生態(tài)節(jié)能住宅設計模式有哪些？
生態(tài)節(jié)能建筑是指在盡可能利用當?shù)氐沫h(huán)境和自然條件，不破壞當?shù)氐沫h(huán)境，確保生態(tài)體系健全運行的同時，考慮節(jié)能設計標準要求，著重滿足建筑物能耗指標的建筑。生態(tài)節(jié)能建筑不僅要達到節(jié)能生態(tài)的效果，而且要增加房屋的舒適度。改善提高住宅室內環(huán)境的舒適度，這就要求在現(xiàn)今的住宅項目設計模式中從熱功環(huán)境、空氣質量、聲環(huán)境、光環(huán)境等方面通盤考慮，綜合考慮規(guī)劃、建筑、結構、能源系統(tǒng)、暖通等各方面因素，提出初步的生態(tài)節(jié)能方案?，F(xiàn)有的探索主要集中反映在：建筑中節(jié)約土地資源， 節(jié)約能源， 節(jié)約水資源的研究; 改進建筑材料性能， 促進建筑材料地方化，綠色化的研究;提高建筑室內空氣質量， 改善建筑舒適度的研究;對舊建筑的改造和再利用的研究等方面。
但與此同時我國地處世界上兩個最活躍的地震帶之間所經(jīng)過的地區(qū)，是一個多地震國家。這樣就帶來新的問題，即如何結合建筑抗震設防要求，通過選用相應的結構形式、建筑材料和抗震設計，適應并結合生態(tài)節(jié)能建筑的特點，形成一整套可行的，適合的，內部有機相連的生態(tài)節(jié)能體系。這一體系對我們的建筑，尤其是住宅建筑的設計模式帶來了新的挑戰(zhàn)。
節(jié)能抗震住宅是各項成熟技術的一個綜合體。以新型抗震節(jié)能系列建筑結構體系、高效地源熱泵技術(采暖、制冷、供生活熱水)、太陽能利用系統(tǒng)等若干種行業(yè)領先、可靠、成熟的技術為支撐，并通過精心設計及自控系統(tǒng)協(xié)調整合，在不增加建造成本的前提下，建造可抗八級及以上地震、冬天不用燃煤供暖、夏天不用空調的節(jié)能、抗震、環(huán)保住宅。這是高舒適、低能耗抗震住宅!
一、 新型抗震節(jié)能系列建筑結構體系的特點及優(yōu)勢：
㈠、復合墻結構體系：
適用范圍：集承重和保溫與一體，用于8層以下建筑，設防烈度為7、8、9度地區(qū)，代替磚混結構。
1. 結構自重比磚混結構減輕50%、受力合理。
2. 抗震性能優(yōu)異(大震不倒、中震可修、小震不裂)，可抵御10度地震烈度。
3. 保溫節(jié)能、隔音效果明顯，達到國家65%的節(jié)能標準，免去外保溫工序，保溫措施與建筑同壽命。
4. 節(jié)省大量耕地：按1萬㎡建筑省1畝地計算，每年城市新增7億㎡建筑，若30%采用該體系，則每年省2.1億畝土地。
5. 墻體薄，增大使用面積5-10%，安全適用、美觀(不露梁、柱、角)。
6. 施工方便快捷，可實現(xiàn)建筑工業(yè)化等。
㈡、 壁式框架空心剪力墻結構體系和約束混凝土結構體系：
適用范圍：用于設防烈度為7、8、9度以下所有地區(qū)的小高層、高層居住建筑和公共建筑。
1. 結構自重輕;提高抗震性能;可工業(yè)化生產，縮短工期和確保工程質量。
2. 技術先進、工藝簡化、與傳統(tǒng)結構體系進行比較，可以節(jié)省大量鋼材和水泥：(鋼材約50%、水泥約10%)、既降低了建筑造價，又間接節(jié)能減排，比其它常規(guī)結構降低工程造價約5-10%。
3. 經(jīng)科技部、建設部權威專家鑒定：“綜合技術達到國際先進水平”。
二、 “一機三供”高效地源熱泵系統(tǒng)的特點及優(yōu)勢：
1. 概述：地源熱泵技術成熟，歐美用了幾十年，我國推廣了十年，主機已發(fā)展到第四代，關鍵技術壓縮機全部進口。但是配套技術、室外地下?lián)Q熱技術、室內末端設施以及三者的技術集成水平卻各有千秋，節(jié)能效果和壽命大有差距。
該系技術利用淺層地能資源進行供熱、供冷、供生活熱水，不僅高效節(jié)能，節(jié)約大量的常規(guī)能源，緩解我國的能源緊張形勢，而且在北方?jīng)]有集中供熱，沒有燃氣的地方和小城鎮(zhèn)及廣大農村地區(qū)需求量很大，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
2. 原理：淺層地能是地球淺層土壤層或水中的溫度常年保持13～18℃的溫度能。“地源熱泵”是以地下土壤或水為熱源，水為載體，在封閉系統(tǒng)中循環(huán)，通過少量電力(9w/㎡左右)讓壓縮機作功，通過熱交換將淺層地能提升到所需的溫度，以地板輻射等方式為冷熱末端系統(tǒng)輸送到室內進行采暖、制冷的系統(tǒng)。
3. 特點：最低初投資、最低運行費、最低污染、最長壽命、恒溫、靜音。
4. 經(jīng)濟效益：實現(xiàn)“小功率供冷暖”(8-12w/㎡)，只是分體空調裝機功率的1/5。用電負荷節(jié)省4/5，輸出的能量中80%為免費地能，20%為電能。比傳統(tǒng)供冷暖方式低1/2以上;比常規(guī)地源熱泵低1/3左右。
5. 社會效益：省煤、省電、省地、省水、低費用、零污染、可持續(xù)。
6. 適用范圍：該系統(tǒng)是集成創(chuàng)新專有技術，可取代傳統(tǒng)冷暖空調系統(tǒng)，針對不同建筑、不同地下巖土結構進行整體策劃后做出最佳設計和最佳設備配置?？捎糜谧≌⒐?、工廠、醫(yī)院、學校等從幾百平方米的別墅到百萬平方米的小區(qū)。
國內住宅建筑行業(yè)國外相比，在設計模式方面仍有相當大的差距，且建立產品模型單一、片面，不能更好的，全方位的滿足安全、舒適、美觀的需要。要改變這些不利現(xiàn)狀，唯一可行的就是在進行住宅設計時,建立新的設計模式，考慮一定的抗震條件，并結合生態(tài)節(jié)能的建筑設計概念，從而在保證抗震降低能耗的基礎上提高住宅舒適度。即通過“整合設計” (ipd)這一理念， 既在設計的最初方案階段就有生態(tài)節(jié)能和結構抗震的專業(yè)人員介入，向客戶灌輸生態(tài)節(jié)能意識，并通過對項目的分析提出初步的生態(tài)節(jié)能和抗震方案，并在后續(xù)的設計中綜合建筑、規(guī)劃景觀、結構、暖通空調、給排水，建筑電氣與樓宇控制， 室內設計等各各個專業(yè)， 通過各專業(yè)有機的整和， 密切的協(xié)作， 對建筑自身特點及區(qū)域自然資源、環(huán)境的深入分析， 以及對當前成熟的高新技術及產品的應用，才能形成一整套可行的， 適合的， 內部有機相連的住宅模式。
要在住宅建筑設計中綜合抗震、生態(tài)節(jié)能等相關因素，筆者考慮運用層次分析原理，綜合運用建筑材料、建筑設計、建筑結構、建筑抗震設計技術、環(huán)境工程等多學科知識，將住宅設計模式形式的總目標分解成抗震、生態(tài)、節(jié)能等若干分目標，再分析達到這些目標的因素，找出各因素的控制指標及它們之間的相互關系和邏輯順序，用實驗手段按這些指標逐步選擇材料和結構形式，從而達到對現(xiàn)有的住宅設計模式進行修正和調整的目的。該模式的基本步驟為：研究目標→目標分解→確定關鍵因子和權重→建立控制系統(tǒng)模型→選取結構形式→選取合理材料→修正系統(tǒng)模型→建立住宅設計模式。細分如下：
1、總目標的分解
將總目標——住宅設計模式分解成：①抗震目標(m1)：在滿足當?shù)氐目拐鹪O防條件下，更新抗震設防觀念和思路;②生態(tài)目標(m2)：提高住宅居住舒適度;③節(jié)能目標(m3)：削減能耗的1/4-1/31
2、達到這些目標的控制因素
抗震目標(m1)：①合理結構體系選擇;②對抗設計和免震設計;
生態(tài)目標(m2)：①提高室內內空氣品質技術;②健康住宅技術;③環(huán)境技術。
節(jié)能目標(m3)：①一次側(輸送)、兩次側(末端)設備節(jié)能技術：②能源系統(tǒng)集成化技術;③能源消費評價管理控制技術
3、確定相應結構和材料的選擇
用實驗手段按這些指標逐步選擇材料和結構形式?？紤]選擇輕質骨架結構形式和材料，通過以柔克剛的節(jié)點設計，結合建筑材料、建筑設計、建筑結構、建筑抗震、生態(tài)節(jié)能建筑相關學科要求，通過整合設計，調整住宅設計思路。
我國作為發(fā)展中國家， 經(jīng)濟實力和技術條件與西方發(fā)達國家相比仍有較大的差距。如何結合國情， 創(chuàng)造出適合我國的生態(tài)建筑發(fā)展道路是迫切需要解決的問題。采用新的住宅設計模式從新的視角來探討住宅設計模式的創(chuàng)新，能拓寬現(xiàn)代住宅設計的理論研究空間。通過對抗震、生態(tài)、節(jié)能等相關因素的結合考慮，在已有滿足抗震要求新的結構形式條件下，提供了一整套生態(tài)節(jié)能的建筑材料和構造做法，從而為今后住宅設計找到滿足抗震、生態(tài)和節(jié)能的新型建筑設計模式。