脱落影响水质。

相应的设计改进措施：在条件允许的前提下，设计人员应根据规范要求将生活、消防水池(水箱)分建，这样，一方面可减少生活用水在池内的停留时间，保证水质卫生指标；另一方面，依据不同用途、不同的价格的原则：“混和用水应分表计量，未分表计量的从高适用水价”，也便于日后的运行管理。分建以后，还应注意消防用水的水质问题。所以，还应尽量考虑消防用水与道路喷洒、绿化等其他用水合用。

按照新颁布的防火设计规范，蓄水池的有效容积可减去水池进水管火灾延续时间内可补给的水量。所以，建议设计人员在设计时积极与自来水公司联系，取得相关的供水资料，充分利用所在地域管网供水能力，从而缩小水池容积，改善经济指标。

建设主管部门早已规定新建、扩建、改建的各类建筑物、构筑物、住宅小区的给水工程(消防管道除外)停止使用普通镀锌钢管，所以设计选用管材时宜首选塑料给水管材，如对给水水质有特殊要求的工程，可选用铜管、不锈钢管等符合国家及行业标准规定的管材。溢流排空管与地下污水管道之间应设空气隔断等措施，不得直接相连，溢流管口和通风管口应设防虫网罩等。池内检修爬梯可考虑用不锈钢材料制作。

二次供水水池(箱)投入运行后，其产权单位或其委托的管理单位，应当建立水质管理制度，配备专(兼)职人员，加强水质管理，定期进行常规检测，并对蓄水设施清洗消毒。

四、给水管道

塑料给水管材以其卫生、美观、耐腐蚀性好的优势得到了广泛的应用，但这种管材也有自身的一些缺点：力学性能差、阻燃性差、热膨胀系数大。

因此，在应用中应采取相应的措施加以解决。《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)第3.5.12条规定：塑料给水管道在室内宜暗设。明设时立管应布置在不易受撞击处，如不能避免时，应在管外加保护措施。塑料给水管道明装易变形，影响美观，易受碰撞损坏，防火性能也较差。暗装不但可以从根本上解决这个问题，同时还可提高其耐老化性能。因此，在条件许可时，应尽可能采用暗装。

新建住宅中分户支管至用水点间管道一般敷设在垫层内。由于目前地板采暖方式应用较为普遍，而强、弱电管线有时也会设在垫层内，应注意与暖、电等相关专业协调，避免“打架”。交房时应在敷设给水管道的位置作上明显的标记，以免装修时破坏给水管道。

五、排水管道

塑料排水管材与铸铁管相比较具有水力条件好、耐腐蚀、质轻、美观等无可比拟的优势，但也有其不可避免的缺点。其噪声问题就比较突出。降噪的方式：一方面是采用低噪声管材，如芯层发泡管、空壁管、螺旋管、芯层发泡螺旋管和空壁螺旋管；另一个方面是将管道暗装在管井、管槽内。如条件限制达不到时，明装管道应避免靠近卧室。

《住宅设计规范》GB500096—1996(2003年版)第6.1.6条规定：住宅的污水排水横管宜设于本层套内。《建筑给水排水设计规范》(GB50015—2003)第4.3.8条规定：住宅卫生间的卫生器具排水管不宜穿越楼板进入他户。但是，工程设计真正做到的不多。按照《住宅建筑设计规范》(GB50368—2005)第8.2.8条条文说明的规定，厨房内可不设地漏。这是由于现代住宅厨房地面很少用水冲洗，少量的溅水用抹布就可清除，厨房内设置地漏已无必要，反而由于地漏长时间无水补充，水封内存水蒸发后臭气由地漏进入厨房内。因此，可采取取消厨房地漏的设计，洗涤池排水支管在本户的楼板上接入排水立管，避免地漏排水支管进入下层户内空间。

为了不使卫生间污水横管进入下层户内空间，排水管道的敷设可采用以下几种方式：

(1)卫生间地面楼板下沉，污水横管设于本层下沉板以上的户内。这种方式对排水管道的施工较为方便，但检修管道则十分不易，这就要求在实际施工过程中，严格做好卫生间地面的防水处理及下沉室四周的防水处理，所有给排水管道应经严格的注水试验后方可隐蔽管道，以避免上层卫生器具漏水影响下层用户。

(2)采用侧排方式。卫生间采用后出水式座便器，侧排地漏，将浴盆或淋浴房垫高，各卫生器具排水横支管沿卫生间地面墙脚处引至立管。器具存水弯、排水横管设于本层垫层内。采用这种方法，可避免出现下沉室积水的状况。