小住宅设计任务书

小住宅设计任务书（精选6篇）

篇1：小住宅设计任务书

小住宅设计任务书

业主拟在风景区小河畔修建独立式小住宅一座，占地面积约2.75亩，总建筑面积为300M2，方案设计要求如下：

一． 该楼拟建于风景区小河畔，要求建成后既是一座别墅，同时又

是风景区内具有独特风格的人文景观之一。

二． 建筑造型要求新颖别致，外观风格独特并与周围环境相辉映，浑然一体，具有较好的视觉观赏效果。

三． 功能要求：

1． 占地面积约2.75亩

2． 总建筑面积为300M2

3． 主 要 功 能 用 房：客厅：40 M2

（房间数量按需设置）起居室：25 M2

餐厅：20 M2

主卧室：30 M2(包括卫生间)次卧室：15 M2/间

4．辅助用房：卫生间：6~9 M2/间

厨房：8~15 M2

工人房：10~12 M2

储藏空间 ：10 M2

四． 图纸要求：A3

1．图纸内容：各层平面图1：100

立面图两个1：100

剖面图一个1：100

2．设计进度：第7周周6交

五． 参考资料：

1．《住宅建筑设计原理》中国建筑工业出版社

2．《住宅设计规范》中国建筑工业出版社

3．《别墅》中国建筑工业出版社

4．《城市居住外环境设计》重庆大学出版社

5．《建筑学报》中国建筑工业出版社

6．《世界建筑》中国建筑工业出版社

篇2：小住宅设计任务书

（一）小住宅室内设计

一、任务概述

本方案设计住宅尺寸以学生宿舍为准，要求学生自己测绘出具体尺寸；对室内空间进行组织划分，要求不改变原来的墙体结构。学生还需调研基本的家具尺寸、人对不同色彩和材质的不同反映，力求设计出合理的室内空间。在设计中，学生应充分使用模型、草图等手段对建筑室内的功能、形态及各功能分区间的关系进行综合性考量，利用多种表现手段，掌握合理的室内尺度，并绘制规范性的设计成果图。

二、设计要求

1、以宿舍尺寸为准，在其基础上进行小住宅设计，设计要满足1~2人的居住生活，空间可根据条件安排会客、餐厅、厨房、卧室等功能空间。充分考虑空间的功能分区，组织合理的交通流线。

2、按照居住建筑室内设计的基本原理，满足功能的基础上，力求方案有个性，有思想，造价不限。

3、充分利用现有的条件，结合自己对居住建筑室内设计的理解，创造温馨、舒适的居住环境。

4、设计要以人体工学的需求为基础，满足人的行为和心理尺度。

5、调研任务：宿舍尺寸

人的基本活动尺寸

家具尺寸

色彩、材质的效果

三、图纸要求：

1、二号图规格（420X594mm），要求裱纸，图框，标题栏。

2、平面布置图：各功能区的名称、尺寸；家具、陈设等，比例：1：50。

3、剖面：要求明确反映出室内空间的关系，比例：1：50。

4、室内小透视：比例自定。

5、设计说明：100字左右，说明设计构思，色彩、材料等的选择。

6、表现方式不限，可利用水彩、彩铅、马克、水粉等多种表现手段。

7、总结报告（包括调研、设计、总结）。

四、安排时间：4周1周分析课题，进行调研收集资料2周一草设计

3周模型阶段

4周正图阶段

五、套内各功能空间设计

1、应有卧室、厨房、卫生间、起居室等基本空间。

2、卧室、起居室应有直接采光和自然通风，面积不应过小，满足基本使用尺寸。

3、厨房应妥善安排洗、切、烧功能,设备布置要符合操作流程，操作面净长不应小于2.1m；厨房净宽，单面布置设备时不小于1.5m，双面布置设备时两排设备净距不小于0.9m。

4、每套住宅应设卫生间，并至少配置三件卫生洁具。

六、设计图纸评分标准

设计图纸评分标准共分为四级。

1、优（9分）：按要求完成全部内容，建筑功能关系合理，图面工整，符合制图标准，整套图纸基本无错误。

2、良（8分）：根据上述标准有一般性小错误，图面基本工整，小错误在五个以内。

3、中（7分）：根据上述标准，没有大错误，小错误累计在八个以内，图面表现一般。

4、差（6分）：有两个以上原则性大错误，如：①不符合特定的建筑功能；②空间关系处理不合理；③ 图纸内容不齐全；④平剖面图透视图对应关系混乱。

七、参考资料：

1、《建筑设计资料集三》第七节：住宅

篇3：关于小住宅厨房空间设计研究

时尚新居装修, 厨房才是点睛之笔, 现代人越来越注重生活品质, 就算是下厨, 也要营造休闲舒适的环境。如果有人不讲究, 很随便的把厨房变成堆杂物的地方, 那就错了, 厨房是锅碗漂盆、酱醋油盐汇集的地方, 也是居室不可缺少的地方。爱家的人会浸在厨房, 消磨大量时间, 做出五味饭菜。即便厨房空间再小, 也该被精心策划, 细心安排, 十二分地利用起来。其实, 经过巧手设计和装扮, 小户型厨房同样可以井井有条, 内“含”丰富;变化万千风格。

二、厨房的空间组织

由于住房户型不同, 主人身份不同, 厨房也各具特色。尤其是小住宅厨房, 在空间、管道、电路上有着迥异的差别。因此小住宅厨房的空间设计呈现出活动空间大、径向空间利用率高的特点。作为社交场所, 厨房除了采光要合理, 活动空间要尽量大, 要留有足够的活动空间。

提及空间的组织运用, 人们往往会想到客厅卧室, 因为这些地方面积大, 人来人往频繁, 而对厨房空间的面积利用则欠考虑。因为厨房面积有限, 空间的合理安排与利用就尤显得重要。按其使用功能划分, 有煤气灶、配菜台、碗橱、水池、以及各种瓶、罐、盆等, 这里往往是家庭中最杂乱的地方。

三、厨房空间布置

1、厨房的基本类型

在进行厨房室内布置时, 必须注意厨房与其他家庭活动的关系。在现代住宅中, 厨房正逐步从独立厨房空间向其他空间关联融合转变, 厨房的活动功能不仅是简单的做饭烧菜, 更重要的是将就餐、起居和其他家庭活动变为相融的和谐关系。

厨房的基本类型可分为两大类型, 两大类型是“封闭型”和“开放型”, 在此基础上, 又常将其分为4种基础类型:即独立式、家事式厨房、餐室式厨房、起居式厨房。

2、厨房平面布局展示

为了证明厨房布置对厨房使用情况的影响, 通常是利用所谓的工作三角法来讨论。工作三角, 是由贮藏、准备和清洗、烹调三个工作中心之间连线构成的三角形。从理论上说, 该三角形的总边长越小, 则人们在厨房中工作时的劳动强度和时间耗费就越小。一般认为, 当工作三角的边长之和大于6.7m时, 厨房的平面设置就不是最理想的。较适宜的数字, 是将边长之和控制在3.5~6m。根据以上的数据可把厨房分为:U形厨房、L型厨房、走廊式厨房、单墙厨房、岛式厨房。

厨房的家具主要有三大类:带冰箱的操作台、带水池的洗涤台以及带炉灶的烹调台。这三个部分的合理布置是厨房家具布置成功与否的关键

3、厨房灯具的选择

厨房灯具的设置布局, 不仅与人们的视力健康、活动安全和工作效率直接有关, 而且还会影响环境气氛和人的精神情绪。在灯具的选择上总体风格是, 以简洁实用为主。这样既便于擦拭, 也便于活动。过于繁琐的灯饰只会给您将来的生活带来不便, 不但起不到整体的装饰效果, 而且可能破坏整体橱柜的基本风格, 导致画蛇添足的结果。

四、厨房装饰材料的选择

1、防滑耐磨的地面材料

厨房的地面, 有于主妇长期站立在上面, 一些器皿或重物也易摔落到地面, 且油渍、水、食物也会溅污地面。因此在地面材料的选择上, 必须是经得起磨损、抗摔打、耐腐蚀的材料。

常用的防滑耐磨的地面材料:仿古砖、杜邦石、大理石、抛光石、强化玻璃、超耐磨地板

2、安全整洁的墙面材料

由于墙面的油渍和污垢经常会沾到墙面上, 而烹调的蒸汽也会使墙壁的材料褪色, 且高温和水渍也会影响墙壁材料的寿命, 所以墙面应该耐洗, 且工作台和烹饪台四周的墙面要防水防热。

3、易清洁防火的天花材料

厨房天花板的设计, 虽然不像墙面或地板的使用时接触多, 但是在整体空间的搭配上, 确能起到画龙点睛的效果。由于烹调时油烟较多, 因此天花板应选择铝板、PVC板、矽酸钙板、玻璃、涂料易清洗的材料。

五、厨房空气质量和通风问题

1、厨房油烟问题

厨房面积一般都较为狭小, 因此保持良好的自然能风是十分重要的卫生条件之一。因为在食品加工过程中, 会产生许多油烟和蒸汽, 这是一种对人体十分有害的污染源, 而且还会腐蚀家电设备。在影响肺癌死亡率的各种因素中, 厨房污染占最大比例。

所以, 在厨房自然通风条件有限的情况下, 安装排风扇和抽排油烟机来改善厨房的通风排烟条件是十分必要的。有的人们以为, 操作时间打开厨房的窗户就行了, 这是一种无意识的慢性自杀的做法。

2、解决厨房的通风问题

一般厨房的通风有两条路线:一条是由门窗位置及室外环境等因素决定, 厨房内的通风降温主要由这条路线的畅通来保证。另一条靠家用电器运转来进行, 如在炉灶上方安装排油烟机、换气扇, 室内的吊扇、台扇、壁扇等, 它能迅速排除烹调时散发的气体、热量称通常高温的热量, 使厨房空气新鲜并达到降温的目的。

六、总结

现代人对饮食的注重已不仅仅停留在口味的满足上, 更多的开始讲究品位和环境因素。因此厨房和餐厅在家庭的装修上也提到了一个很重要的位置。但是, 目前我国楼房住宅的厨房, 往往自然通风较差, 由烹调产生的油烟、燃烧废气、蒸汽等, 不仅使厨房这个小环境受到不同程度的空气污染, 而且有时还波及整个居室, 甚至于一家“生火”, 全楼飘“烟”, 这就需要借助理想的通风和排烟的设备来解决。

摘要：厨房是住宅中功能比较复杂的部分, 是否适用不仅取决于有足够的使用面积, 而且也取决于厨房的形状、设备布置等。所以在空间的组织与利用上, 一定要以功能为主兼顾其他方面进行合理设计。对没有完全步入现代化的家庭来说, 窄小的面积, 是厨房最不能令人满意的地方。在有限的空间中, 合理的家具尺度选择和合理的功能布局就显得非常重要。

关键词：小住宅厨房,空间设计

参考文献

[1][美]Colleen Cahill编著, 杨俊安、赵彬、何学范译:《人性家装简易风之厨房》, 《人性家装简易风之储藏空间》。

[2]耿潇男:《中国住宅空间设计大赏:餐厅书房》, 中国轻工业出版社。

[3]张月:《室内人体工程学》, 中国建筑工业出版社, 1999年。

篇4：园林美学对小住宅空间设计的启示

关键词：苏州园林 住宅空间 小户型 借景

在房价杠杠调节以及国家政策作用引导下，中小户型装修工程开始占据越来越多的市场份额，并在环保集约的倡导下，未来很长一段时间还将继续占领市场份额的主导地位。因此，对于中小户型住宅空间设计探索具有可研究价值。

小户型住宅或多或少的存在着结构不理想、面积不宽裕、采光通风受限等问题。在框架已界定，平方有限的情况下，这些问题是可以通过设计手法因地制宜解决的。

在解决的方法上，更多业内人士投注在设计室内空间而不仅仅只是室内装饰的概念上，注重设计限定空间内舒适度的体验。在创作思路上，不断挖掘国外已有的成功经验，借鉴国内优秀传统文化素材，在小户型住宅设计上做大文章。

一、园林美学借鉴思路

“小面积”与“大空间”之间是矛盾的，但在中国园林景观设计中屡屡造就矛盾的典范。尤其在苏州园林中有集中体现，知名度也最高。

苏州园林占地面积普遍不大，据查：网师园现现有面积5400平方米；怡园现有面积6270平方米；沧浪亭现有面积10800平方米；狮子林现有面积11000平方米；留园现有面积33000平方米。①面积不大的园林却以意境博彩。

在有限的空间内，园林空间是运用怎样的手法在翻覆，才有如此变化无穷的景观视域？经过查阅文献与实地调查，做出如下概括：

1.借景之美

苏州园林借景观元素，采用对比、延伸、渗透、借景、障景等手法， 在有限的园林空间内创造更为广阔的空间感和层次更加丰富的景深。园中空间利用景观元素相互分割渗透，虚实相间。 比如：巧妙借水体倒影与实景呼应，产生实虚两景，给人隐约迷离和不可穷尽的空间幻觉；巧借漏窗取景，将园外山水纳入园中，开阔视域空间。

除此以外，不但考虑固定点的静观效果，还考虑活动于其内的人在行进过程中，能否获得良好的动观效。

2. 障景之美

古典园林中忌讳一览无余的空间布局方式②，在苏州名园的园林空间中，通常利用山石、墙垣分隔空间，有意遮掩视线，维系了独立空间的视域完整性，形成婉转曲折的空间意境。特别是从居住空间进入园林空间时，采取先抑后扬的空间处理手法，以假山为屏障，即自成一景又阻挡视线，达到障景作用。又可借游廊、植物群落突破空间的局限，收到小中见大的效果，从而取得丰富的园林景观空间。

3.对比之美

古人很早就领悟到大与小空间关系来源于对比，在庄子的逍遥游中曰：“覆杯水于坳堂之上，则芥为之舟；置杯焉则胶，水浅而舟大”，意思是一杯水倒在低洼的地方，在上边放草可以做它的船，可形成一个微缩的泛舟场景，放杯子则水太浅船太大，不能动，也就不协调了。苏州园林空间的设置巧妙的贯穿这一辩证思想，园林面积不大，园边环绕水池设置建筑、道路、山石、植物，相互间高低错落、虚实对比，视线越过水面，与亭廊、建筑互为对象，使不大的水面显得明净旷远，扩大了园林空间的尺度感。造成空间开阔的错觉③。

再者考虑空间的大小形状、开敞封闭形成对比，调整园内配景与建筑的尺度，拙政园中的“与谁同坐轩”，规格很小，轩内仅刚好容纳2人同坐，如此处理倒与周围环境形成丰富、开阔的空间层次，同时取苏轼《点绛唇》中名句“与谁同坐，明月清风我”点题，意境深远。

二、启示

苏州园林以“人”为设计主体，关照游园动线中视觉的流动感受，为了追求空间的无尽的错觉而采取借景、障景、对比等方式处理， "小中见大"、"以少胜多"，同样的面积尽可能高效利用，通过有限的空间塑造无限空间的可能。在空间知觉的扩展上的成功范例给小户型居住空间设计许多启示。

1.借空间

园林景观与住宅空间虽然一个是室外空间一个是室内空间，但是其所解决的问题依然存在于小户型住宅空间，即如何高效利用空间。借鉴借景法，从借景对象展开分析，从借空间、借光影、借声色三个角度寻求小胡子住宅空间设计的新思路：

（1）巧借邻近空间，淡化空间分界阻隔的必要性，满足空间视域延伸的审美需求：

园林空间以符合古人的审美哲学为指导，通过借景法对实景、虚景囊括到视野中，以营造“大中见小，小中见大，虚中见实，实中有虚，或藏或露，或浅或深④”的园林意境。

区别于园林空间设计，小户型住宅设计中对于空间的处理更注重的是空间的最大化利用。在居住空间中，合理的规划功能分区，巧鉴借景法，模糊功能空间交合处的分界，利用非承重结构的可开放，可封闭的特性，破除空间僵硬的定义，以色差、高差的视觉差异唤起观者的感官刺激，使空间单位之间延伸或重叠。

（2）巧借空间高度，创造富有空间层次的视觉空间：

园林景观借景法的仰借与俯借一法可以解决小户型平方面积先天不足问题，从空间的垂直界面着手，探索扩展空间实用性的有效方式。

一般来说，小户型住宅的层高为2.8米至4.8米之间，因此设计时利用人体工程学理论可根据具体情况进行，针对层高能达4.8米的户型，可利用水泥浇灌或者轻钢龙骨技术搭建隔层。但需要注意的是由于室内平方面积不大，若室内层高过低则空间容易产生压抑感，因此设计的时候要考虑空间的舒适度，客厅部分做挑空或高差处理，起居室则是一个相对私密的空间，过于空旷反而会产生不安全感，所以高度可设计在2.4米左右，一套户型内拥有不同的高差变化，丰富了空间的视觉层次。对于层高较矮仅为2.8米左右的户型，客厅不能做复杂的吊顶增加空间压力。除此以外，小户型的收纳空间也可以向高处发展，利用吊柜扩展空间的可利用率；或者借助抬高地台，既满足收纳空间需求，又对功能空间进行了有效的视觉层次分割。

（3）巧借动态空间，满足小空间功能的多重性：

园林空间借用时间要素，运用借景的艺术手法引导动线，延长观景流程，使空间不感局促。在小面积的居住空间中，也可考虑加入时间要素，根据居住者的生活习惯和特殊需求，巧妙安排空间的功能属性，赋予同一空间多重用途，使小面积住宅具备“大空间”。

英国富豪Simon Woodroffe以日式家居设计与伦敦西区著名的歌剧戏院舞台为设计思路提出一个全新设计构想“YO！Home”。在80平米的公寓内，通过模糊处理空间功能概念，利用科技手段布置机关，赋予同一空间在不同的时段根据不同需要具备多重功能。在这个空间内，设置升降装置，使空间跟随需求而变化，既是客厅也是卧室、是书房也是客房，是厨房也是电视背景墙。

2.借光源

苏州园林的漏窗除了借景取意之外，还借阳光投射的光影关系营造出微妙的空间意境。这种意境延伸到室内中来，可以作用于创造唯美的空间情感氛围（图），好的光照条件还可以能从心理感受上扩张视域空间，创造一定的特定的空间氛围的精神功能需求。在室内的光源设计上主要体现在借自然光和借人工光两方面：

（1）借自然光照明：

绿色环保是设计提倡的主导思想，在小户型空间设计中对于自然光照明的设计除了要考虑意境因素外，更强调如何环保的解决部分因为房屋结构原因不可避免出现的无自然光直接照明“黑屋”？比如无窗户的卫生间、厨房、储物间甚至卧室。

运用对比法取舍空间使用需求，尽可能多的在现有条件下创造借光条件，借用反光、透光、半透光、漏光材料进行墙面的再处理。以封闭的卫生间或厨房空间的处理方法为例分析：这类空间的工程设计由于无窗户通风一般都会设有通风管道，因此对空间的改善只需考虑解决采光问题，利用玻璃砖墙以其透光性营造迷离光影，又以其不透明性保证空间的隐私性，完美解决“黑屋”光源；再如层高较高有挑空的户型中，可在楼梯等立面采用适宜的材料做漏光法，即满足实用功能又延伸了光照范围，此审美意境与园林景观中的漏窗如出一辙。

（2）借人工光照明

人工照明光照从其功能意义上看，并不是仅仅停留在满足最基本的视觉照度的层面上。“照明的亮度与层次、灯具的造型与布置、自然光与人工光的调节都会对一个室内设计的最终效果产生巨大的影响。⑤”小户型住宅的功能空间界定应该尽可能通透，借助于光效的变化，再塑造空间，烘托材质质感。比如：利用不同照明方式所产生的视觉差异，构筑虚拟空间的心理独立性，空间面积既无损耗又达到了功能区域视觉感受分割目的。

3.障景

“一览无遗”违背中国传统美学对深致曲折的婉约美追求⑥，在多数情况下，是需要避免的空间格局，住宅商品化之前的小户型住宅结构不合理，套内空间基本都直接与客厅联通，造成客厅四围墙面不完整，空间隐私性差；近年来的商品化住宅框架式结构虽然完全通透，但空间界限是模糊的，给予更多创造的灵活性。

不管属于那种小户型都可借用障景法设计观念，根据生活习惯需求分析承重墙与居住动线规划格局，比如设置玄关、电视墙、衣柜等方式，在既定的空间上进行经营、分割，考究垂直界面的围合形式，根据视觉需要采用全围合、上半部围合、下半部围合的形式；利用全透明、半透明、不透明视觉效果，达到隔断视线保护各空间之间的独立性与曲折性目的，又解决了储藏收纳问题，进而深化拓展空间使用率。

三、 小结

由此可见，面积并不是决定居住空间舒适度的唯一标准。设计师可以依靠古人在园林设计上的优秀经验为创作提供思路，运用借景法与障景法，合理对比，通过地台面的色差与起伏，立面空间的高低变化，材料质感，不同性质的空间穿插、组合重构空间。使小面积拥有大空间，从而达到提高面积使用率、创造舒适居住空间目的。

注释：

①数据来源百度互动百科.

②饶飞.拙政园空间结构解析[D].北京林业大学，2012（6）.

③郑阳.论中国传统园林设计中的空间表达[J].装饰，2004，139（11）.

④沈复[M].浮生六记.

⑤易沙.分离与联系——浅议室内布光方式的层次化原则[M].年室内设计年会学术论文集，2003.

⑥肖振萍.从大观园的文学意境解读园林设计美学[J].大舞台，2013（2）.

篇5：小住宅设计调研报告

独立式小住宅也称作别墅，它是集居住与休闲于一体的建筑，功能分区比较明确，既有相对开敞的会客区域，又要有私密性强的生活空间。我通过对武汉周边的别墅的实地调研，并结合网络上的资源，总结出独立式小住宅设计中需注意的问题。

一、周围环境的影响

武汉积玉桥金都汉宫住宅区内有三栋独立的住

宅，但由于处在多栋高层住宅楼的包围之中，会产生

在别人的视线之中的感觉（见图一），因此这要求我们在设计中要多加考虑周围环境因素，处理好周围行

人视线对建筑的影响。1

二、建筑外形与内部功能的相互协调

在建筑外形的设计上有许多成功的典范，如赖特的流水别墅中悬挑结构的应用以及横竖向的穿插，又如勒·柯布西耶的萨伏伊别墅简洁的平立面的设计，并结合长窗的应用，产生一种理性的美。尽管如此，这两栋别墅并不完美，流水别墅的悬挑结构，每年都要消耗大量的维修，并且山间的流水声音会扰乱了人的休息;萨伏伊别墅的问题也不容乐观，由于架空的原因，住在其中有种摇摇欲坠的感觉，没有安全感，这给居住也带来了不良的心理影响。鉴于此，我们不只要做好外观的设计，而满足日常的生活需求则更加重要。(见图2、3)

3三、建筑细部及景观的设计

篇6：小住宅设计任务书

关键词：被动房,材料,构造,计算机模拟

201 1年夏天,笔者参加了由赫尔姆霍茨能源与材料研究中心(HZB)组织的暑期学校ISUenergy 2011,研究主题是可再生能源,课程设置不仅仅针对建筑学背景的学生,还面向物理、机械、经济等专业的学生。暑期学校为期两周,前期集中介绍太阳能、地热能的基础知识和应用,并通过分组实验学习太阳能光电系统、太阳能热水系统的工作原理和运行效率;后期由建筑学专业学生完成一个被动式小住宅的设计。暑期学校选在阳光充足、常住人口只有577人的瑞士阿尔卑斯山区小村法雷拉(Falera)授课。

后期完整的设计时间只有3天,学生分为A、B两组,各自设计一座体积200 m3、以居住为主的被动式小住宅,住宅使用者以及建筑各个维度的尺寸可自由确定,但是有一点非常具体和明确——设计一栋可持续的被动房,目标是符合被动房的节能标准。因此,项目设计从开始即在被动房节能标准指导下进行。

一、被动房

在可持续发展和倡导绿色建筑技术的背景下,世界各国家和地区相继推出绿色建筑节能设计标准,保温性能和密闭性能的提高是其中两个重要方向,以满足人们对室内舒适度的要求。被动房(passive house)于20世纪80年代被提出,是由位于德国达姆施塔特的被动房研究所(Passivhaus-Instituts Darmstadt)研究制定的一种节能用房标准。相较其他节能设计标准,被动房的关注点只有两个——建筑能耗和室内舒适性。可以说,被动房的目标在于用最少的能耗达到室内舒适,目前不仅应用于住宅的设计建造,也用于学校、办公等公共建筑的设计建筑。

被动房针对的气候区域十分明确——欧洲中部没有炎热夏季但冬季漫长的德国、奥地利、瑞士等国家及周边地区。因此,保证被动房室内环境温度舒适的具体途径有两个:一是减少热损失,通过保温层和气密性的设计,使室内热环境不受室外环境的影响;二是争取日照,通过合理的建筑布局和窗户的选用,获得尽可能多的太阳辐射。

相较传统的住房,被动房通过高效能的表皮控制室内热空气的流出和室外冷空气的进入,能够减少80%～90%的热损失,同时最大限度争取日照,全年的采暖负荷被控制在15 kWh/m2以下。

被动房对主动式技术的研究包括机械通风和排出空气的热回收以及热水系统。本文重点讨论被动房的被动式技术部分——材料和构造对设计的影响。

二、设计的开始

设计从选择建造地点开始。瑞士多山,阿尔卑斯山覆盖其约60%的国土面积。法雷拉海拔1 200 m,阳光充足,场地位于作为当地历史遗存的一座小山丘上。山丘上一座500多年历史的古老教堂是法雷拉的中心,其周边散布着瑞士现存最大的一片远古巨石群,石头之间的线性联系记录着远古人们观测到的太阳与地球之间的关系。教堂和巨石群成为小山丘的统治性元素,其他地方覆盖着的茂密树林令山丘幽美而静谧。A、B两组设定的使用者分别是定期在这里进行林业研究的工作人员和进行天文观测的天文学家和天文爱好者(图1,图2)。

为了获得足够的太阳辐射,建筑选址必须达到冬至日日照时间2个小时的低限要求。山坡上树木茂盛,地况复杂,设计人员使用日照时间测试仪器(图3)对应北纬46°(瑞士所在纬度)的太阳方位角和高度角进行实测,以选择最佳的建造地点(图2所示A、B两点)。将选择点正南方向近景对场地有遮挡的天际线图和测试仪的日照时间图重叠(图4,图5)可以看出,B点冬至日日照约3小时,A点由于树木高大茂密,冬至日日照约2.5小时,选址均满足要求。

三、材料和构造

A地块位于教堂旁边,组队成员采用砖石材料设计一栋“重材”建筑与教堂呼应;B地块位于树林中,组队成员则采用木材设计一栋“轻材”建筑(表1)。

A宅近似于立方体,形体比B宅紧凑,体形系数也较小,近200 m3的空间被分为两层,起居空间和休息空间分别设于一、二层。A宅设计力求在住宅内为林业研究人员提供尽可能多的床位(最多容纳12人同时休息),与重材结构相对应,立面设计保持尽可能小的窗墙比,4个立面共设6扇窗,面积最大的一扇窗(1.8 m×2.4 m)位于南立面的一层,作为室内获得太阳辐射的主要窗口(图6)。

B宅共3层,入口层是起居空间,南侧设有大的露天平台,方便使用者夜间观测天空;二层是休息空间,三层则是工作空间。与轻材结构相对应,立面采用大面积的玻璃窗,南立面的窗户开口达到4 m×5m(图7)。

建成的住宅必须达到被动房的要求,即每年每平方米的采暖能耗小于15 kWh。重材和轻材结构的优劣相当明显。一般来说,欧洲中部地区的住宅适宜使用重材结构,因其具有很好的蓄热性能,但是重材同时又有很强的导热性,加大厚度才能达到要求的保温性能;轻材结构恰恰相反,结合保温层构造即可达到理想的保温效果.但是蓄热性能差,冬季房屋夜间的舒适度很难保证。

A宅采用重材结构,无论砖石、混凝土的单一构造还是结合保温层的混合构造,都不利于规模较小的建筑争取尽可能多的使用空间。古老的砖石构造(如教堂)墙厚达到1～2 m的情况下方能实现很好的保温效果;混凝土构造本身并无保温性能,加设内保温层或中保温层,墙厚也要达到50 cm左右。由于住宅规模较小,设计者使用了蒸压轻质加气混凝土砌块(autoclaved aerated concrete,简称AAC),其优点在于轻质、砌筑方式简单,达到良好保温效果的同时可以大大降低墙厚(表2)。图8为方形混凝土砌块的外墙构造方式,砌块厚0.25 m,内外两侧抹灰。但需注意的是,其缺点在于强度较低,如果防水处理不当,容易因结露等原因而损坏。

B宅的外表皮构造方式如图9所示,保温层厚0.15 m。轻材结构的蓄热能力不足使白天进入房间的太阳能得不到很好的储存,因此楼地面采用混凝土构造,同时还应用相变材料(phase change material,简称PCM)覆盖于地面和隔墙,进一步加强建筑的储热能力。PCM被用来保证室内温度变化控制在一个较小的范围。水是比热容最高的自然物质,约为混凝土的5倍。PCM的储热能力则是水的4倍左右,在白天气温高的时候,它吸收热量并将其储存,温度过低时将热量释放出来。PCM可以用于室内的任何地方,包括墙体、天花和地面,也可以用于外立面表皮,其缺点在于价格昂贵、容易泄漏和老化。

四、计算机模拟

用计算机软件对建筑进行模拟,可以验证平面布局形式和构造手段是否满足被动房的能耗要求。模拟表明两栋住宅均满足能耗标准,因此项目的要求提升为设计一栋零能耗的建筑。

设计小组采用软件TRAN SYSlite对建筑进行能耗分析和节能优化。TRANSYS软件用于复杂建筑的能耗模拟,TRANSYSlite是其简化版本,既适合专业人员也适合初学者使用,有以下特点:只能模拟单一空间;使用界面操作简单并提供标准化的数值,有助于初学者使用,数据导出能够生成明晰的表格和图片;可利用TRANSYS作进一步的分析。

经过节能优化,A宅和B宅的采暖能耗和室内外温度情况(图10,图11)表明均已接近零能耗的要求,每年的采暖能耗分别为2.02 kwh/m2和0.64 kwh/m2 (表3)。

五、节能优化

计算机辅助节能优化设计是不断设置、调整、再设置、再调整的过程,模拟中,设计者发现A、B宅两种不同的构造方式导致的问题也大不一样(表4)。

A宅的问题有两个:一是能耗方面,冬季采暖能耗过高;二是舒适度方面.夏季某些时段室内气温过高。采暖能耗过高的原因是南侧窗户过小(1.8 m～1.5 m),获得的太阳辐射热较少,因此窗户尺寸扩增为1.8 m～2.4 m。使用蓄热材料的目的在于减低室内气温的变化幅度,但是在A宅采用重材结构的情况下,模拟过程中却出现了温度变化过大的问题,原因在于较多的使用者在晚间形成巨大的热源,造成温度升高,因此南侧的窗户尺寸不宜过大。经过优化设计,A宅的室内温度变化仍然较大,部分时间超过25℃。

B宅虽然采用了0.15 m的保温层构造,但模拟过程中始终出现采暖能耗过高的问题。原因在于前文提到的房屋构造蓄热能力不足,而后应用PCM材料予以解决;此外还有一个原因在于,最初的设计采用双坡顶,北侧屋面开设天窗,以便使用者夜间进行天文观测,北侧天窗获得的太阳辐射热极低,却造成了较大热损失,设计最终将其取消。

为解决A宅部分时段温度过高的问题,需要在软件中对人的行为模式进行设定:早晨8点出门并关闭窗户,傍晚5点回家并开启窗户,从而减少使用者产生的热量。软件设定的仅仅是一种研究的理想状况,对应到生活中,则是真实使用者对建筑的使用。对于被动房的节能,使用者的行为(如开闭窗户)非常重要,甚至位居第一。A宅和B宅在节能分析之初都设定了自然通风和窗户的开启,当室内开始供暖时,仍然采用自然通风、窗户大开,因而计算产生极高的能耗。这样的设定反映出使用者在真实生活中就存在使用供暖或制冷设备时往往忘记关闭窗户的情况。因此,对使用者进行必要的节能知识和节能行为方面的指导了同样很有必要。

结论

第一,被动房所要求的合理的建筑布局和恰当的立面设计,辅以适宜的技术手段,是完全可以实现低能耗建筑甚至零能耗建筑的。

第二,被动房是针对欧洲中部地区气候的节能设计标准,没有制冷能耗的要求,对中国大部分地区并不适用,但是对冬季采暖能耗的研究具有借鉴意义。首先,就标准本身而言,针对性强,采暖能耗15 kWh/m2的数据明确;其次,保温性能的研究与气密性的研究紧密结合,而且也通过具体的数据来进行控制,外围护的气密性达到n50≤0.6 (表示当表皮内外气压差为50Pa时,换气率为0.6次/h)。

第三,计算机模拟技术发展迅猛,但是仍有其局限性,不能完全模拟使用者的使用情况。

第四,建筑设计终要为使用者创造舒适的室内使用环境,被动房的设计是不断寻求各个要素之间平衡的过程,不仅关注能耗数据,同样注重氛围的表达和传统的延续。

联合教学小组成员:Brian Edlefsen Lasch,Technische Universität Berlin;Iris Sacher,Technische Universität München;James Spelling,Royal Institute of TechnologyStockholm;Laura Valldecabres,HZB Berlin;Yang Ye Technische Universitat Berlin

指导教师;Dietrich Schwarz,University of Lichtenstein

参考文献