本文選自省級期刊《創(chuàng)新科技》，《創(chuàng)新科技》由河南省科學(xué)技術(shù)廳主管，河南省科學(xué)技術(shù)信息研究院主辦。國內(nèi)統(tǒng)一刊號CN：41-1319/N；國際標(biāo)準(zhǔn)刊號ISSN：1671-0037，郵發(fā)代號：上36-211。
辦刊宗旨:以創(chuàng)新為主旨，辦高品質(zhì)雜志。主要發(fā)表關(guān)于科學(xué)學(xué)、科技政策與管理、科技發(fā)展戰(zhàn)略、技術(shù)創(chuàng)新與管理、科技創(chuàng)新、科技人力資源開發(fā)與管理、科 技與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)管理等方面的學(xué)術(shù)論文、調(diào)查報告及經(jīng)典案例等，內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)、地學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、建筑科學(xué)和環(huán)境科學(xué)方 面的理論與應(yīng)用研究。

　　摘要：我國采暖地區(qū)住宅建筑的熱工要求是以保溫采暖為主，兼顧通風(fēng)。本文基于對被動式太陽能的利用為出發(fā)點，以集合住宅中的陽光間設(shè)計為核心，對住宅的低技術(shù)節(jié)能設(shè)計進(jìn)行研究，為我國采暖地區(qū)的被動式采暖設(shè)計提供基礎(chǔ)資料。

　　關(guān)鍵詞：采暖地區(qū),高層住宅,陽光間為核心,低技術(shù)節(jié)能策略

　　1.陽光間的分類

　　1.1獨用型陽光間

　　獨用型陽光間在本文中是指集合住宅單一套型中只與一個使用空間單獨相連的陽光間形式。在我國采暖地區(qū)的集合住宅中，獨用型陽光間主要以封閉陽臺的形式出現(xiàn)。在已建成的集合住宅中主要有兩種應(yīng)用形式：一種為舊陽臺改造式，即將舊式的非封閉陽臺采用鋁合金窗封閉，用作廚房、晾衣間等，可適當(dāng)改善室內(nèi)環(huán)境并有效的利用空間；另一種是新型設(shè)計式，即汲取舊式陽臺改造經(jīng)驗,在集合住宅中不設(shè)開敞式陽臺，普遍采用封閉式陽臺作為陽光間，用作休閑空間、工作室、綠化空間等'。

　　1.2合用型陽光間

　　傳統(tǒng)的日式住宅被稱為"灑滿陽光的走廊"，我國的北方傳統(tǒng)住宅中也早有南向"暖廊"的設(shè)計。這兩個傳統(tǒng)住宅的例子均是將陽光間作為南向走廊使用的設(shè)計方法。這種做法不僅能夠有效地達(dá)到冬季被動式采暖的效果，同時將陽光間作為公共交通空間，提高其使用率。集合住宅中將南向陽光間作為公共空間使用的實例在歐洲的節(jié)能住宅中也有應(yīng)用，如巴黎城市住宅。我國學(xué)者也曾提出改造集合住宅屮的樓梯I'Hj形成公共陽光間的方案。這樣的陽光叫均屬于合用型陽光外，在很多被動式太陽房設(shè)計中將上下不同功能空問的南設(shè)置公共陽光間的形式也屬于合用型陽光間。綜合以上實例可以給合用型陽光間做以下兩種定義：（1)集合住宅中個各套型以外南向，作為公共空間使用（如公共走廊，交流下臺等）的陽光問，；(2)在同-套型內(nèi)為不同功能空間合用的陽光間。

　　2.陽光間整合結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計

　　陽光間不僅是節(jié)能技術(shù)的一種，更作為建筑設(shè)計的一部分，是空間的實體存在。陽光間在聚集太陽能的同時同樣需要考慮建筑遮陽、采光以及其他節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要包括遮陽構(gòu)件以及采光構(gòu)件。前文已經(jīng)探討了陽光間不同進(jìn)深的設(shè)計可以有效起到遮陽作用。在進(jìn)深較小的情況下，也可以通過對陽光間立面的"內(nèi)凹"設(shè)計，創(chuàng)造陽光間自身遮陽功能作用，減少了附加遮陽構(gòu)件的使用，從而減少了冬季的結(jié)構(gòu)構(gòu)件熱損失。陽光間在利用熱壓原理通風(fēng)設(shè)計中，需要在陽光間上下位置各開通風(fēng)窗洞，鑒于對集合住在遮陽以及導(dǎo)風(fēng)的考慮，遮陽構(gòu)件可以直接與陽光間的通風(fēng)窗洞相結(jié)合，在窗窗洞口布置可開閉的遮陽百葉以及導(dǎo)風(fēng)板，同時導(dǎo)風(fēng)板選擇反光材質(zhì)是也兼具漫射自然光的作用。

　　在采光方面，對于不同使用功能和不同居住人群的要求，在室內(nèi)需要較高光照度和優(yōu)良光環(huán)境的時候，陽光問可以結(jié)合采光構(gòu)件使用。陽光間作為集合住宅主要南立面要整合太陽光反射板、棱鏡玻璃面板、全息玻璃、內(nèi)遮陽反射百葉等技術(shù)。這些技術(shù)通常是在辦公建筑中使用。但是以陽光間為核心的集合住宅設(shè)計，尤其是南向廊道式的陽光間集合住宅，其立面大部分為玻璃材質(zhì)，更容易與這些構(gòu)件連接，問時起到裝飾的效聚。

　　3.陽光間整合綠化設(shè)計

　　綠化種植一直是建筑有效降溫的良好的低技術(shù)節(jié)能手段，同吋為室內(nèi)營造舒、自然的生活環(huán)境。陽光間是住宅建筑中陽光充足的區(qū)域，氣候溫暖，并且能夠提供多種使用功能的可能性，是種植綠色植物的良好空間。而綠色植物對于陽光間夏季的有效降溫起到了促進(jìn)的作用，二者的結(jié)合不僅可以達(dá)到節(jié)約建筑能耗的目的，同時也創(chuàng)造了良好的使用環(huán)境。當(dāng)陽光間作為公共空間存在的時候，南立面為玻璃幕墻，具有開敞的視野。同時，綠色植物的介入能夠增加陽光間的親切感和舒適度，使居住者3!愿意停留在陽光問中。增進(jìn)了鄰—単.交往，回歸到傳統(tǒng)的居住交往模式，減小了居住者對于戶內(nèi)舉元的依賴性。綠化技術(shù)的發(fā)展也從水平方向發(fā)展到豎直方向，即綠化種植墻，是成為一種建筑表皮，這樣的建筑表皮與陽光間的結(jié)合使用也^功能和tfr美上的集成。2010年上海世博會中法國主題館的內(nèi)部建筑立面就才用了垂直綠化與玻璃幕墻結(jié)合使用的技術(shù)，為整個主題館營造了了寧靜、清涼、舒適的環(huán)境，。

　　4.陽光間整合可變表皮設(shè)計

　　可變表皮指可以按照使用者對室內(nèi)氣候的調(diào)節(jié)需要，隨時開啟與關(guān)閉的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，包括墻體、門窗以及屋面。可變表皮根據(jù)設(shè)計師的不同巧思能夠變?化出多種形式，兼具遮陽、引入光照、組織通風(fēng)、加熱或降溫等多種功能，是一種提供最少能耗實現(xiàn)最佳舒適度的低技術(shù)節(jié)能亍-段。我國的傳統(tǒng)民居中對于窗扇、門扇的幵啟、閉合以適應(yīng)不同的氣候變化就是一種可變表皮的應(yīng)用。

　　以上實例可以看出可變表皮的設(shè)置需要結(jié)合大面積的整體立面'才能夠達(dá)到效果美觀、局部易于調(diào)節(jié)的效果。傳統(tǒng)住宅很難提供大面整體幕墻的立面，但是對于前文所提出的南向廊道陽光間的集合住宅立面則可以很好地滿足整體立面的要求，因此以南向廊道陽光間為核心的可變表皮設(shè)計是可行且具有節(jié)能效益的。

　　如圖1為陽光間立面的分隔圖，在立面設(shè)計中巳經(jīng)探討了立面的橫向劃分，此處繼續(xù)探討豎向的劃分'將陽光間立面分為室外層、整合層、室內(nèi)層。室內(nèi)層布置陽光間作為公共空間時所需要的綠化環(huán)境'護(hù)欄等。整合層的主體是陽光間的玻璃立面，可變表皮設(shè)置在室外層'由玻璃立面通過結(jié)構(gòu)構(gòu)架的支撐，將可變表皮整合成室外一體'與整合層自己形成一定的空氣層'為陽光問提供了一層緩沖空間。在集合住宅中，利用南向通長陽光問廊道并結(jié)合可變表皮的幵敞、關(guān)閉可以形成局部的風(fēng)壓.，引導(dǎo)氣流運動方向促進(jìn)自然通風(fēng)，廊式空間的延續(xù)性同時能夠?qū)κ彝鈿饬髌饏R集和引導(dǎo)的作用。

　　圖1陽光間立面分隔圖2可變表皮遮陽形式

　　鑒于設(shè)計以陽光間為核心的可變表皮，表皮材料宜先用輕質(zhì)，易調(diào)控的類型，如木質(zhì)、竹制、金屬等材料。可變表皮的變化形式具有多種樣式，在住宅中易操作的主要有推拉式和折疊式，如圖2(a)為水平推拉的可變表皮，操作簡單，但有部分可變表皮是固定設(shè)置，遮擋了陽光問的玻璃采光，一次在材質(zhì)選用上宜用金屬穿孔板，一來能夠投射陽光，而來金屬材質(zhì)可以有效家具吸收太陽能輻射。（b)為水平折疊形式的可變表皮，操作簡單，需要劃軌與陽光問相連，表皮張開是可以有效的遮擋陽光，關(guān)閉時沒有遮擋，且豎向的擋板與陽光窗開啟的窗洞結(jié)合使用能有起到有效的導(dǎo)風(fēng)效果。(c)為豎直方向上的折疊可變表皮，當(dāng)表皮折疊關(guān)閉的情況下，挑出的板材可作為反光板使用，以設(shè)在陽光間內(nèi)部，方便操作。（d)為豎直方向上的推拉可表表皮，在使用上與(c)的功能相似。

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