第六章 基于数字化技术的西安地区绿色住宅建筑设计策略
6.1 基于西安地区气候数据的节能设计策略
目前 Ecotect 与 DesignBuilder 等常用模拟软件使用的气象数据多为 CSWD 格式,该气象数据来源于《中国建筑热环境分析专用气象数据集》[63],数据集收集了我国 270 个地面气象站 30 余年的实测气象数据。借助 Ecotect 软件自带的“天气工具”插件可以加载西安地区的气象数据,得到西安地区气候条件分析图,在建筑设计的前期确定最合理的建筑朝向与布局。影响建筑朝向的主要因素是太阳辐射和地区风环境。
(1)太阳辐射
西安属我国寒冷地区,在考虑建筑朝向时应以冬季太阳辐射和日照条件作为参照,冬季建筑应得到尽可能多的太阳辐射以降低采暖能耗,根据《西安市统计年鉴 2019》,西安市区冬季最冷月份为 1 月,最热月份为 8 月,使用 Weather Tool 插件对西安市冬季极端天气条件下的太阳辐射进行分析,结果如图 6. 1 所示。
由图中可知,红色区域为最不利朝向范围,黄色区域为最佳朝向范围,根据软件综合分析,西安地区建筑最佳朝向为 210°,即南偏西 30°,最不利朝向为 300°,即西偏北 30°。
结论与展望
1 本文结论
本研究以西安地区住宅建筑为研究对象,通过对国内外相关文献、研究现状和绿色住宅相关标准与政策的梳理总结以及西安地区既有住宅建筑的实地走访调研、数据测试和软件模拟,对西安地区绿色住宅设计进行了以下研究:
(1)通过对国内外有关绿色住宅的发展历程、研究现状、绿色住宅相关政策和评价标准的整理,总结出国内外在绿色住宅设计方面的侧重点和指标要求,根据绿色住宅的含义和国内外相关学者的研究,结合我国最新版《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2019,提出绿色住宅的设计要点。
(2)根据住宅楼建成年代和所在区位对西安地区9个住宅小区共计103栋住宅建筑进行了实地走访调研,从中选取 4 栋具有代表性的住宅建筑进行绿色性能测试,初步发现西安地区既有住宅建筑在安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约和环境宜居等方面存在的问题。
(3)从测试的 4 栋住宅建筑中选取 2 栋对其进行绿色性能数字化模拟分析,包括既有普通住宅和取得绿色建筑评价标识的住宅,从热环境、光环境和风环境等方面对其进行模拟,根据模拟结果梳理总结西安地区住宅建筑在绿色性能方面存在的问题和深层次的原因。
(4)根据实地调研、数据测试和软件模拟发现的西安地区住宅建筑存在的问题,基于西安地区气候特征,以《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2019 中对绿色建筑性能的要求和绿色住宅设计要点为依据,提出西安地区绿色住宅设计策略并以一栋典型既有住宅为例进行了优化设计,通过优化前后数据对比验证了策略的合理性与可行性。
参考文献(略)