干旱荒漠氣候下現(xiàn)代居住建筑適應(yīng)性研究

干旱荒漠氣候下現(xiàn)代居住建筑適應(yīng)性研究吐魯番獨(dú)特的地理環(huán)境造就了其獨(dú)特的氣候環(huán)境,氣候特殊性主要表現(xiàn)在極度干旱,形成年均降水量10多毫米與年均蒸發(fā)量3000多毫米的強(qiáng)烈對(duì)比;酷熱與寒冷并存,形成吐魯番市2015年夏季47.5°C與冬季-11.5°C的強(qiáng)烈對(duì)比;日照時(shí)數(shù)長(zhǎng),夏季全天日照時(shí)間接近14h;太陽(yáng)輻射較強(qiáng),年輻射總量?jī)H次于Ⅰ類光氣候區(qū)等。如何結(jié)合吐魯番當(dāng)?shù)氐娜宋?、環(huán)境及氣候等要素優(yōu)化設(shè)計(jì)歸屬于該地區(qū)的建筑,是值得研究的課題。文章研究對(duì)象為吐魯番市現(xiàn)存量最多的商品住宅樓,多建于20世紀(jì)90年代后期。在吐魯番地區(qū),雖然處于高科技時(shí)代下,但現(xiàn)代住房卻不能為市民提供良好的居住條件。根據(jù)對(duì)城區(qū)內(nèi)小區(qū)的走訪調(diào)查,發(fā)現(xiàn)吐魯番地區(qū)現(xiàn)代居住建筑較少考慮氣候適應(yīng)性,主要存在以下幾個(gè)缺陷:(1)墻體少有作保溫處理,保溫隔熱性差;(2)窗戶數(shù)量多,多為通向長(zhǎng)窗,窗墻比過(guò)大,且門窗密封性較差,熱損耗較大;(3)多數(shù)窗沒有考慮外遮陽(yáng)措施,夏季太陽(yáng)輻射得熱過(guò)多,引發(fā)室內(nèi)高溫。從這些現(xiàn)狀問題著手,運(yùn)用文獻(xiàn)查閱、實(shí)地調(diào)研、熱環(huán)境測(cè)試、模擬分析等方法,結(jié)合當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)住宅特色,室內(nèi)環(huán)境情況及氣候環(huán)境特征等,對(duì)地區(qū)傳統(tǒng)住宅和現(xiàn)代住宅的氣候適宜情況作對(duì)比探討。結(jié)合Revit、Ecotect、CAD軟件進(jìn)行相關(guān)模擬分析,找出建筑本身以及內(nèi)部環(huán)境所存在的問題,挖掘出氣候設(shè)計(jì)在現(xiàn)代建筑節(jié)能中可以發(fā)揮的作用,同時(shí)借鑒傳統(tǒng)生土建筑的營(yíng)造優(yōu)點(diǎn),在實(shí)例模擬分析的基礎(chǔ)上研究具體設(shè)計(jì)策略及優(yōu)化方法,為現(xiàn)代建筑節(jié)能提供量化設(shè)計(jì),提高居民的生活品質(zhì)的同時(shí)減少能源消耗。研究結(jié)果顯示:1、在吐魯番市,高溫低濕夏季適宜利用遮陽(yáng)措施來(lái)阻擋太陽(yáng)輻射以達(dá)到室內(nèi)降溫,自然通風(fēng)不適宜但夜間通風(fēng)效果較好;2、當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)值提升后,建筑的總能耗下降顯著,其中熱負(fù)荷降低的貢獻(xiàn)率大于冷負(fù)荷,且當(dāng)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)K值達(dá)到65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求后繼續(xù)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)保溫性對(duì)于冷負(fù)荷的降低沒有作用;3、南向窗墻比減小促進(jìn)了建筑總負(fù)荷下降,其中冷負(fù)荷降低明顯,熱負(fù)荷小幅上升,而北向的情況是冷熱負(fù)荷均降低且后者降幅度略高于前者,說(shuō)明北向窗墻比的減小有益于熱負(fù)荷的降低;4、綜合美觀因素及節(jié)能效果來(lái)說(shuō),當(dāng)水平遮陽(yáng)構(gòu)造尺寸比x=1時(shí)南向水平遮陽(yáng)效果最佳,遮陽(yáng)板的設(shè)置有益于該住宅空調(diào)能耗以及總能耗的降低且基本不影響該住宅的采暖能耗,但節(jié)能效果遜于對(duì)于住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)和窗墻比優(yōu)化的