东北严寒地区绿色多层住宅中太阳能应用的集成设计研究

At present, the utilization of solar energy in the South China has had the better development, but in the north-east region, because climate condition is special, new energy application is still at the primary stage, many problems need to be solved. In winter, the northeast severe cold region is not only very cold, large temperature difference between indoor and outdoor, large temperature difference in winter and summer, but in winter solar radiation intensity is lower, so only by the utilization of solar energy, it can not be satisfied that the double requirements of indoor thermal comfort and energy saving in winter, the problem must be solved through the fusion of two means about the energy-efficient of buildings and application of solar energy technology. Mainly through applying a variety of building analysis software and drawing on the experience of practical engineering, respectively on the basis of the passive and active solar energy application, full consideration to the northeast special climate characteristics, this project will to explore contribution value and the optimal coupling relationship about in the area layout, space organization, exterior-protected construction design, architectural plane and elevation design, roof planting and others, in the course of utilizing solar energy in residential buildings, in order to enhance the maximum performance of building, reduce energy consumption, make full use of green energy, it is presented that the integrated design idea of applying various solar technology with feasibility and high efficiency, it will provide a reliable theoretical support for the popularization and application of solar energy in green residential building in northeast region, and lay a solid foundation for the new energy in the northeast area of large-scale implementation green building.

目前太阳能的利用在我国南方地区已经有了较好的发展，但由于东北地区气候的特殊性，太阳能的应用还处于初级阶段，存在许多亟待解决的问题。东北地区冬季不但严寒，室内外温差大、冬夏温差大、而且冬季太阳辐射强度低，单纯通过太阳能利用无法同时满足冬季室内热舒适度和节能的双重要求，必须通过建筑节能手段和太阳能应用技术的融合去解决问题。本项目主要通过应用多种建筑软件分析及实际工程借鉴，分别以被动式和主动式太阳能应用为基础，充分考虑东北特殊气候特点，探寻利用太阳能的住宅建筑在区域布置、空间组织、围护结构设计、建筑平面立面设计、屋顶覆土种植等多种手段的贡献值及其最佳耦合关系，最大限度提升建筑性能，减少能源消耗，充分利用绿色能源，提出具有可行性和高效性的多种太阳能技术应用的集成设计思路，为太阳能在东北地区绿色住宅建筑中的推广应用提供可靠理论支持，进而为新能源在东北地区绿色建筑的大规模推行奠定坚实基础。

本项目研究主要以太阳能利用为主线，在研究东北地区绿色多层住宅建筑发展现状的基础上，探寻目前多层住宅建筑设计中，太阳能利用存在的阻碍和限制，充分考虑东北地区冬季气候严寒、太阳辐照低等特点，提出急需解决的太阳能利用方面的基本设计原理和主要设计方法，从现有的各项技术入手，借鉴国、内外的先进经验，通过理论分析，并结合实际工程建筑设计，确定具有可行牲和高效性的太阳能应用多种技术最佳耦合的集成设计思路。. 从建筑设计的角度出发，分析研究东北地区多层建筑的设计特点，确定目前绿色建筑设计因素在东北地区多层住宅建筑设计中的体现。分析目前绿色建筑设计中太阳能应用的主要方式，根据东北地区特殊的气候条件（冬季严寒、室内外温差大、冬夏温差大、冬季太阳辐射值低），寻找在东北严寒地区太阳能利用存在的障碍和限制等方面问题。考虑东北地区特殊气候条件，探讨太阳能与建筑一体化的设计思路下，从区域建筑布置、建筑空间组织、围护结构设计、建筑平面设计、立面设计等方面入手，研究太阳能利用的有效机理及对建筑节能的贡献。结合东北地区的气候、经济、民俗等特点，以太阳能与多层住宅建筑一体化设计为基本理念，通过对太阳能利用的基本原理和方法的综合分析，根据不同技术对建筑节能的贡献，将太阳能利用的相关技术合理的融入、集成，达到高效利用太阳能的同时，降低能耗，提高建筑性能。.拓展研究太阳能热水器在既有多层住宅暖房改造中的一体化的设计方案和方法。并结合长春地区自然地理条件、太阳能资源分布、日照要求，分析建筑布局、建筑朝向、建筑间距，从建筑设计的角度，以技术、审美、经济性等因素为重点，初探长春地区太阳能热水器与高层住宅一体化设计的设计思路。.通过项目的研究，提出了相关的设计思路、设计方案以及设计技术参数，为太阳能这一节能环保的自然资源在建筑中的应用提供可靠的理论依据。