干旱荒漠氣候下現(xiàn)代居住建筑適應性研究

干旱荒漠氣候下現(xiàn)代居住建筑適應性研究吐魯番獨特的地理環(huán)境造就了其獨特的氣候環(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多毫米的強烈對比;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的強烈對比;日照時數(shù)長,夏季全天日照時間接近14h;太陽輻射較強,年輻射總量僅次于Ⅰ類光氣候區(qū)等。如何結合吐魯番當?shù)氐娜宋?、環(huán)境及氣候等要素優(yōu)化設計歸屬于該地區(qū)的建筑,是值得研究的課題。文章研究對象為吐魯番市現(xiàn)存量最多的商品住宅樓,多建于20世紀90年代后期。在吐魯番地區(qū),雖然處于高科技時代下,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性,主要存在以下幾個缺陷:(1)墻體少有作保溫處理,保溫隔熱性差;(2)窗戶數(shù)量多,多為通向長窗,窗墻比過大,且門窗密封性較差,熱損耗較大;(3)多數(shù)窗沒有考慮外遮陽措施,夏季太陽輻射得熱過多,引發(fā)室內(nèi)高溫。從這些現(xiàn)狀問題著手,運用文獻查閱、實地調(diào)研、熱環(huán)境測試、模擬分析等方法,結合當?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,對地區(qū)傳統(tǒng)住宅和現(xiàn)代住宅的氣候適宜情況作對比探討。結合Revit、Ecotect、CAD軟件進行相關模擬分析,找出建筑本身以及內(nèi)部環(huán)境所存在的問題,挖掘出氣候設計在現(xiàn)代建筑節(jié)能中可以發(fā)揮的作用,同時借鑒傳統(tǒng)生土建筑的營造優(yōu)點,在實例模擬分析的基礎上研究具體設計策略及優(yōu)化方法,為現(xiàn)代建筑節(jié)能提供量化設計,提高居民的生活品質(zhì)的同時減少能源消耗。研究結果顯示:1、在吐魯番市,高溫低濕夏季適宜利用遮陽措施來阻擋太陽輻射以達到室內(nèi)降溫,自然通風不適宜但夜間通風效果較好;2、當圍護結構傳熱系數(shù)值提升后,建筑的總能耗下降顯著,其中熱負荷降低的貢獻率大于冷負荷,且當外圍護結構K值達到65%節(jié)能標準要求后繼續(xù)加強結構保溫性對于冷負荷的降低沒有作用;3、南向窗墻比減小促進了建筑總負荷下降,其中冷負荷降低明顯,熱負荷小幅上升,而北向的情況是冷熱負荷均降低且后者降幅度略高于前者,說明北向窗墻比的減小有益于熱負荷的降低;4、綜合美觀因素及節(jié)能效果來說,當水平遮陽構造尺寸比x=1時南向水平遮陽效果最佳,遮陽板的設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)能效果遜于對于住宅圍護結構和窗墻比優(yōu)化的