绿色建筑在山地别墅中的应用
非笔试课程考核报告
（以论文或调研报告等形式考核用）
考核课程：绿色建筑
提交日期：2012 年 6 月10 日报告题目：外公住宅设计中的节能措施
考核成绩
考核人
姓名于文原
学号2010051162
班级建筑102班
所在学院建筑城规学院
外公住宅设计中的节能措施
摘要：以一所山地别墅的节能设计为切入点，从设计角度，包括方案阶段的节能概念设计，对节能保温材料的选择和保温节点的处理等方面分析当前建筑节能方面所遇到的问题，并试图
找到解决方法，使建筑师成为建筑节能政策的积极推广者和实践者。
关键词：建筑节能，老年住宅
1.引言
笔者所设计的这所山地别墅地处山东省济南市，属于寒冷地区，建筑面积约270M2，砖混结构，单层建筑，层高3000mm，设置起居室，主人卧室，客房，餐厅等室内空间，辅助餐厅，平台，耕地等室外空间。
2.初步设计
该别墅设计是为笔者的外公设计的一所老年住宅，考虑到业主的年纪以高，故采用单层设计，局部跳层呼应山势，在南向的积极立面上采用大面积的玻璃幕墙将景色带入室内。北向采用石墙嵌入山体，既加强了建筑的稳定性，又给业主的私人空间足够的私密感，采用天窗补光，给房间内引入了直射光。大量运用的自然材质使住宅与周边环境巧妙地融合在了一起，傍水依山，尽幽居之美。
3.墙体的保温
从业主角度考虑，较少体型系数，控制窗墙比，大大降低建筑物使用能耗，而这个能耗的降低是不用以增加节能材料的成本为代价的。这是开发商或业主最希望看到的。
从设计人员的角度来讲，通过控制体型系数和窗墙比，为以后的施工图设计创造了良好的条件。
3.1初步改造方案
注意墙体开窗，南向的窗洞放大，多采用落地窗，以争取较多采光，东西向尽量减少窗洞的面积，以石材墙体为主以控制太阳辐射得热，在《民用建筑节能设计标准采暖居住建筑部分》规定的限制和争取较大的室内采光率之间寻找一个平衡。事实证明，方案阶段的这些调整是有必要的。
调查显示，建筑门窗是建筑物保温性最弱的部分，几乎建筑能耗的50%左右由门窗损失。因而降低建筑门窗能耗，提高建筑门窗的隔热性、保温性、气密性是我们面临的紧迫问题。
建筑东西南向空调房间外窗采用遮阳系数SC≤0.50的玻璃窗（可选择单层在线LOW-E玻璃）。南向活动室.寝室采用双层中空玻璃，玻璃导热系数是空气的27倍，因此只要中空玻璃的充气是密封的，中空玻璃将有最佳的隔热效果。在保证日照的情况下，尽可能满足保温的需要，同时也节省了采暖所消耗的资源。
4.太阳能技术
太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。
4.1 太阳能技术在外公住宅中的应用
在外公住宅建设中，可以采用太阳能热水器和太阳能供电来完成采光等问题。
为了保证安全生产，需要对很多设备进行在线监测，如电力系统的输电线路，输电杆塔等。但是，由于这些设备安装在野外，监测装置不能采用市电进行供电，供电问题成为一个难题。太阳能电是发展最为迅速的一种绿色能源，太阳能作为清洁的可再生能源，越来越受到人们的重视，利用太阳能对这些监测装置进行供电，是一种行之有效的办法。
本文设计的太阳能供电电源，由光伏电池、锂电池、锂电池充电管理单元、超级电容器组成。在阳光充足的情况下，利用太阳能对锂电池进行充电，并输出稳定电压，向用电装置供电；当阳光不足或阴雨天气时，利用锂电池作为后备电源向用电装置供电；同时，采用超级电容器，利用其功率密度大的特点，使电源的负载适应能力（尤其是大功率脉动负载）有较大的提高。
5.雨水的收集和利用
收集雨水首先要有一个集水面，再配一套输水管，最后是蓄水池。收集雨水的系统并不复杂，投入最大的是蓄水池，其次是输水管。就目前的条件而言，收集屋顶的雨水，集水面也有，输水管也有，缺的只是蓄水池。而建蓄水池也并不是一件很复杂的事，只要在别墅前的花园或绿地底下建一个蓄水池，上面留一供取水和清扫池底垃圾的口，顶上复盖土并种上绿化。这样的蓄水池还可以和人防建筑相结合，一方面满足了人防的建设指标，另一方面又增加了一条收集利用雨水的投资渠道。
5.1 雨水收集在外公住宅中的应用
规划设计要根据外公住宅的气候及降雨、水文地质、水环境、水资源、雨水水质、给水排水系统、建筑、园林道路、地形地貌、高程、水景、地下构筑物和总体规划等各种条件，充分考虑收集利用和各种渗透设施的优缺点及适用条件，通过水量平衡、水力计算和技术经济分析来确定方案，力求最佳效果。
6.施工工序控制
节能工程在施工时必须严格按设计要求进行施工，在施工过程中必须按设计及规范要求进行施工操作。对各施工工序应严格按操作程序进行控制。
6.1墙体砌筑操作程序
材料选择—材料进场—材料报验—现场抽样送检—配合比确定—送检合格—基层清理—按设计分线放样—预埋管道安装—分排砌块模数—砌筑—检查验收—勾缝—交接处钉挂钢丝网—隐蔽验收—抹灰。使用的材料必须符合设计要求，并经过检验合格；砌筑前应按设计尺寸进行分线，并对砌筑基层及与结构交接处进行清理；使用的粘接材料（砌筑砂浆等）必须按设计进行配比拌制，拌制取样试块必须达到设计要求方能进行施工；
穿墙管道应事先预埋，不得在砌好的墙上凿槽埋管；
与结构相接处及不同材料交接处采用的钢丝网必须按设计进行设置，宽度及网径应满足设计要求。
6.2门窗安装
操作程序：
材料选择—材料进场—材料报验—现场抽样送检—送检合格—成榀组装—“三性”检测—检测合格—现场安装—接缝处保温填充—隐蔽验收—打防水胶—验收。
使用的门窗进场后，应对其外观、品种、规格及附件等进行检查验收，对质量证明文件进行核查。使用的外窗气密性、保温性能、玻璃遮阳系数和可见光辐射比应符合设计要求。
安装时应严格按设计图纸要求的尺寸进行安装。预埋件应按有关要求进行埋设。
外门窗工程施工中，应对门窗框与墙体接逢处的保温填充进行细部处理，对此应进行隐蔽工程验收，并做好隐蔽工程验收记录和必要的图像资料。
6.3屋面施工
操作程序：
材料选择—材料进场—材料报验—现场抽样送检—送检合格—确定配合比—屋面基层清理—初步试水—局部渗水处理—陶粒砼浇筑及找坡—砂浆找平—防水层施工—灌水试水—防水验收—抹保护层砂浆—铺聚氨脂泡沫塑料层—陶粒砼浇筑找平—粘贴防滑陶瓷砖—屋面验收。
屋面保温隔热层施工应在基层质量验收合格后进行；
用于屋面节能工程的保温隔热材料，其品种、规格应符合设计要求和相关标准的要求；
本工程采用的XPS保温板应符合设计及有关标准要求；
采用的陶粒砼应按设计配置；
使用的保温隔热材料，其导热系数、密度、抗压强度或压缩强度、燃烧性能应符合设计要求；
施工时应严格控制保温隔热层厚度，必须达到设计要求；
对隔热层的保护层应严格控制，防止隔热层在上层施工时被损坏。
7.后记
在这次的山地住宅设计中，笔者充分考虑了节能减排在建筑设计中的重要性，并将在今后的设计中继续关注节能减排的最新动向，将绿色建筑的理念应用于将来的每一个设计之中。