時(shí)間:2023-10-10 09:49:14
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關(guān)鍵詞:節(jié)能住宅設(shè)計(jì)能源
一、發(fā)展節(jié)能住宅建筑的意義
在建筑領(lǐng)域,人類從自然界所獲得物質(zhì)原料的50%用來(lái)建造各類建筑及附屬設(shè)施,建筑能耗在人類總能耗中所占比重約為1/4。在經(jīng)歷了數(shù)次能源危機(jī)以及對(duì)礦物能源資源的不可恢復(fù)性和溫室效應(yīng)對(duì)生存環(huán)境負(fù)面影響的認(rèn)識(shí)越來(lái)越清楚之后,世界各國(guó)提出了控制礦物能源用量的增長(zhǎng),提高能源使用效率,開(kāi)發(fā)新能源和可再生能源的目標(biāo)。作為耗能大戶的建筑業(yè)節(jié)能受到極大的關(guān)注。建筑節(jié)能是近年來(lái)世界建筑發(fā)展的一個(gè)基本趨勢(shì),也是當(dāng)代建筑科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新生長(zhǎng)點(diǎn)。隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷改善,對(duì)住宅建筑的環(huán)境質(zhì)量要求也日益提高。我國(guó)是一個(gè)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)、人口占世界20%的大國(guó),也是能源相對(duì)匱乏的大國(guó),已成為世界上第三大能源生產(chǎn)國(guó)和第二大能源消費(fèi)國(guó)。目前我國(guó)每年建成房屋面積已超過(guò)所有發(fā)達(dá)國(guó)家一年建成建筑面積的總和。建筑在生產(chǎn)和使用過(guò)程中要消耗全球資源中能源總量的50%,產(chǎn)生的污染也十分驚人。所以建筑節(jié)能和保護(hù)環(huán)境是擺在人們面前的緊迫課題。
二、節(jié)能建筑設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹的設(shè)計(jì)原則
各地區(qū)的節(jié)能建筑,必須適應(yīng)本地區(qū)的氣候特征,既不能照搬嚴(yán)寒地區(qū)的建筑型式,也不能照搬夏熱冬暖及海洋性氣候地區(qū)的建筑型式,更不能照搬四季如春的溫和氣候地區(qū)的建筑型式,一般說(shuō)來(lái)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則:
(1)建筑物盡量采用南北朝向布置。否則,須加強(qiáng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能而需增大建筑成本。
(2)建筑群之間和建筑物室內(nèi),夏季要有良好的自然通風(fēng),建筑群不應(yīng)采用周邊式布局型式。低層建筑應(yīng)置于夏季主導(dǎo)風(fēng)向的迎風(fēng)面;多層建筑置于中間;高層建筑布置在最后面,否則,高層建筑的底層應(yīng)局部架空并組織好建筑群間的自然通風(fēng)。
(3)按相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,盡量加大建筑物之間的間距,盡量減少建筑群間的硬化地面,推廣植草磚地面,提高綠地率,加強(qiáng)由落葉喬木、常綠灌木及地面植被組成的空間立體綠化體系,以便由樹(shù)冠和地面植被阻檔、吸收大部分的太陽(yáng)直射輻射,減小地面對(duì)建筑物的反射輻射。
(4)應(yīng)控制建筑物的體形系數(shù)不超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。即盡量減少外墻的凸凹面和架空樓板,坡屋頂宜設(shè)置結(jié)構(gòu)平頂棚或降低坡度,應(yīng)采用封閉式樓梯間等。當(dāng)體形系數(shù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定時(shí),應(yīng)加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,計(jì)算建筑物的采暖空調(diào)能耗并不得超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(5)不應(yīng)設(shè)置大窗戶,窗戶大小以滿足采光要求為限。門窗玻璃應(yīng)采用普通透明玻璃或淡色低輻射鍍膜玻璃的中空玻璃,居住建筑和辦公建筑不應(yīng)采用可見(jiàn)光透光率低的深色鍍膜玻璃或著色玻璃。還要求外門外窗具有良好的氣密性、水密性、不小于30分貝的隔聲性能和不小于2.5kea的抗風(fēng)壓性能。
(6)屋頂和外墻既要保溫又要隔熱,其保溫隔熱性能應(yīng)符合建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,還要防止保溫層滲水、內(nèi)部結(jié)露和發(fā)霉。屋頂和外墻,不能采用單一的輕質(zhì)材料和空心砌塊材料,最適合采用厚實(shí)材料加輕質(zhì)材料的復(fù)合構(gòu)造做法。
(7)屋頂和外墻的外表面,宜采用淺色飾面層,不宜采用黑色、深綠、深紅等深色飾面層,否則應(yīng)加大屋頂和外墻保溫隔熱層的厚度,計(jì)算其夏季的內(nèi)表面計(jì)算溫度不超過(guò)36.9℃,宜低于35℃。
(8)加強(qiáng)分戶墻和樓地面的保溫性能,使其符合建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。居室及辦公室樓地面面層的吸熱指數(shù)還應(yīng)符合民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。
(9)設(shè)有集中采暖、空調(diào)的節(jié)能建筑,應(yīng)選用高效、低能耗的設(shè)備與系統(tǒng),不得采用直接電熱式采暖設(shè)備和裝置,應(yīng)設(shè)置分室溫度控制裝置。除上述9點(diǎn)之外,節(jié)能建筑還應(yīng)具備設(shè)計(jì)規(guī)范所要求的隔聲性能等適用性能、安全性能、耐久性能和環(huán)境性能。
三、節(jié)能設(shè)計(jì)在我國(guó)住宅建筑中的應(yīng)用措施
(一)屋頂保溫隔熱的節(jié)能設(shè)計(jì)
在住宅建筑屋頂構(gòu)造設(shè)計(jì)中,應(yīng)使用高效保溫材料、架空型保溫、倒置保溫等進(jìn)行合理的保溫和隔熱設(shè)計(jì),這樣可以很好地保證在冬季低溫地區(qū)、夏季高溫地區(qū)給室內(nèi)提供適宜的生活溫度,同時(shí)為冬季的暖氣用能、夏季的空調(diào)降溫用能節(jié)省出大量能源。我國(guó)冬季的采暖大多數(shù)地區(qū)還在用煤,夏季的降溫一般都是用電,合理的屋頂保溫和隔熱設(shè)計(jì)可省出大量的能耗。
(二)門、窗系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
外門窗是建筑物熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感的部位,其面積約占建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)面積的30%,其能耗約占建筑總能耗的2/3,其中傳熱損失為1/3,所以門窗是外維護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點(diǎn)。在節(jié)能措施上,首先在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景條件下,要盡量減少外門窗洞口的面積。其次,可采用外廊、陽(yáng)臺(tái)、挑檐、遮陽(yáng)板、熱反射窗簾等遮陽(yáng)措施減少陽(yáng)光直接輻射屋頂、墻、窗及透過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)。再次,加設(shè)密閉條是提高門窗氣密性的重要手段之一,提高門窗氣密性。最后,在經(jīng)濟(jì)狀況允許的條件下,可考慮使用新型保溫節(jié)能門窗,能耗低的節(jié)能材料制造的新型保溫節(jié)能門窗可大大提高熱工性能。
(三)建筑外墻節(jié)能設(shè)計(jì)
以往以實(shí)心粘土磚為墻體材料,保溫性能不能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),按照新標(biāo)準(zhǔn)在單一材料墻體中,只有加氣混凝土能滿足要求,所以應(yīng)發(fā)展復(fù)合墻體技術(shù)。設(shè)計(jì)中主墻體可采用混凝土空心砌塊、空心磚墻體、空心砌塊墻體、現(xiàn)澆混凝土墻體,然后加以輕質(zhì)高效保溫層和耐候飾面層。保溫層可放在承重層外側(cè),特別提到的是復(fù)合結(jié)構(gòu)中常采用單層或多層封閉空氣間層與帶反射材料的封閉空氣間層,在增大熱阻、滿足保溫的同時(shí)還可以減輕圍護(hù)結(jié)構(gòu)的自重。
四、結(jié)語(yǔ)
在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方面,通過(guò)以上幾方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅可以解決國(guó)家的能源問(wèn)題,同時(shí)也可以促進(jìn)建筑技術(shù)和建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為合理利用資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高人民生活水平起到一定的作用。
參考文獻(xiàn)
[1]王玉玲,朱江雁,.淺談住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)[J].新疆化工,2006,(1).
關(guān)鍵詞:住宅;建筑;節(jié)能;設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重大且持續(xù)的工程,從小區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑單體設(shè)計(jì)、建筑細(xì)部設(shè)計(jì)到建筑周圍環(huán)境的設(shè)計(jì),每個(gè)環(huán)節(jié)都相互影響、相互制約,而且還涉及其他很多方面,如新材料、新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用,再生能源的開(kāi)發(fā)和利用等。因此我們?cè)谧龉?jié)能設(shè)計(jì)時(shí),要進(jìn)行綜合考慮,按照因地制宜、整體設(shè)計(jì)及全過(guò)程控制的原則,結(jié)合氣候、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多方面因素全面展開(kāi),進(jìn)行住宅節(jié)能設(shè)計(jì)和優(yōu)化。
一、住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性分析
1、緩解能源壓力
建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的客觀要求。我國(guó)整體上而言,能源資源蘊(yùn)藏量很大,種類齊全。但是伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快,對(duì)各種能源資源的開(kāi)采力度不斷加大,各種能源的消耗量日漸上升,致使我國(guó)面臨著嚴(yán)重的能源危機(jī)。在各種能源消耗中,住宅建筑能源消耗占據(jù)著龐大的比例,所以加強(qiáng)住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì),降低住宅建筑的能耗,將會(huì)有效的緩解我國(guó)的能源壓力,為建設(shè)節(jié)約型社會(huì)注入新的活力。
2、提高居民生活品位的必然選擇
經(jīng)濟(jì)的繁榮促進(jìn)了人們生活水平不斷提高。隨著國(guó)民素質(zhì)的不斷提高,對(duì)生活品質(zhì)有了更高的要求,對(duì)居住環(huán)境和居住舒適度的要求也越來(lái)越高。綠色環(huán)保,生態(tài)節(jié)能型住宅建筑已經(jīng)日漸成為了一種新的住宅需求,更加注重住宅的溫度、濕度、光線、外部景觀和內(nèi)部設(shè)施的設(shè)計(jì)完善,不僅很大程度上降低住宅能耗,節(jié)約住宅運(yùn)營(yíng)成本,還能提高住宅建筑的舒適度,提高居民的生活品位。
二、住宅建筑規(guī)劃中的節(jié)能設(shè)計(jì)
1、優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計(jì)
陽(yáng)光不僅對(duì)人的身體健康有著很大影響,對(duì)建筑的節(jié)能也有著十分重要的意義。合理利用天然資源,達(dá)到節(jié)能效果,在實(shí)際應(yīng)用中主要體現(xiàn)為兩點(diǎn),一是通過(guò)設(shè)計(jì)合適的采光方向以達(dá)到充分利用自然光能進(jìn)而減少居住中人造光能的使用;二是通過(guò)與具體地區(qū)常規(guī)風(fēng)向的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)來(lái)合理利用自然的濕度環(huán)境和空氣環(huán)境以減少生活中加濕除濕和空氣條件設(shè)備的使用。這兩點(diǎn)歸結(jié)起來(lái),實(shí)際上就是建筑朝向的選擇。寒冷地區(qū)城市規(guī)劃中應(yīng)注重應(yīng)用日照原理,合理地確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接受更多的太陽(yáng)輻射熱能,建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中首先考慮環(huán)境情況,按其太陽(yáng)高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時(shí)間,建筑南向開(kāi)窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽(yáng)光線,減少熱損失,保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。由于我國(guó)大部分地處北溫帶,一般以正南朝向或南偏東、南偏西較小角度(10度以內(nèi))為好。
2、優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)中的平面布局及空間布局
住宅建筑的布局應(yīng)能使大多數(shù)房間獲得良好的自然通風(fēng)和日照,在建筑布置方面,應(yīng)采用“前低后高”和有規(guī)律的“高低錯(cuò)落”的建筑手法,從而有效地挖掘環(huán)境的節(jié)能功能,同時(shí)又可打破居住區(qū)單調(diào)、呆板的效果。另外,要合理控制住宅組臺(tái)的長(zhǎng)度,住宅單體的多單元組合,可以節(jié)省用地,減少建筑物護(hù)面積,從而減少能耗;而少單元組合,可以擴(kuò)大光照面積,并使居住區(qū)內(nèi)的氣流暢通。應(yīng)視不同地域而采取相應(yīng)的優(yōu)化組合方式。住宅套型平面設(shè)計(jì)時(shí),要從節(jié)能的角度提高房間的舒適性,一是盡可能地形成室內(nèi)空氣對(duì)流。合理安排房間的窗戶位置和窗戶朝向,增加房間內(nèi)的空氣流動(dòng),利于室內(nèi)空氣更新。二是盡可能地增加進(jìn)出風(fēng)口面積,合理選擇窗戶的開(kāi)啟形式,有利于室內(nèi)保持較為穩(wěn)定的風(fēng)速和均勻的流場(chǎng),提高室內(nèi)舒適度。
三、住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、我國(guó)住宅建筑室內(nèi)裝飾節(jié)能設(shè)計(jì)
隨著人們生活品位的提高,對(duì)于舒適居室的要求也越來(lái)越嚴(yán)格,冬季需要有采暖的設(shè)備,夏季需要有空調(diào)的涼爽,至于各種燈光更是五花八門,需求非常旺盛,在這樣的情況下,能源的消耗就進(jìn)一步加大。在對(duì)室內(nèi)的裝飾進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要考慮到建筑節(jié)能問(wèn)題,對(duì)于那些可要可不要的裝飾,在進(jìn)行選擇的時(shí)候應(yīng)該理性,這樣才能使室內(nèi)的環(huán)境更加自然、更加環(huán)保、更加人性化。在置辦室內(nèi)設(shè)備的時(shí)候,應(yīng)該優(yōu)先選擇那些功率高、耗能低的設(shè)備,諸如節(jié)能的燈具,變水、變風(fēng)等節(jié)能系統(tǒng),利用能夠回收能量的空調(diào)等,這些都能起到減少能量消耗的目的。在對(duì)居室的裝飾進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,太陽(yáng)能、風(fēng)能等能源應(yīng)該成為優(yōu)先的選擇,這些能源不但可以保持室內(nèi)環(huán)境的整潔,還可以減少對(duì)室外環(huán)境的污染。家具是人們平時(shí)使用和接觸最多的,在進(jìn)行選擇的時(shí)候,除了其外形、尺寸之外,還需要注意其材質(zhì)以及對(duì)氣候變化的適應(yīng)性,這樣可以給居民帶來(lái)舒適感。綠化在當(dāng)今的家庭中成了改善室內(nèi)環(huán)境的一個(gè)很好的措施,其不但能夠使室內(nèi)的環(huán)境變得清新、活潑,還能滿足人們心理對(duì)于自然的需求。在室內(nèi)裝飾的色彩上,也應(yīng)該科學(xué)地選擇,那些對(duì)人的健康、情緒有積極作用的顏色應(yīng)該優(yōu)先選擇,這樣能夠提高人們的舒適感,也能減少設(shè)備的耗能情況,對(duì)于節(jié)能也有很大的作用。
2、我國(guó)住宅建筑外門窗節(jié)能設(shè)計(jì)
在住宅耗能比中,外門窗是耗散能源比較大的地方,其能耗占到了整個(gè)住宅能耗的2/3,傳熱損失達(dá)到1/3,冷風(fēng)滲透損失達(dá)到了1/3。通過(guò)上述的數(shù)據(jù)我們可以看到對(duì)外門窗設(shè)計(jì)進(jìn)行控制的必要性。為此,當(dāng)住宅的采光、通風(fēng)等方面的條件都能得到滿足之后,應(yīng)該將住宅外門窗洞口的面積盡量減小,這樣就能提高外門窗的氣密性,減少能源的損失,增強(qiáng)保溫效果,起到節(jié)能的作用。具體來(lái)說(shuō),應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來(lái)著手。
2.1設(shè)置室內(nèi)和室外間的溫度阻尼區(qū)
這里所說(shuō)的溫度阻尼區(qū),就是在住宅的室內(nèi)和室外之間設(shè)置一個(gè)中間層次,這個(gè)中間層次不但可以阻止外面冷風(fēng)的直接滲透,還可以減少外墻、窗的熱損失。在住宅的外門窗設(shè)計(jì)中,要將住宅的北陽(yáng)臺(tái)的外門、窗都用封閉的陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行封閉,在外門處設(shè)置防風(fēng)的斗門,這樣可以防止冷風(fēng)倒灌進(jìn)來(lái),在設(shè)計(jì)樓梯間的時(shí)候也應(yīng)該將其設(shè)計(jì)成封閉狀,屋頂上的入孔也應(yīng)該進(jìn)行封閉處理,這樣才能達(dá)到理想的節(jié)能效果。
2.2提高外門窗氣密性
為了加強(qiáng)外門窗的節(jié)能效果,可以設(shè)置一些泡沫塑料的密封條對(duì)外門窗進(jìn)行密封,或是選用那些密閉性比較好的門窗材料。墻和門窗框之間的縫隙也是熱損失的主要原因,為此可以用一些帶有彈性的軟型材料、密封膏以及邊框設(shè)灰口、彈性密閉型材料等進(jìn)行密封操作;在扇與框的密封上可以選用橡塑、橡膠或是一些泡沫封條、高低縫槽等;扇與扇之間的密封可以選用一些高低縫、密封條、縫外壓條等方式來(lái)完成;玻璃與之間的密封可以選用一些有彈性的壓條。只有對(duì)這些方面進(jìn)行良好地的處理,才能保證住宅的氣密性。
3、我國(guó)住宅建筑墻體節(jié)能設(shè)計(jì)
墻體主要的作用就是從對(duì)整體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù),長(zhǎng)期以來(lái)其往往以實(shí)心粘土為主要的材料,這對(duì)于我國(guó)的土地資源以及燃煤資源來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的浪費(fèi)。通過(guò)研究表明,加氣混凝土外墻、夾芯復(fù)合外墻、空心磚外墻、內(nèi)保溫復(fù)合外墻等也能起到與粘土同等的效果,并且其不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害,同時(shí)還節(jié)約了資源,保溫效果也不會(huì)受到影響。在選用墻體材料的時(shí)候,應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況對(duì)這些材料進(jìn)行必要的選擇,這樣才能更好地滿足建筑節(jié)能的要求,同時(shí)為我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)節(jié)省資源。
結(jié)束語(yǔ)
總之,在住宅建筑設(shè)計(jì)中,節(jié)能是住宅建設(shè)能合理的利用自然力量從而有效的降低能耗,它必將成為住宅建設(shè)的發(fā)展方向,只要我們?cè)诮ㄔO(shè)時(shí)嚴(yán)格按照建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),那么建設(shè)適宜人們生活的綠色建筑指日可待。
參考文獻(xiàn)
[1]黃衛(wèi)紅.住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)的節(jié)能措施[J].四川建筑,2007,(5).
一、住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)
2.1住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)我國(guó)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)是以降低冬天和夏天的熱量損耗的途徑實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)建筑物面積的變化以及建筑結(jié)構(gòu)不同采取保溫措施,同時(shí)門窗要強(qiáng)化氣密性。建筑節(jié)能設(shè)計(jì),有很大一部分是利用太陽(yáng)光熱來(lái)獲取能量,減少供暖設(shè)備的能量消耗,還有就是房屋通風(fēng)設(shè)計(jì),盡量以自然通風(fēng)為主,減少空調(diào)的使用。在進(jìn)行住宅節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí):①要考慮房屋的位置和朝向,如果想要利用自然光線,方位最好朝南,以便充分的利用光線;窗戶的位置也要進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算,以便自然風(fēng)的流入。②在選擇保溫材料時(shí),可以選用加氣混凝土塊和聚苯乙烯板材,或是硬質(zhì)聚氨酯防水保溫等高質(zhì)量的材料,這些材料在保證質(zhì)量的前提下,還具有防水、保溫的功能,但是在選用材料的時(shí)候,還是要因地制宜,切不可盲目的進(jìn)行使用,導(dǎo)致建筑質(zhì)量受到影響。2.2關(guān)于門窗屋頂?shù)墓?jié)能。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,門窗的設(shè)計(jì)很關(guān)鍵,門窗設(shè)計(jì)的大小、位置、朝向都會(huì)影響到房屋節(jié)能的效果,作為設(shè)計(jì)者,要進(jìn)行全面的分析考慮,經(jīng)過(guò)科學(xué)的計(jì)算在設(shè)計(jì)?,F(xiàn)在新型建筑多數(shù)采用加層玻璃,加層玻璃的優(yōu)點(diǎn)具有較強(qiáng)的氣密性、保溫性而且還隔聲、隔熱,可以將太陽(yáng)能利用率達(dá)到最佳化。設(shè)計(jì)窗戶的透明度,透明度好可以光線更好的照射進(jìn)室內(nèi),在設(shè)計(jì)中,應(yīng)利用窗戶的透明度,將更多的陽(yáng)光引入室內(nèi),但是窗戶本身的保溫能力比較差,熱量不會(huì)持續(xù)很久,隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展,窗戶玻璃的節(jié)能材料不斷的更新,使窗戶的保溫效果更好。與窗戶節(jié)能保溫設(shè)計(jì)不一樣,屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)是要隔熱,減少太陽(yáng)光的直射,我們可以采取通風(fēng)屋面、蓄水屋面、屋頂應(yīng)采取架空屋面等方式,有些建筑在樓頂種植植物,不僅美觀而且滿足了節(jié)能設(shè)計(jì)的要求。2.3墻體節(jié)能。我國(guó)建筑的墻體材料主要是黏土磚,只要增加磚體的厚度就能起到保溫隔熱的效果,但大量使用黏土磚會(huì)破壞土地環(huán)境,造成資源浪費(fèi),為了落實(shí)節(jié)能設(shè)計(jì)的理念,新型的復(fù)合墻體和空心磚墻技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。復(fù)合墻體是目前建筑施工中最常使用的技術(shù),它用磚或鋼筋混凝土做承重墻,同時(shí)復(fù)合使用隔熱材料,從而增加了墻體的保溫隔熱性,所使用的絕熱材料主要有礦棉、巖棉、聚苯乙烯、玻璃棉、膨脹珍珠巖、加氣混凝土等。一是將隔熱材料使用在外墻內(nèi)側(cè),實(shí)現(xiàn)內(nèi)保溫,這種方法操作簡(jiǎn)單,很多工程施工都在使用這一方法。二是中間保溫,將隔熱材料放在外墻外側(cè)與內(nèi)側(cè)中間,只要填充完善就能起到保溫隔熱的效果,但是要避免內(nèi)部空氣對(duì)流。三是將隔熱材料放在墻外側(cè),做好墻體的外保溫,唯一的要求就是外保溫材料質(zhì)量一定要好,要經(jīng)得住風(fēng)吹日曬的。建筑墻體的厚度和朝向也決定著太陽(yáng)能熱量吸收的多少,特別是南面墻冬季吸熱較多,因此不如將增加的保溫材料集中設(shè)置于北墻或東西墻,既減少費(fèi)用也提高材料的運(yùn)用效率,這樣的施工也是好操作的。2.4綠化環(huán)境的布置。植物在建筑設(shè)計(jì)中的作用,不僅是裝飾,更重要的通過(guò)種植綠色植物,可以改善室內(nèi)外的溫度環(huán)境,綠色植物就像“天然的空調(diào)”,在夏天的時(shí)候,可以明顯的對(duì)室外溫度起到調(diào)節(jié)作用,因此,在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)中,一定要合理的進(jìn)行綠色植物的設(shè)計(jì),可以種植大型樹(shù)木或是喬木,不僅有利于我們的居住生活,也達(dá)到了節(jié)能設(shè)計(jì)的要求。
二、結(jié)論
新時(shí)期建筑行業(yè)取得了非常大的發(fā)展,建筑行業(yè)是一個(gè)能耗大的行業(yè),要想長(zhǎng)久的發(fā)展,必然要順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行革新,節(jié)能環(huán)保是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的一個(gè)思想,由此建筑行業(yè)開(kāi)嘗試實(shí)踐節(jié)能設(shè)計(jì),雖然節(jié)能設(shè)計(jì)仍然是在探索的路上,但是未來(lái)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)一定會(huì)取得不錯(cuò)的成績(jī),當(dāng)下作為一名設(shè)計(jì)者,要緊隨社會(huì)發(fā)展的步伐,將節(jié)能環(huán)保的意識(shí)深入到設(shè)計(jì)的點(diǎn)滴,借鑒他國(guó)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),通過(guò)不斷的探索研究,發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的建筑節(jié)能設(shè)計(jì),為建筑行業(yè)的不斷提升發(fā)展而奮發(fā)。
作者:田野 單位:大連市建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì)節(jié)能設(shè)計(jì)重要性
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1 建筑節(jié)能的重要性
目前世界范圍內(nèi)大部分天然資源已日趨枯竭,比如石油、煤炭、天然氣等三種傳統(tǒng)能源,人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、地?zé)?、風(fēng)力、太陽(yáng)能、核能,就我國(guó)來(lái)說(shuō),這個(gè)問(wèn)題尤為嚴(yán)重。
我國(guó)能源發(fā)展主要存在四大問(wèn)題:①人均能源擁有量低、儲(chǔ)備量低;②能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主,約占75%,全國(guó)年耗煤量已超過(guò)13億t;③能源資源分布不均,主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足,造成北煤南運(yùn)、西氣東送、西電東送;④能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發(fā)達(dá)國(guó)家低10%。
隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,我國(guó)的建筑能耗逐年大幅度上升,已達(dá)全社會(huì)能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%,建筑總能耗已達(dá)全國(guó)能源總消耗量的45%。我國(guó)現(xiàn)有建筑面積為400多億m2,絕大部分為高能耗建筑, 且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)和治理困難。龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢(shì)在必行。
2 整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計(jì)
2.1選址要合理
一般來(lái)說(shuō),建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶烊粴夂?、土質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來(lái)確定。建筑設(shè)計(jì)中,既要使建筑在其整個(gè)生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件, 同時(shí)又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
2.2外部環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)合理
其次是建筑位址確定之后,應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求,應(yīng)通過(guò)合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)來(lái)改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境,主要方法為:①在建筑周圍布置樹(shù)木、植被,既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣,還能遮陽(yáng)、降噪;②創(chuàng)造人工自然環(huán)境,如在建筑附近設(shè)置水面,利用水來(lái)平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等。
2.3合理的規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)
根據(jù)當(dāng)?shù)氐母鞣N自然因素,對(duì)建筑規(guī)劃和體型進(jìn)行合理設(shè)計(jì),能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對(duì)建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開(kāi)主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并盡量減少太陽(yáng)輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面的因素,建筑受到社會(huì)歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向同時(shí)滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的,因此, 只能權(quán)衡各個(gè)因素之間的得失,找到一個(gè)平衡點(diǎn),選擇出適合這一地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向。
3 建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計(jì)
3.1墻體節(jié)能
墻體是建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國(guó)以實(shí)心粘土磚為墻體材料,保溫性能不能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。以外墻為例,JGJ26-1995標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在建筑物形體系數(shù)(建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值)小于0.3時(shí),北京地區(qū)傳熱系數(shù)不超過(guò)1.16W/(m2.K),而目前常用的內(nèi)抹灰磚墻,傳熱系數(shù)都大于上述節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。因而在節(jié)能的前提下,應(yīng)進(jìn)一步推廣空心磚墻及其復(fù)合墻體技術(shù)。
3.2門窗節(jié)能
外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3,冷風(fēng)滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風(fēng)滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。
3.2屋面節(jié)能
在不斷改進(jìn)建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進(jìn)一步加強(qiáng)屋面保溫隔熱的研究。屋面節(jié)能措施的要點(diǎn),其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過(guò)大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時(shí)因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分?,F(xiàn)在,高效保溫材料已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于屋面,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規(guī)作法的諸多缺點(diǎn)。這種保溫芯板施工方便、價(jià)格低廉、不污染環(huán)境;芯板為柔性制品,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。
4節(jié)能建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)
4.1自然條件
地區(qū)自然條件特征包括太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度、最熱(冷)月平均氣溫及空氣濕度、夏(冬)季主導(dǎo)風(fēng)與平均風(fēng)壓、雨雪量等要素。這些要素是我們節(jié)能設(shè)計(jì)需要注意的“自然條件”。此外,還需注意區(qū)域的“微環(huán)境”,如地形條件、地表環(huán)境、地表土壤和環(huán)境植被等。
4.2通風(fēng)
良好的自然通風(fēng),既有利于改善室內(nèi)的熱舒適程序,也可減少開(kāi)空調(diào)的時(shí)間,降低建筑物的實(shí)際使用能耗,因此在建筑單體設(shè)計(jì)和群體總平面布置時(shí),考慮自然通風(fēng)是十分必要的??涩F(xiàn)在有的樓盤本來(lái)自然通風(fēng)良好,卻將南向平臺(tái)用玻璃密封起來(lái),形成所謂“陽(yáng)光房”,阻斷自然通風(fēng),是達(dá)不到建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求的。
4.3建筑物朝向
朝向?qū)ㄖ芎牡挠绊?除了通風(fēng)之外,還有太陽(yáng)輻射。太陽(yáng)輻射得熱對(duì)建筑能耗影響很大,夏季太陽(yáng)輻射得熱增加制冷負(fù)荷,冬季太陽(yáng)輻射得熱降低采暖負(fù)荷。總之,由于太陽(yáng)高度角和方位角的變化規(guī)律,南北向的建筑夏季可以減少太陽(yáng)輻射的熱,冬季可以增加太陽(yáng)輻射的熱,是有利的朝向。在規(guī)劃條件允許的情況下,應(yīng)該優(yōu)先采用南北或接近南北朝向,盡量避免東西朝向。經(jīng)計(jì)算若將南北朝向的建筑旋轉(zhuǎn)90°成為東西朝向,其建筑的能耗會(huì)增加一倍。
4.4合理控制體形系數(shù)
建筑物體形系數(shù)是指建筑物的外表面積和外表面積所包的體積之比。體形系數(shù)的大小對(duì)建筑能耗的影響非常顯著,體系形數(shù)越小,單位建筑面積對(duì)應(yīng)的外表面積越小,護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失就越小。從降低建筑能耗的角度出發(fā),應(yīng)將體形系數(shù)控制在一個(gè)較低的水平上。但體形系數(shù)不只是影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失,它還與建筑造型、平面布局、采光通風(fēng)等緊密相關(guān)。體系系數(shù)過(guò)小,將制約建筑師的創(chuàng)造性,造成建筑造型呆板,平面布局困難,甚至損害建筑功能。當(dāng)然,我們也要避免片面追求怪異、表面積過(guò)大的建筑造型。
4.5正確控制窗墻比
住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中熱工性能最薄弱的環(huán)節(jié)是窗戶。一般而言,窗戶的保溫隔熱性能比外墻差很多,夏季白天通過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱也比外墻多得多,窗墻面積比越大,則采暖空調(diào)的能耗也越大。窗墻比就是建筑外窗總面積與護(hù)墻體總面積之比值。由于護(hù)墻體的熱工性能比玻璃窗戶要好。盡管外窗面積比外墻面積要小得多,但通過(guò)外窗得失熱量卻占護(hù)結(jié)構(gòu)得失熱量的40%左右,因此需根據(jù)不同地區(qū)氣候特征合理控制窗墻比。
4.6屋頂?shù)谋馗魺?/p>
在夏季,太陽(yáng)輻射強(qiáng)度大,屋頂外表面溫度最高達(dá)到60~80℃,頂層室內(nèi)溫度受其影響會(huì)提高2~4℃。屋頂在整個(gè)外包面積中占的比例不大,但對(duì)頂層房間而言卻是比例最大的圍護(hù)結(jié)構(gòu),而且水平面的太陽(yáng)輻射也遠(yuǎn)大于垂直墻面。在冬季,屋頂對(duì)外散失熱量,又增加了室內(nèi)的空調(diào)熱負(fù)荷。屋頂?shù)谋馗魺嵩O(shè)計(jì)類似于外墻。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,我們應(yīng)鼓勵(lì)外墻和屋頂采用薄抹灰膨脹或擠塑型聚苯乙烯板外保溫等較高檔的節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品,熱工性能應(yīng)突破標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。屋面隔熱保溫除采用倒置式設(shè)計(jì)外,蓄水屋面和種植屋面越來(lái)越引起人們的重視。
5 結(jié)語(yǔ)
面對(duì)全世界的各種天然能源的日漸短缺,我國(guó)也不能例外的面對(duì)各種能源問(wèn)題,而建筑能耗在能源總消耗量中占很大部分,現(xiàn)階段,如何在建筑設(shè)計(jì)中融入節(jié)能的設(shè)計(jì)是非常必要的。建筑設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖聦?shí)條件比如地理環(huán)境、氣候條件,按照國(guó)家的節(jié)能政策和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,在傳統(tǒng)民居中吸取營(yíng)養(yǎng),充分地利用地方材料,從建筑的整體設(shè)計(jì)和局部細(xì)節(jié),包括外觀和內(nèi)部的設(shè)計(jì)方面,整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和細(xì)部深化等方面全方位進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),只有這樣才能打到真正的節(jié)能。
參考文獻(xiàn):
[1]邱永亮,朱菊梅.住宅建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的探討.陜西建筑.2005
關(guān)鍵詞:住宅建筑;建筑節(jié)能;設(shè)計(jì)
Abstract: with the rapid development in all aspects of society, the problems of energy shortage in the world is becoming more and more serious, and the concept of sustainable development in the win support among the people, saving energy problem has been paid more attention in China and many countries around the world, in order to realize the sustainable development strategy of our country, building energy-saving be imperative. Energy-saving residential buildings are in many aspects, from the overall planning and design of residential buildings and construction monomer design two aspects to explore energy-saving design of residential building.
Keywords: residential building; building energy efficiency; design
中圖分類號(hào): 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2013)
引言
建筑作為人工自然產(chǎn)品,是人類自身應(yīng)變自然環(huán)境氣候的一種延伸手段。建筑發(fā)揮著氣候“過(guò)濾器”的角色,通過(guò)利用和防御自然界各種氣候因素,為人類創(chuàng)造出良好的室內(nèi)氣候條件。我國(guó)古代的傳統(tǒng)民居,如北京的四合院、西南的吊腳樓、陜北的窯洞、閩南的土樓等,雖然建筑形式和材料各不相同,但都是長(zhǎng)期氣候選擇和建筑不斷應(yīng)變的結(jié)果。隨著現(xiàn)代技術(shù)水平的提高,人類有時(shí)過(guò)分地依賴人工設(shè)備技術(shù)力量,以期實(shí)現(xiàn)更高的室內(nèi)熱舒適度要求,結(jié)果導(dǎo)致高能耗和自然生態(tài)的破壞。我國(guó)是能源短缺的國(guó)家,但建筑能耗卻是同等氣候條件下發(fā)達(dá)國(guó)家的2~3倍。高能耗不利于建筑可持續(xù)性發(fā)展,這就需要我們當(dāng)今的建筑設(shè)計(jì)工作者,在建筑創(chuàng)作的整個(gè)過(guò)程中,認(rèn)真研究建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法、策略、技術(shù),賦予建筑生命以期充分挖掘建筑自身的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。
一、住宅建筑節(jié)能總體規(guī)劃設(shè)計(jì)
1.建筑選址
建筑基地不適宜選擇在山谷、洼地及凹地等處,因冬季冷氣流在凹地里易形成對(duì)建筑物的“霜洞”效應(yīng)。位于凹地的底層或半地下層建筑為保持所需的室內(nèi)溫度所消耗的能量,就會(huì)相應(yīng)的增加。所以建筑基地應(yīng)盡量選擇在向陽(yáng)、避風(fēng)的地段上,為建筑爭(zhēng)取日照創(chuàng)造必要的條件。
2.建筑布局
設(shè)計(jì)中要充分考慮夏季有利的主導(dǎo)風(fēng)向(通風(fēng)致涼)和避免冬季不利的主導(dǎo)風(fēng)向(避風(fēng)保暖),綜合考慮采光、通風(fēng)、保溫和防曬等因素,合理安排群體布局和建筑朝向。如南京屬典型的夏熱冬冷地區(qū),又具有大陸性氣候特征,夏季炎熱多東南風(fēng)、冬季寒冷多西北風(fēng),在進(jìn)行小區(qū)群體布局時(shí),一般將小體量的低層、獨(dú)立式住宅放在南面,大體量的高層住宅放在最北面,可以最大限度地滿足夏季自然通風(fēng)和冬季阻擋不利的西北風(fēng)的需要。
3.建筑形態(tài)
節(jié)能建筑的形態(tài)不僅要求體型系數(shù)(外表面積/體積)小,同時(shí)需要夏季日輻射得熱少,冬季還需要對(duì)避寒風(fēng)有利,但滿足此三項(xiàng)需要的建筑形體常不一致,因此應(yīng)考慮多種因素的制約,包括當(dāng)?shù)叵募練鉁睾腿蛰椛湔斩?、建筑朝向、各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫狀況和局部的風(fēng)環(huán)境情況,需要具體權(quán)衡得熱和失熱的具體情況,優(yōu)化組合各項(xiàng)因素后得出結(jié)論。
4.建筑間距
陽(yáng)光對(duì)于個(gè)人不僅有衛(wèi)生學(xué)的意義,同時(shí)對(duì)人的心理及精神也具有一定的影響。它不但是熱源,同時(shí)還可以提高室內(nèi)的日照水平,保證住宅室內(nèi)具有一定的日照量,從而決定建筑間最小間距,并結(jié)合其他條件綜合考慮建筑群體的布置。建筑采用斜屋頂在滿足日照的前提下可以縮小住宅間距。
5.建筑通風(fēng)
適當(dāng)布置建筑物,冬季降低冷風(fēng)風(fēng)速,可減少建筑物和場(chǎng)地表面熱損失,節(jié)省能耗;夏季可以組織良好的通風(fēng),在建筑物之間及建筑內(nèi)部形成良好過(guò)堂風(fēng)。
6.建筑朝向
朝向的選擇考慮因素有:冬季具有適量和一定質(zhì)量的日光照入室內(nèi);炎熱季節(jié)盡量減少太陽(yáng)直射室內(nèi)及居室外墻面;夏季通風(fēng)良好,冬季避免冷風(fēng)吹襲;充分利用地形和節(jié)約用地;照顧居住建筑群體組合的需要。
7.環(huán)保概念的體現(xiàn)
環(huán)保一個(gè)重要的體現(xiàn)方面是小區(qū)綠化。小區(qū)綠化要綜合考慮綠化覆蓋率、人均公共綠地指標(biāo)和生物多樣性、植被的生態(tài)效應(yīng)等諸多因素??梢钥紤]喬灌草相結(jié)合,以喬木為主;同時(shí)建議多布置立體綠化,見(jiàn)縫插綠;步行道、停車坪、水體護(hù)岸和水底地面不宜一概“硬化”,應(yīng)該給大地以透水透氣的余地。屋頂綠化不僅可以改善小區(qū)的環(huán)境綠化條件,還能改善建筑屋面的熱工性能。
二、建筑單體設(shè)計(jì)
1.控制建筑物的體型系數(shù)。
體形系數(shù)是指建筑物外表面積F與其所包圍的體積V之比值。體形系數(shù)的大小對(duì)建筑能耗的影響非常顯著,對(duì)于相同體積的建筑物,其體形系數(shù)越大,說(shuō)明單位建筑空間的熱散失面積越高,建筑能耗也越高。因此需要把體型系數(shù)控制在一定的范圍。如:山東地區(qū)居住建筑體形系數(shù)控制范圍是A:H≤3層時(shí)≤0.52, B: 4≤H≤8層時(shí)≤0.33, C: 9≤H≤13層時(shí)≤0.30 D: 14≤H層時(shí)≤0.26。
2.平立面設(shè)計(jì)
平面上應(yīng)充分考慮室內(nèi)空間布局的合理性,盡可能讓每個(gè)居室都有穿堂風(fēng),夏季利用自然通風(fēng)進(jìn)行降溫。保證主要居室有朝南的充分日照,使住宅在冬季有充足的陽(yáng)光,基本滿足白天的自然取暖要求。
立面的設(shè)計(jì)講究實(shí)用,盡可能減少外墻的凹凸面,以減少熱量散失。在滿足日照、采光的前提下,要根據(jù)不同朝向控制窗墻比。目前廣為流行的凸窗、轉(zhuǎn)角窗、大面積幕墻窗、落地窗對(duì)節(jié)能是不利的。作為建筑設(shè)計(jì)師,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的理念應(yīng)貫穿在建筑創(chuàng)作的整個(gè)過(guò)程中。
3.保溫形式與保溫材料的選擇
建筑的保溫形式可以分為三大類即建筑外保溫、建筑內(nèi)保溫及墻體夾心保溫。三者相較我們優(yōu)選建筑外保溫。建筑外保溫系統(tǒng)可以基本消除熱橋部位對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響,具有熱工性能穩(wěn)定、保溫效果好、保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性減少結(jié)構(gòu)變形延長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)壽命、施工簡(jiǎn)便、應(yīng)用范圍廣、綜合投資低等優(yōu)點(diǎn)。
建筑外保溫系統(tǒng)中建筑材料的選擇應(yīng)從以下幾個(gè)方面重點(diǎn)考慮:
1、材料應(yīng)有良好的安全性。保溫材料與基層結(jié)構(gòu);保溫材料與其保護(hù)層及飾面層的粘結(jié)性好、安全構(gòu)造措施簡(jiǎn)便構(gòu)造性熱橋少、材料有良好的對(duì)基層變形的適應(yīng)性。
2、材料的導(dǎo)熱系數(shù)低、 熱穩(wěn)定性能好。
3、材料有良好耐候性、耐久性。材料應(yīng)耐暴曬、耐凍融、耐老化、并應(yīng)有良好的抗風(fēng)化、抗降解性能。目前,我國(guó)應(yīng)用的大部分主流材料的耐久年限只有25年,而大部分建筑的建筑設(shè)計(jì)使用年限為50年。外墻保溫工程進(jìn)入維修期將產(chǎn)生大量的資金消耗和資源浪費(fèi),給業(yè)主、開(kāi)發(fā)商、物業(yè)管理等利益主體造成沉重的歷史包袱。建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù)如:CL結(jié)構(gòu)體系、FS外模板現(xiàn)澆混凝土復(fù)合保溫體系等可以做到建筑同壽命。
4、材料有良好的耐火性能。從歷史發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,無(wú)機(jī)保溫材料由于其自身的局限性(如高導(dǎo)熱系數(shù)、高吸水率、低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等),很難實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的建筑節(jié)能工程目標(biāo),節(jié)能效率上有機(jī)材料是無(wú)機(jī)保溫材料的1~2倍以上,容重是無(wú)機(jī)材料的1/5~1/10,吸水率是無(wú)機(jī)材料的1/10~1/20,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是無(wú)機(jī)板材的2~10倍。因此,從節(jié)能角度來(lái)看,有機(jī)保溫材料具有無(wú)機(jī)保溫材料無(wú)法比擬的優(yōu)越性。輕質(zhì)、高效的有機(jī)保溫材料必將承擔(dān)起節(jié)能建材的重要角色。但是有機(jī)保溫材料由于其高分子結(jié)構(gòu)的特殊性,在防火性能方面整體來(lái)說(shuō)劣勢(shì)于無(wú)機(jī)保溫材料。近來(lái),由于保溫材料而引發(fā)的火災(zāi)事故頻頻發(fā)生。如:上?!?1.15”特大火災(zāi)事故等。因此,我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)節(jié)能、消防安全與經(jīng)濟(jì)性并重來(lái)選擇材料。既要確保系統(tǒng)成型后使用過(guò)程中的消防安全性,又要保證保溫工程施工過(guò)程中的防火安全性,選擇像酚醛泡沫板、硬泡聚氨酯、工廠化預(yù)制表面覆蓋無(wú)機(jī)材料的復(fù)合板等這類具有一定防火優(yōu)勢(shì)的泡沫材料,同時(shí)在施工過(guò)程中及時(shí)進(jìn)行無(wú)機(jī)材料的覆蓋,從而保證如電焊火花等一般明火攻擊下,保溫材料一不引燃,二不蔓延,徹底杜絕火災(zāi)事故的發(fā)生。
窗系統(tǒng)是圍護(hù)體系中保溫隔熱的薄弱環(huán)節(jié),因此選擇合適的窗材料對(duì)建筑節(jié)能有很大的影響。提高建筑門窗保溫性能,選用導(dǎo)熱系數(shù)低的塑鋼或者鋁合金斷熱型材作為窗框。使用中空鍍膜玻璃,其空氣層厚度對(duì)其熱絕緣系數(shù)影響較大,在型材斷面尺寸允許情況下,空氣層厚度盡可能取大。采用中空充氬氣等惰性氣體會(huì)使中空玻璃熱工性能進(jìn)一步改善。
4.屋頂設(shè)計(jì)
屋頂由于長(zhǎng)時(shí)間接受太陽(yáng)輻射,而引起室內(nèi)溫度過(guò)高。因此要隔離太陽(yáng)輻射熱,減少陽(yáng)光直射。對(duì)屋面進(jìn)行綠色覆蓋,既可遮陽(yáng),又能隔熱,而且通過(guò)光合作用,可消耗或轉(zhuǎn)化部分能量,也起到美化環(huán)境作用。設(shè)計(jì)通風(fēng)屋面、蓄水屋面等節(jié)能措施,也可以有效地減少熱量的傳遞。采用技術(shù)方法對(duì)既有建筑的屋頂如鋪設(shè)高效保溫隔熱材料,結(jié)合相應(yīng)的構(gòu)造措施,使傳熱系數(shù)大幅度下降,以達(dá)到節(jié)能的目的。
“冷屋頂”的節(jié)能效果很顯著。所謂“冷屋頂”(cool roofs)是指日射反射率高的屋頂,它通過(guò)對(duì)普通屋頂涂上高反射率的涂料,提高屋頂?shù)娜丈浞瓷渎?減少太陽(yáng)熱量的吸收,從而達(dá)到減少空調(diào)冷負(fù)荷和空調(diào)節(jié)能的目的。研究表明:采用“冷屋頂”節(jié)能可使空調(diào)負(fù)荷減少約 10%~50%。
5.遮陽(yáng)構(gòu)件
建筑外遮陽(yáng)能有效地阻隔部分太陽(yáng)光直接照射到建筑物的結(jié)構(gòu),特別是防止太陽(yáng)輻射穿過(guò)窗戶直接進(jìn)入室內(nèi),從而有效降低室內(nèi)溫度,達(dá)到節(jié)能的最終目標(biāo)。建筑立面設(shè)計(jì),可以把建筑造型與建筑遮陽(yáng)結(jié)合處理。擋板式遮陽(yáng)、簾式遮陽(yáng)、百葉遮陽(yáng)等方式對(duì)于窗戶遮陽(yáng)都有非常好的效果,但對(duì)建筑采光則有一定的影響。對(duì)于建筑墻體和屋面的遮陽(yáng),目前較為有效的方法是通過(guò)柵格遮陽(yáng)和綠化遮陽(yáng)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,建筑遮陽(yáng)技術(shù)已越來(lái)越趨向智能化、自動(dòng)化、高效化。把建筑遮陽(yáng)與通風(fēng)、隔熱結(jié)合處理,可以有效地提高建筑節(jié)能的效果。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述, 對(duì)人居環(huán)境的探討,一直以來(lái)都是建筑界所關(guān)注的問(wèn)題。無(wú)論在建筑節(jié)能,降低建筑能耗,還是在提高人居舒適度,創(chuàng)造新型的住宅建筑,都取得了很大的成效。但是面對(duì)這個(gè)龐大的建筑領(lǐng)域,建筑能耗是顯而易見(jiàn)的,微小的能耗變化,都將決定對(duì)能源的如何分配。而住宅建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,它不但與建筑的規(guī)劃與設(shè)計(jì)密不可分,而且還涉及其他許多方面,如新材料、新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用,再生能源的開(kāi)發(fā)和利用,設(shè)備設(shè)計(jì)、管理、人的行為習(xí)慣等,只有對(duì)它們進(jìn)行綜合考慮,才能做到節(jié)約能耗,提高熱效率,達(dá)到節(jié)能的目的。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】住宅建筑;環(huán)境規(guī)劃;圍護(hù)結(jié)構(gòu);能源利用;屋頂節(jié)能
近年來(lái),隨著我國(guó)建筑數(shù)量的日益增多,建筑的能源消耗量增大,能源問(wèn)題也變得日益嚴(yán)重,已制約國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)的發(fā)展的需要,因此,如何節(jié)約建筑能源成為人們首要關(guān)注的焦點(diǎn)。對(duì)目前來(lái)說(shuō),我國(guó)建筑耗能居于世界之首,而住宅建筑與人們的生活密切相關(guān),如果在住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)能降低能耗,促進(jìn)能源節(jié)約和合理利用,實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
1 實(shí)施住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的必要性
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,住宅建筑的建設(shè)規(guī)模日益增大,建筑能耗量也隨著不斷增加,在整個(gè)商品能耗中占有很大的比例。而自從我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái),在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的影響下,國(guó)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度越來(lái)越快,人們生活質(zhì)量也日益提高,而人們?cè)趯?duì)建筑的使用當(dāng)中,通常存在著很大的能源消耗。過(guò)去,一些住宅建筑產(chǎn)品由于過(guò)于強(qiáng)調(diào)低造價(jià)的建筑造價(jià),從而在建筑熱工和節(jié)能等方面缺乏完善的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,結(jié)果造成住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上的不合理,住宅能耗量較高,從中給建筑的使用功能和居住的舒適度造成了很大的影響。因此,實(shí)施住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)具有明顯的意義。
2 住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)分析
2.1 建筑環(huán)境規(guī)劃
(1)合理選擇住宅朝向。合理的住宅朝向應(yīng)當(dāng)具有充足的陽(yáng)光,而且擁有良好的通風(fēng)環(huán)境,是打造節(jié)能的室外居住環(huán)境的基礎(chǔ)。根據(jù)我國(guó)地理位置分析,大部分地區(qū)處于溫帶,因此經(jīng)常會(huì)受到季風(fēng)的影響。為此,在進(jìn)行住宅建筑朝向選擇時(shí),需要選擇南偏東、南偏西的走向,這種朝向在冬季時(shí)有溫暖的陽(yáng)光,在夏季時(shí)有舒暢的空氣,這樣可以達(dá)到節(jié)能減排的目的。
(2)加強(qiáng)綠化規(guī)劃。良好的住宅綠化可以達(dá)到調(diào)節(jié)氣候、增加濕度和美化環(huán)境的作用。因此,在住宅建筑設(shè)計(jì)中,需要合理栽種綠色樹(shù)種,以達(dá)到節(jié)能減排的效果。但要引起注意的是,在進(jìn)行住宅區(qū)內(nèi)樹(shù)種選擇時(shí),需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤和濕熱條件進(jìn)行選擇,切記不要盲目栽種一些名貴樹(shù)種和觀賞花卉,要以保護(hù)環(huán)境綠化為目的。
2.2 結(jié)構(gòu)節(jié)能
(1)主墻體節(jié)能。目前,人們對(duì)實(shí)心磚墻的應(yīng)用越來(lái)越少,而更注重輕質(zhì)保溫墻體的使用。輕質(zhì)保溫墻體主要包括內(nèi)保溫墻、中間層保溫墻和外保溫墻,內(nèi)保溫墻是在外墻的內(nèi)測(cè)復(fù)合絕熱材料;中間層保溫墻是在外墻和內(nèi)墻之間設(shè)置保溫材料;而外保溫墻是在承重墻的外層粘合保溫材料,這種保溫方式對(duì)惡劣的天氣和溫度變化有一定的抵抗作用,目前在北方應(yīng)用較多。
(2)門窗節(jié)能。導(dǎo)熱是決定門窗節(jié)能的關(guān)鍵因素,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),單層玻璃窗的能耗量在整個(gè)建筑材料保暖能耗中占有很大的比重。因此,在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程,中要合理安排需要嚴(yán)格控制好門窗的比例及合理設(shè)置門窗的位置。例如,在建筑東西墻面避免采用較大的窗口,同時(shí)處理好高度平衡的光線和溫度的關(guān)系。
2.3 建筑光條件設(shè)計(jì)
在住宅建筑設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照業(yè)主的要求和結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特點(diǎn),從良好的采光和遮陽(yáng)方面采取節(jié)能措施。具體主要從以下幾方面入手:
(1)遵從因地制宜原則。不同地區(qū)有不同的地理緯度和氣候,而且建筑的遮陽(yáng)時(shí)間也不一樣。南方地區(qū)由于夏熱冬冷,因此需要采取保溫與夏季遮陽(yáng)措施,并遵從冬季陽(yáng)光不能受到夏季遮陽(yáng)遮擋的原則。
(2)平面布局要合理。在建筑平面布局過(guò)程中,為減少夏季強(qiáng)烈陽(yáng)光輻射的影響,在建筑建筑房間設(shè)置時(shí),盡量不能設(shè)置于東西向。在總體布局時(shí),應(yīng)采用建筑之間相互遮擋的設(shè)計(jì)方法,以減少遮陽(yáng)配件的使用。
2.4 合理開(kāi)發(fā)和利用能源
(1)節(jié)約常規(guī)能源。建筑住宅的能耗不僅包括水電、熱能和燃?xì)獾哪芎?,而且包括居住和使用中所產(chǎn)生的能耗,因此,在設(shè)計(jì)中需要采用能耗減排的措施,以節(jié)約常規(guī)能源。第一,在用電上,需要合理規(guī)劃建筑的電氣系統(tǒng),以降低配電系統(tǒng)的線損和能損,提升用電效率。第二,在供暖方面,要采取集中供暖、供熱方式,這樣有利于降低額外的能源消耗,同時(shí)合理設(shè)計(jì)供暖管道線路,合理地利用熱量,以達(dá)到節(jié)約能源的目的。
(2)合理利用新能源。太陽(yáng)能和風(fēng)能作為一種能源節(jié)約中的新型能源,目前受到人們的廣泛關(guān)注。近年來(lái),隨著我國(guó)能源消耗量越來(lái)越大,能源供應(yīng)較為緊張,而太陽(yáng)能的利用能夠有效緩解能源緊張的局面,有利于提高人們的生產(chǎn)和生活質(zhì)量。目前廣泛使用太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能電池等,同時(shí),要將太陽(yáng)能與供電和供暖結(jié)合起來(lái),從最大限度地實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。
3 實(shí)例分析
3.1 工程概況
某住宅小區(qū),總建筑面積11萬(wàn)平方米,地下一共有3層,建筑面積為1萬(wàn)平方米,項(xiàng)目主要由8棟小高層、6棟多層和12棟高層住宅組成,建筑面積為10萬(wàn)m2,建筑高度不能超過(guò)40m,容積率為1.0。
3.2 節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
該建筑項(xiàng)目在節(jié)能設(shè)計(jì)上主要采取了屋面、外墻和外窗的節(jié)能措施,以滿足建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的要求,而在能源利用方面,使用了太陽(yáng)能光熱和地?zé)豳Y源,節(jié)能設(shè)計(jì)效果較明顯。下面主要從建筑通風(fēng)、隔熱、遮陽(yáng)以及太陽(yáng)能利用方面提出以下幾個(gè)方面的節(jié)能措施。
3.2.1建筑通風(fēng)
結(jié)合本項(xiàng)目風(fēng)速高的氣候特點(diǎn),決定采用自然通風(fēng)措施,并與分體式空調(diào)進(jìn)行配合,以最大程度的實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果,這也體現(xiàn)了南方地區(qū)建筑自然通風(fēng)的優(yōu)勢(shì)。另外,由于本項(xiàng)目所處地區(qū)的風(fēng)力等級(jí)較高,因此給門窗開(kāi)啟帶來(lái)了難度,不能滿足開(kāi)窗通風(fēng)的要求,因此選用了門窗通風(fēng)器以改善室內(nèi)通風(fēng)效果。
3.2.2 隔熱涂料應(yīng)用
隔熱涂料主要作用是通過(guò)太陽(yáng)輻射的反射作用,將太陽(yáng)阻擋在室外,以降低夏季房間的空調(diào)負(fù)荷。與普通涂料不同的是,隔熱涂料太陽(yáng)光反射遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通涂料,最高的反射率達(dá)到80%。夏季水平面太陽(yáng)輻射強(qiáng)度為1131W/m2,而垂直面太陽(yáng)總輻射強(qiáng)度為613W/m2,因此,通過(guò)隔熱涂料的選用,在夏季時(shí)可以大大降低空調(diào)負(fù)荷。
3.2.3 建筑遮陽(yáng)
活動(dòng)遮陽(yáng)是夏季用來(lái)阻擋太陽(yáng)光進(jìn)人室內(nèi)的構(gòu)件,而在冬季時(shí)要打開(kāi)遮陽(yáng)裝置,讓太陽(yáng)輻射到室內(nèi)。本項(xiàng)目中,由于小高層樓層風(fēng)力較大,如果選用遮陽(yáng)卷簾,當(dāng)窗戶開(kāi)啟后,由于風(fēng)壓的作用,卷簾扇動(dòng)幅度較大,因此存在一些安全隱患。因此,筆者認(rèn)為,可以選用中置百葉式鋁合金窗作為遮陽(yáng)措施。這種窗具有操作方便、抗風(fēng)壓強(qiáng)、夏季隔熱和冬季可以受到太陽(yáng)輻射等優(yōu)點(diǎn)。
3.2.4 太陽(yáng)能和空氣源熱泵系統(tǒng)的利用
本項(xiàng)目通過(guò)采用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)和空氣源熱泵系統(tǒng),其節(jié)能效果較為明顯。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)主要是通過(guò)太陽(yáng)能集熱器,吸收太陽(yáng)輻射,而加熱循環(huán)水。而空氣源熱泵熱水系統(tǒng)主要是通過(guò)熱泵機(jī)組從空氣中取熱,并進(jìn)行壓縮以提高取熱熱量。太陽(yáng)能和空氣源熱泵系統(tǒng)作為建筑的輔助熱源,可以聯(lián)合制取熱水。
4 結(jié)束語(yǔ)
總之,在住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,不僅要考慮到居住環(huán)境的舒適度,確保建筑環(huán)境質(zhì)量。而且要從住宅建筑整體布局,綠化節(jié)能設(shè)計(jì),建筑結(jié)構(gòu)、門窗及過(guò)渡空間等方面實(shí)施節(jié)能措施,以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:住宅小區(qū);建筑節(jié)能;節(jié)能設(shè)計(jì)
一、住宅小區(qū)節(jié)能設(shè)計(jì)理念
技術(shù)的進(jìn)步使得空調(diào)、暖氣等采暖制冷設(shè)備廣泛應(yīng)用于住宅建筑中,住宅小區(qū)建筑一瞬間成為高能耗建筑。據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,我國(guó)能源消費(fèi)總量所占的比例已從上世紀(jì)70年代末的10%,上升到近年的30%左右,加之我國(guó)大部分地區(qū)氣候條件多為冬冷夏熱,煤炭采暖,空調(diào)制冷等設(shè)備產(chǎn)生的巨大建筑耗能量,對(duì)城市生態(tài)環(huán)境和住宅居住環(huán)境造成了一定程度的污染,嚴(yán)重影響到居民的身心健康。種種副作用的出現(xiàn)和能源的日益匱乏,使得人們對(duì)建筑節(jié)能的意識(shí)逐步提高,對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)的要求也隨之不斷完善。
節(jié)能設(shè)計(jì)是指在少使用或不使用采暖、制冷設(shè)備的前提條件下,盡可能采用自然通風(fēng),合理建筑總體規(guī)劃、加強(qiáng)墻體節(jié)能、外門窗節(jié)能等措施,讓室內(nèi)氣溫一年四季維持或接近在人體舒適范圍之內(nèi)。在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),首先要符合我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》要求;其次對(duì)住宅小區(qū)的節(jié)能、綠化生態(tài)設(shè)計(jì)要尊重當(dāng)?shù)鼐幼∩盍?xí)慣,適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鳎园l(fā)展地方建筑文化為基礎(chǔ)合理節(jié)能設(shè)計(jì);最后,要統(tǒng)籌全局著眼于城市總體規(guī)劃戰(zhàn)略,從經(jīng)濟(jì)性、全局性、地方性出發(fā),結(jié)合建筑市場(chǎng)運(yùn)作,把節(jié)能技術(shù)和綠色生態(tài)建筑相融合,形成一整套住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)??傊?,在進(jìn)行住宅小區(qū)節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),要始終將“統(tǒng)籌城市總體規(guī)劃戰(zhàn)略,發(fā)展地方建筑文化,采用新技術(shù)、新工藝、新材料等生態(tài)節(jié)能措施,達(dá)到人與自然的和諧統(tǒng)一”,作為建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的理念,方能長(zhǎng)久服務(wù)社會(huì),造福黎民。
二、住宅小區(qū)建筑總體節(jié)能規(guī)劃
住宅小區(qū)建筑總體規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)與單體建筑相協(xié)調(diào),與節(jié)能設(shè)計(jì)相配合,應(yīng)統(tǒng)籌考慮建筑宏觀因素,如朝向、方位、日照間距、通風(fēng)、綠化等, 充分利用當(dāng)?shù)氐奶烊粺嵩?、自然風(fēng)等來(lái)實(shí)現(xiàn)小區(qū)內(nèi)每棟住宅單體夏季都有充足的迎風(fēng)面,冬季都有充足的日照,通過(guò)利用自然能源來(lái)滿足建筑通風(fēng)、采光與采暖的要求,達(dá)到建筑節(jié)能的目的。其中自然通風(fēng)就是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的有效手段之一,它可以大大減少空調(diào)、暖氣等設(shè)備帶來(lái)的高能耗,改善室內(nèi)熱環(huán)境,降低建筑物的實(shí)際使用能耗。特別是高層住宅建筑群內(nèi)部易受到回旋渦流的作用,容易出現(xiàn)死角,不利于室內(nèi)的自然通風(fēng),所以調(diào)整好建筑單體之間的組合,使每棟建筑物處于周圍建筑物的氣流旋渦區(qū)之外,避免出現(xiàn)滯流區(qū),十分重要。同時(shí)在總體節(jié)能規(guī)劃時(shí),建議可以合理利用雨水回收系統(tǒng),透水地面磚等節(jié)能、環(huán)保技術(shù)以及配套設(shè)備(能源供應(yīng)、小高層給水、公共照明、電梯等)采取節(jié)能措施,大力推廣部分太陽(yáng)能熱水供應(yīng)系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù),可以形成全方位的住宅建筑節(jié)能體系,能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗、高舒適的住宅居住環(huán)境。
三、住宅建筑平面節(jié)能設(shè)計(jì)
實(shí)踐證明:建筑平面的巧妙設(shè)計(jì)能夠獲得良好的節(jié)能效果。我國(guó)地處北半球,太陽(yáng)方位角和高度角的變化規(guī)律使得南向成為最佳節(jié)能的建筑朝向,而且南朝向的建筑與我國(guó)夏季盛行的東南風(fēng)可成垂直關(guān)系,容易形成自然通風(fēng)中的最佳“穿堂風(fēng)”,避開(kāi)冬季寒冷的西北風(fēng)。故建筑平面宜設(shè)計(jì)成南北向,而且將居民長(zhǎng)時(shí)間活動(dòng)的居住空間,如客廳、主臥等設(shè)于南向位置,可以很好地利用自然環(huán)境,達(dá)到室內(nèi)環(huán)境的最大舒適度,為住戶節(jié)約空調(diào)和采暖的能耗。同時(shí)將平面功能比較次要的衛(wèi)生間、電梯、樓梯、機(jī)房等布置于日照、通風(fēng)條件較差的北向或長(zhǎng)時(shí)間接受太陽(yáng)輻射的東西向,可避免冬季西北風(fēng)灌入,起到很好地保暖節(jié)能效果。
四、住宅建筑體型節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑設(shè)計(jì)中,減少建筑物外表面積,適當(dāng)控制建筑體型系數(shù)(即建筑物外表面積與其所包圍的體積之比),減少建筑面寬,加大進(jìn)深或增加組合體,也是節(jié)能措施之一。從建筑外觀形態(tài)上來(lái)講,建筑體量大小和平面是否緊湊是影響能耗的兩大因素。所以節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)建筑體型的平面、立面凹凸通常不宜變化較大,特別是背陰面北側(cè)墻體的凹凸變化和外墻面積的增大均不可過(guò)大??傮w來(lái)說(shuō)進(jìn)深大的建筑比進(jìn)深小的好,長(zhǎng)的建筑比短的好,外觀整齊的建筑比凹凸變化的好。換言之就是,建筑體型系數(shù)越小,護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失越小,對(duì)建筑節(jié)能越有利,對(duì)其適當(dāng)控制可達(dá)到有效節(jié)能的目的。
五、建筑構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)
對(duì)建筑構(gòu)造節(jié)能的設(shè)計(jì),個(gè)人認(rèn)為選擇成本適宜、保溫隔熱性能好的維護(hù)結(jié)構(gòu)、節(jié)能材料及節(jié)能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的關(guān)鍵。
①墻體節(jié)能設(shè)計(jì):墻體是住宅建筑護(hù)構(gòu)造的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國(guó)住宅小區(qū)一般由剪力墻結(jié)構(gòu)組成,故大力推廣保溫隔熱性能較好的燒結(jié)多孔磚和加氣混凝土砌塊以及復(fù)合墻體技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)的重要措施,因?yàn)槭褂么朔N保溫材料能夠有效隔斷具有熱橋作用的混凝土梁、柱等,而產(chǎn)生“斷橋”作用,達(dá)到預(yù)期的節(jié)能降耗效果。
②門窗節(jié)能設(shè)計(jì):門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下,應(yīng)盡量減小住宅門窗洞口的面積,控制住宅窗墻比;提高外門窗的氣密性,減少冷風(fēng)滲透;保證門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。具體可設(shè)置北向、東西向、南向的窗墻比不超過(guò)20%、30%、35%。設(shè)置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。所有外窗及陽(yáng)臺(tái)封閉門窗采用噴涂鋁合金型材、塑料窗等,避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋。也可設(shè)置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃等諸多措施,均可起到減少能耗損失達(dá)到有效節(jié)能的目的。
③屋面保溫隔熱節(jié)能設(shè)計(jì):建議小區(qū)屋面采用“倒置式隔熱保溫屋頂”技術(shù),采用XPS 保溫板放置在屋面的防水層上,此板在屋面上長(zhǎng)期與水汽接觸時(shí),能保持恒定的低導(dǎo)熱和高抗壓性能。
六、住宅建筑綠化節(jié)能設(shè)計(jì)
綠化住宅建筑對(duì)節(jié)能降耗的功效也是不容忽視的,它可以有效改
善小區(qū)的微氣候。
①屋頂綠化:即在屋頂種植空中花園,不但美化家園,讓人賞心悅目,還能為住戶提供戶外活動(dòng)和交往的空間,更重要的是兼具了很好的保溫隔熱效果。
②西墻綠化:植物具有調(diào)節(jié)氣溫的作用。在日照強(qiáng)烈的墻面,種植植物可以吸收太陽(yáng)熱量,減少傳入室內(nèi)的熱源。故最簡(jiǎn)單的做法就是在建筑西墻上種植爬墻虎,來(lái)遮擋陽(yáng)光直射墻面,通過(guò)葉面蒸發(fā)帶走部分能量,減少溫室效應(yīng)。
③陽(yáng)臺(tái)綠化:陽(yáng)臺(tái)綠化也是綠化系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。具體做法是根據(jù)陽(yáng)臺(tái)外沿尺寸的大小,在充分考慮到住戶操作安全方便和易于組織花槽排水后,設(shè)計(jì)適當(dāng)寬度和深度的花槽,由住戶自行種植或放置花盆,來(lái)美化室內(nèi)環(huán)境,有效調(diào)節(jié)氣溫。
關(guān)鍵詞:節(jié)能;設(shè)計(jì);墻體;門窗
前言:在我國(guó),建筑能耗占總能耗的27%以上,每年還在以1個(gè)百分點(diǎn)的速度增加,而現(xiàn)代住宅建筑數(shù)量非常龐大,從節(jié)能設(shè)計(jì)的角度有效控制其能量的消耗,節(jié)約使用能源,成為設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)?,F(xiàn)代住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)從建筑平面布置及體型系數(shù)、墻體等護(hù)結(jié)構(gòu)、外門窗構(gòu)造、太陽(yáng)能利用等方面采取合適、合理的設(shè)計(jì)構(gòu)造措施,做到既保證室內(nèi)環(huán)境舒適,又最大限度控制能量流失,從而確保實(shí)現(xiàn)建筑物的使用要求和節(jié)能效果。
一、科學(xué)的規(guī)劃布局與合理的建筑設(shè)計(jì)
1、基地選址與節(jié)能
建設(shè)的基地應(yīng)選擇在向陽(yáng)、避風(fēng)的平地和山坡上,這是建筑節(jié)能、提高采暖效率的先決條件。同時(shí)建筑選址應(yīng)盡量遠(yuǎn)離交通主干道,避免噪聲污染。如果建在噪聲聲源處,應(yīng)有綠化隔聲帶等保護(hù)措施。
坡地對(duì)建筑節(jié)能的影響,主要是日照得熱和通風(fēng)兩個(gè)方面,效果因坡向和坡度大小而不同。若坡向?yàn)槟舷蚧蚪咏舷?,則利于冬季太陽(yáng)得熱,提高容積率。若坡向與夏季主導(dǎo)風(fēng)向一致(60°范圍內(nèi)),則利于夏季的自然通風(fēng)。若坡向?yàn)楸毕蚧蚪咏毕?,為減少建筑物之間對(duì)日照的遮擋,建筑宜以點(diǎn)式為主。
2、建筑朝向
建筑應(yīng)在最佳建筑朝向范圍內(nèi)選擇。由于不同朝向上太陽(yáng)輻射強(qiáng)度變化比較大,因此建筑規(guī)劃時(shí)要考慮合理的朝向,盡可能增加太陽(yáng)輻射量,建立自然采光系統(tǒng)。
3、日照間距和建筑密度
一定的日照間距是建筑充分得熱的前提。日照間距是指一年中冬至日,滿足北向底層房間獲得日照時(shí)南北房之間的外墻間距。在實(shí)際設(shè)計(jì)中不宜只為滿足日照間距而選擇不利朝向,犧牲日照質(zhì)量,必須研究在保證節(jié)能效益的前提下提高建筑密度。在規(guī)劃布局中適當(dāng)調(diào)整建筑朝向,調(diào)節(jié)建筑布局和外形均可達(dá)到在滿足日照要求的基礎(chǔ)上增加建筑密度,如利用斜向日照將北側(cè)錯(cuò)臺(tái)式、正南向行列式布置改為交叉錯(cuò)排行列式布置。
二、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)
墻體傳熱在建筑物總體傳熱中所占的比例最大。高層建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能,還必須研制新型墻體材料,提高外墻的保溫節(jié)能性能。適用于高層建筑的新型墻體材料主要有蒸壓加氣混凝土砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊和復(fù)合墻體等。以復(fù)合墻體為例,復(fù)合墻體往往采用承重材料與高效保溫材料(如巖棉板或聚苯板等)組成。復(fù)合墻體較好地發(fā)揮了兩種材料的特點(diǎn),既不會(huì)因組成墻體材料的強(qiáng)度過(guò)低導(dǎo)致墻體所需尺寸過(guò)厚,又具有良好的保溫隔熱效果。因此,我國(guó)新建高層建筑目前已基本上采用了復(fù)合墻體的方式。
1、膨脹聚苯板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)
膨脹聚苯板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)是由自熄型模塑聚苯板、錨栓(必要時(shí)使用)、粘結(jié)膠漿、抹面膠漿和耐堿網(wǎng)布及涂料等材料復(fù)合而成,置于建筑物外墻外側(cè)的保溫及飾面系該系統(tǒng)冬季能避免產(chǎn)生熱橋,大大減少室內(nèi)熱能通過(guò)外墻損失;夏季能大大減少由陽(yáng)光輻射外墻而傳導(dǎo)至室內(nèi)的熱能,進(jìn)而使暖氣、空調(diào)的能耗下降。該墻體重量輕、節(jié)能效果明顯。
2、擠塑聚苯保溫體系
擠塑聚苯保溫體系的結(jié)構(gòu)與膨脹聚苯薄抹灰保溫體系相同,只是將自熄型模塑聚苯板換成了自熄型擠塑聚苯板.它適用于各種形式主體結(jié)構(gòu)的外墻外保溫,特別適宜于在嚴(yán)寒地區(qū)/寒冷地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)使用。
3、現(xiàn)澆混凝土模板 內(nèi)置外墻外保溫系統(tǒng)
現(xiàn)澆混凝土模板內(nèi)置(聚苯板)外墻外保溫系統(tǒng)簡(jiǎn)稱c L結(jié)構(gòu)體系,該體系適用于現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的高層建筑,CL建筑結(jié)構(gòu)體系可使建筑物全生命周期內(nèi)不需要對(duì)保溫層進(jìn)行維修,解決了外墻粘貼、外掛保溫層而產(chǎn)生的裂縫隱患及壽命短等問(wèn)題。
三、門窗節(jié)能
外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3,冷風(fēng)滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下,通過(guò)提高門窗的氣密性,采用適當(dāng)?shù)拇皦γ娣e比,增加窗玻璃層數(shù),采用百葉窗簾、窗板等措施來(lái)提高門窗的保溫隔熱性能。其節(jié)能措施有:
1、控制住宅窗墻比
住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)不同地區(qū)、不同朝向的住宅窗墻比做了嚴(yán)格的規(guī)定。
2、提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透
如設(shè)置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設(shè)灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風(fēng)槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。
3、改善住宅門窗的保溫隔熱性能
戶門與陽(yáng)臺(tái)門應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求,在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增加其絕熱性能;窗戶最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷、熱橋,可設(shè)置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,低輻射玻璃;合理地設(shè)計(jì)可開(kāi)啟的窗扇面積,保證南方地區(qū)室內(nèi)自然通風(fēng)和降低北方地區(qū)室外冷風(fēng)的直接滲透。
4、設(shè)置“溫度阻尼區(qū)”
所謂溫度阻尼區(qū)就是在室內(nèi)與室外之間設(shè)有一中間層次,這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風(fēng)的直接滲透,減少外墻、外窗的熱耗損。在北方地區(qū)住宅中,將北陽(yáng)臺(tái)的外門、窗全部用密封陽(yáng)臺(tái)封閉起來(lái),外門設(shè)防風(fēng)門斗,防止冷風(fēng)倒灌,樓梯間設(shè)計(jì)成封閉式的,對(duì)屋頂上人孔進(jìn)行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。
四、屋頂節(jié)能設(shè)計(jì)
新疆地區(qū)冬季寒冷,夏季干旱雨少,日照時(shí)間長(zhǎng),春季風(fēng)沙又大,不宜采用架空通風(fēng)隔熱層或通風(fēng)坡屋頂?shù)臉?gòu)造形式,由于屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面受到的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和日照時(shí)數(shù)以水平面為最大,所以屋頂隔熱保溫尤為突出和要重。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算選用120mm厚阻燃型膨脹聚苯板(EPS)則K≈0.274W/(m2?K)是合理的經(jīng)濟(jì)厚度。冬季可以避免室內(nèi)的熱量散發(fā),夏季又避免了太陽(yáng)輻射熱直接照射屋面?zhèn)鲗?dǎo)到室內(nèi),同時(shí)具有隔熱保溫效果明顯、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。
五、其它節(jié)能降耗措施
1、降低夏季空調(diào)能耗
夏季室內(nèi)外溫差較小,根據(jù)人們?cè)诜呛浼竟?jié)通風(fēng)換氣的生活習(xí)慣,窗的開(kāi)啟面積要適當(dāng),保證衛(wèi)生需求,應(yīng)不低于1.0次/h。當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí),應(yīng)該主要依靠通風(fēng)換氣排除室內(nèi)產(chǎn)熱能和進(jìn)人的太陽(yáng)輻射熱。試驗(yàn)表明,增大通風(fēng)換氣次數(shù)對(duì)降低夏季空調(diào)能耗效果明顯,而且達(dá)到1.0次/h通風(fēng)換氣并不困難,只要建筑平面布局合理,窗的開(kāi)啟面積適當(dāng),是完全可以滿足的。
2、充分利用太陽(yáng)能資源
太陽(yáng)能作為一種天然的潔凈能源,也是住宅建筑設(shè)計(jì)上廣泛推廣的節(jié)能設(shè)計(jì)之一。從近年來(lái)的能源使用和發(fā)展情況來(lái)看,煤、電、油的供應(yīng)緊張已經(jīng)不容忽視,太陽(yáng)能應(yīng)該由補(bǔ)充能源向“代替能源” 發(fā)展。特別是太陽(yáng)能熱水器經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展,產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)技術(shù)日趨成熟,越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞。另外,從使用效果和居衛(wèi)的淋浴費(fèi)用和投資回收周期來(lái)看,太陽(yáng)能熱水器也具有較大的成本優(yōu)勢(shì)。然而由于各方面原因,目前太陽(yáng)能熱水器仍以一家一戶的零散安裝使用方法為主,存在破壞建筑結(jié)構(gòu)、熱水溫度不穩(wěn)定等因素。要解決這些問(wèn)題就必須將太陽(yáng)能利用裝置納人到建筑設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中,在設(shè)計(jì)時(shí)將太陽(yáng)能熱水器設(shè)備納入到建筑設(shè)計(jì)之中,預(yù)留太陽(yáng)能設(shè)置位置,特別是在廚房、衛(wèi)生間內(nèi)要綜合太陽(yáng)能熱水器管道系統(tǒng)。如果太陽(yáng)能熱水器能夠充分加以推廣應(yīng)用,就可以大大節(jié)省常規(guī)能源,這是建筑節(jié)能的一個(gè)重要發(fā)展方向。