汪珊珊，武玉艳，汪留成

引言

建筑是气候环境的调节器，对建筑用能多寡起到先决作用。针对地域气候条件，采用适宜的被动式设计措施提高建筑本体热工性能，是最为直接有效的建筑节能途径[1]。这种通过建筑形体空间与形式构造设计强化地域气候环境资源利用效率的被动式设计是建筑师切实可操作的绿色设计技术路径[2]。西宁市地处青藏高原东缘，平均海拔2261m，年水平面太阳总辐射量约为5600MJ/m2，属于太阳能“很丰富带”[3]，冬季总辐射量为1200～1400MJ/m2[4]，仅次于西藏西南部和云南大部分地区。西宁在建筑热工设计分区中属严寒（C）区，冬季寒冷漫长，最冷月平均气温-7.9℃，法定供暖期长达160 天；夏无酷暑，最热月平均气温17.2℃，无需制冷设备。这种独特的地域气候环境，为强化建筑直接利用太阳辐射资源减少采暖用能需求提供了前提应用条件。

从绿色建筑设计角度、将集合住宅各层拆分来看，由于其外围护结构表面积不同、热传导方式不同，集合住宅采暖用能需求存在纵向分段的特征[5]。其中，顶层的外表面积大，室内热环境受室外气候环境影响敏感，一方面易失热，另一方面接收太阳直接照射的表面积大，形体的太阳辐射热利用条件优势突出。另外，集合住宅顶层通常被建筑师单独处理，是建筑形态变化、空间处理最为活跃的部位。因此，针对太阳能富集气候条件下集合住宅研发建筑顶层的综合节能设计策略具有重要意义。目前对住宅建筑顶层的节能研究主要依循单一的围护结构部位拆解计算逻辑、从技术层面围绕屋面热工性能的提升和精细化计算展开。……