住宅建筑節能設計探討

時間:2022-08-06 04:21:46

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住宅建筑節能設計探討

住宅建筑節能設計探討:住宅建筑節能設計研究

摘要: 隨著全球能源消耗的急劇增加,建筑節能開始受到人們的廣泛關注。建筑節能是指通過采取合理的建筑設計和選用符合節能要求的墻體材料、屋面隔熱材料、門窗、空調等措施它倡導最大限度的節約資源,保護環境,減少能耗。本文主要闡述住宅建筑技能設計的意義以及方法,以期為建筑節能設計提供有價值的參考。

引言 房屋建筑設計是一種符合科學發展觀點的建筑設計方式,在我國資源日益競爭、建筑行業市場化程度日益提高的背景下,加強房屋建的節能設計不僅可以緩解我國日益短缺的資源形式,也是我國建筑行業未來必然發展的方向。因此,有必要對房屋建筑的節能設計進行深入研究,分析影響房屋建筑設計的影響因素,再結合當前房屋建筑節能設計技術水平以及我國有關房屋建筑節能設計標準,完善房屋建筑節能設計,以實現我國經濟可持續發展以及行業可持續發展對節能設計的要求。

1 我國房屋建筑節能設計的意義

隨著人與自然關系研究的深入,人們逐漸認識到人并不是地球的主宰者,人類社會的發展方式也不是一味的向自然索取,粗放的經濟發展方式已經不適合當前以及未來社會發展的要求,而是應在社會經濟發展中協調與自然的關系,在房屋建筑設計中注重節能設計正是符合人與自然協調發展的要求。因此,房屋建筑要重視節能設計,以最少的資源消耗滿足人們對房屋建筑的需求,減少對環境的破壞,形成和諧城市、和諧社會、和諧自然,為我國建成能源節約型社會打下堅實的基礎。而且我國是一個人口大國,我國經濟發展對資源的消耗更加嚴重,建筑能耗增加會進一步加劇我國能源緊缺的局勢,導致我國經濟發展缺少持久動力,影響經濟的可持續發展。最后,從建筑行業以及建筑企業自身角度來看,我國建筑行業市場化程度日益提高,建筑企業面臨的市場競爭也越來越高。建筑企業要在市場上占據一席之地,甚至在市場中取得優勢,必須重視建筑節能設計,降低建筑能力,提高建筑產品的質量,滿足社會、國家和人民對降低建筑能耗的需求。提升建筑產品的市場競爭力,提高建筑企業的效益,促進建筑行業的綠色發展。

2 建筑節能設計的影響因素

2. 1 環境影響因素

環境影響因素主要指日照、降雨以及空氣流通三個。日照對住戶的舒適度有很大的影響,過度的陽光暴曬以及過度缺乏陽光會導致房屋溫度過高和過低。而且我國處于疾風氣候,由南向北,大陸性特點對季風氣候的影響更強,夏季高溫干燥和冬季低寒冷的情況更為明顯。一旦光照不足或者光照過于強烈,造成室內溫度引起人體不適,則需要大量采用認為氣溫調節方式,如空調和風扇。而大量使用家電降溫也然消耗更多的電能。而降雨對節能的影響主要表現在水資源的利用率。水資源是人們生產和生活中的必備資源,如何提高雨水資源的利用率,更好的服務于人們的日常生活是每個房屋建筑設計重視的問題。空氣流通主要通過影響溫度方式影響能源消耗,不同的建筑設計方式會造成空氣流通性能不同,例如高度相似的建筑物兩列建于街道兩旁會形成風漏現象,使風速提高,加速建筑熱損耗。

2. 2 節能工藝

節能材料包括隔熱和蓄能材料兩種。隔熱是通過某種方式降低物體表面熱轉移系數和固體導熱系數,而隔熱材料則是指表面熱轉移和固體導熱系數低的材料。通過運用隔熱材料可以降低室內外熱量傳遞,以達到保溫和隔熱的效果,將室內環境控制在適宜居住的溫度。減少各種空氣調節設備的使用,從而降低能源消耗。蓄熱材料是指延緩日照對室內溫度的影響,降低室內溫度因較大室外溫差而出現較大的溫差,降低溫度損耗,節省能源。

3 房屋建筑節能設計研究

( 1) 控制建筑物的體形系數是一項重要的節能措施。研究資料表明: 體形系數每增加1%,耗熱量指標增加2. 5%。合理的建筑體形能夠減少建筑物與外界的熱量交換,在其他條件相同時,體型系數越大,單位面積散熱量也越大,所以,建筑物的外形越簡單,其外表面積越小,熱交換量亦越少。因此,建筑物的造型宜簡潔、完整,盡量避免復雜的輪廓線。

( 2) 合理規劃平面布局。建筑平面的巧妙布局常能獲得較為滿意的節能效果。如將電梯、樓梯、管道井、機房等布置在建筑物的南側或西側,可以有效阻擋日射,利用自然通風降低溫度。改善居住環境是炎熱地區節約空調電耗的重要方法,恰當的平面布置有助于形成理想的通風作用,通過建筑物門窗的合理設置,形成通風口,組織并誘導自然通風,既起到節能作用又克服了空調室內空氣品質差的弱點。

( 3) 3. 2 外墻保溫設計

我國房屋外圍結構熱損耗較大是我國房屋建筑節能設計存在主要問題之一,而外墻又是房屋建筑的主要部分,因而做好外墻的保溫設計對提升整個房屋建筑的節能性能有重要的作用。傳統外墻保溫設計方式多使用保溫隔熱性能好的外墻體建筑材料。而且房屋建筑外墻保溫設計可以應用于已有房屋建筑,而且可以不改變原有建筑的基本形式。保溫涂料和輕型保溫板是常用的外墻保溫材料,但是隨著技術大發展,更加高效的絕熱材料以及更加完善的隔熱施工技術也在不斷推廣。如聚氨酯保溫材料及其施工技術,經過大量的施工實踐證明,聚氨酯保溫材料的保節能性能高于65%,其保溫性能高于傳統保溫體系。對于

部分對外形有重點要求的房屋建筑,可采用保溫材料以及保溫施工技

術相結合的方式,通過對原有外墻體結構的保溫加固處理,再采用各種外墻保溫材料輔助保溫,并配合相應的保溫門窗,從整體上提升建筑的外墻保溫效果。

(4)房屋屋面節能設計

做好房屋屋面是影響整個房屋建筑能耗的重要組成部分,做好屋面節能設計可以極大程度降低房屋能耗。房屋屋面的節能設計多采用質量好、強度高、吸水率低的保溫材料該層的才能滿足要求。保溫材料的鋪設方法有正鋪法和倒鋪法兩種。一般房屋屋面的保溫材料多采用正鋪法,高層施工采用倒鋪法。倒鋪法通常使用質量輕、高輕度、低吸水率的聚苯板的保溫材料在防水層上設計保溫層,這種設計方式可以最大限度的發揮保溫材料的保溫效果,并降低防水材料受外界溫度變化的影響;減少材料施工過程中的損壞,提高防水材料使用壽命以及增加防水材料的節能效果。此外,屋面節能設計采用淺色系斜坡設計方式,一是提高隔熱效果及降低能耗;二是方便排水和預防屋面滲漏。

(5)門窗的節能設計

傳統門窗多為單層玻璃結構,這種門窗設計方式的密實性不高,造成保溫性能也不高,室內容易出現較大的溫差變化,進而消耗更多的能源。房屋門窗節能設計可以采用鋁合金門窗,并采用節能建材,采用中空玻璃作為密封建材增強密實性。與此同時還可以采用多片板玻璃,作分離和密封處理,使玻璃之間形成干燥的氣體空間,預防水汽在外層玻璃形成霧氣,提高門窗的透明度、潔凈度和整體保溫效果。最后,根據玻璃的保溫性能以及對穿墻比例綜合設計門窗大小。《民用建筑熱工設計規范》GB 50176-93 中規定:居住建筑各朝向的窗墻面積比,北向不大于0.2;東西向不大于0.25;南向不大于0.35。只有保持科學的窗墻比例,才能最大限度提升門窗的保溫效果,又節省能源。。

( 6) 綠化與節能。近年來由于城市綠地不斷減少,加之空調的大量使用,導致“熱島效應”,空氣環境日益惡化,給建筑節能帶來負效應。1 塊草地和1 塊瀝青地面的表面溫度差可達14℃以上。綠地每天蒸發大量水份,帶走大量熱量,為建筑物創造了十分有利的周圍環境條件,同時美化了城市,改善了空氣品質。因此,在城市規劃與建設的同時,大力發展庭院綠化、創造優美環境是造福人類的大事。

結語

總而言之,建筑節能設計不但使建筑節約資源,更給人們帶來綠色健康的生活環境,應在房屋建筑中積極應用各種節能材料和節能工藝。同時政府要加強宣傳、制定相應的鼓勵政策,促使人們加快新工藝和新材料的研發、應用,改變建筑行業高能耗現狀,從而促進行業和國家經濟持續發展。實現節能設計的目的

住宅建筑節能設計探討:住宅建筑節能設計的應用分析

【摘要】隨著社會的不斷發展,人民對住宅建筑的需求已發生變法。住宅建筑節能設計是一個社會趨勢,人們的所望。因此我們作為設計者的一員,要充分考慮實際情況,并加強自身的專業水平,從而才能做好這一工作,圓滿完成設計任務。本文結合節能技術在建筑設計中的作用及應用現狀,對節能技術在建筑設計中的應用展開了討論,希望能為建筑行業的發展提供一些幫助。

【關鍵詞】節能技術;住宅建筑設計;措施

1、建筑節能設計的必要性

住宅建筑是人類主要的生活空間,它在建設和使用過程中會消耗很多的能源和能量,如施工過程中的材料、施工和運輸和使用中的冷暖、水電能耗等。我國的建筑能耗遠比發達國家高出很多,且再生資源利用技術和手段比較落后。據統計,我國的建筑采暖和外墻能耗為發達國家的4倍,外窗能耗為他們的兩倍,門窗透氣能耗是他們的5倍左右,屋頂能耗平均是它們的4倍。究其原因,乃是國內建設行業節能意識的缺乏,對節能的重要性認識不足,而對利潤的過分追求也限制了新型能源和材料的利用和開發。此外,節能技術不夠完善也影響了它的使用,如外圍結構保暖技術由于不太完善導致其應用范圍狹窄,進而導致建筑設計的節能保暖目標難以實現。因此,為了緩解能源危機,實現經濟社會的可持續發展,建筑節能已經成為降低能耗的重要組成部分,建筑行業也成為社會上最具降能潛能的節能行業,建筑節能具有十分重大的現實意義。

3、住宅建筑節能設計規劃措施

3.1正確選擇住宅朝向

充足的陽光和良好的通風環境,有利于打造節能、舒適的室外居住環境。我國絕大多數地方地處溫帶,受季風影響較大,因此,住宅建筑選擇正向朝南或南偏東、南偏西的走向最好,這樣冬季可以有溫暖的陽光,夏季有流暢的空氣,有利于更好地實現節能減排。

3.2重視綠化

住宅綠化和水面可以有效調節氣候、增加濕度,改善住宅區內的小氣候,也可以遮陽乘涼,美化環境。以此,合理栽種綠色樹種和水面建設,可以起到事半功倍的節能效果。值得注意的是,住宅區內樹種的選種一定要根據當地的氣候、土壤和濕熱條件合理選擇,不可盲目栽種名貴樹種和大片觀賞花卉,應以環境綠化為首要目的。水面設施建設要在充分尊重、利用當地水資源條件的基礎上來開展進行,水域面積不宜過大,水面建筑也不宜過于復雜。

4、房屋建筑節能設計措施分析

4.1外圍結構節能

墻體保溫有建筑內保溫和建筑外保溫兩種。與外墻內保溫比起來,外墻外保溫的保溫效果更好,取暖成本也較低,并可完全避免熱橋。因此,在經濟條件允許的情況下,采用外墻外保溫是明智的選擇。外墻的保溫系統的應用較為廣泛,在實際的建筑設計應用中,外墻體主要有以下構造要求:

(1)主墻體設計和構造。實心磚墻的使用范圍越來越小,輕質保溫墻體越來越受到人們的青睞,逐漸成為建筑墻體的主力軍。砌磚或混凝土承重墻與絕熱材料的配合,表面要保持平整、牢固,達到粘貼聚苯板的條件。在混凝土墻外側表面留有預埋鐵件時,要涂刷防銹材料。常見的復合墻體有內保溫墻、中間層保溫墻和外保溫墻,前者是將絕熱材料復合在外墻的內測。中間層保溫墻是保溫材料設計在外墻和內墻之間的保溫方式。外保溫墻是保溫材料粘合在承重墻的外層,這種保溫方式可以有效對抗惡劣的天氣和溫度變化,因此在北方使用范圍極廣。

(2)門窗構造。輕薄的門窗材料,決定了門窗是導熱的薄弱環節,據統計,單層玻璃窗的能耗損失占整個建筑夏季降溫和動機保暖能耗的一半,因此,在節能設計中要合理安排墻窗的比例和位置。此外,在材質選擇上也要充分考慮從節能的需求,做到經濟合理的有機統一。在磚砌復合墻的門窗構造上,窗口過梁要做出槽口,這樣方便聚苯板貼到窗邊,混凝土復合墻在門窗口四周也要留出槽口,沿槽口貼聚苯板。窗口下的內外窗臺之間做一道保溫層,這樣做是為了避免窗口四周出現熱橋。

(3)檐口構造。檐口是外墻和屋面相交的部位,外墻在此收頭。屋面排水的方式與一般挑檐屋面做法一致,要求屋頂保溫層搭過墻身,與外墻保溫層交接,這樣可以有效防止頂棚四角結露。

(4)勒腳和首層處構造。在勒腳和首層處的裝飾保溫層要增加一道纖維增強層,并要將玻璃纖維增強層包括底邊。

4.2 建筑光條件設計

建筑設計人員在實際的設計中,可以根據業主的要求和當地的自然環境條件,靈活應用不同類型的采光和遮陽措施。具體主要可以做到以下幾點要求:

(1)因地制宜的原則。由于各地的地理緯度、氣候的差異,各地建筑的遮陽時間不盡相同。夏熱冬冷地區不僅夏季炎熱,而且冬季寒冷,采光保溫與夏季遮陽同等重要,應遵循夏季遮陽不能遮擋冬季陽光的原則。

(2)合理的平面布局。在平面布局中,為防止夏季受強烈的太陽輻射的影響,房間應避免東西向。在總體布局時,可利用建筑物之間相互遮擋的方法,盡量減少遮陽結構配件的使用。

(3)房間功能的差異性。性質不同的房間,衛生、光線攝入標準不一樣,對遮陽要求也不同,不能一概而論。建筑內部設計要確定各功能住房的合理尺度、面積,將主要居住空間盡量南向,如臥室、廚房等,這樣有利于通風、透氣和采光,而書房、儲物室往往對陽光有一定的限制,所以在功能空間的布局上要做到有張有弛、合理分配。

4.3 合理運用能源

(1)盡量節約常規能源。建筑住宅的主要能耗除了水電,還有取暖用熱能和生活用燃氣,家住設計中要采取必要措施減低常規能源的能耗量。在用電方面,應合理設計建筑的電氣規劃,并采取措施減低配電系統的線損和能損,提高用電效率。在供暖上,集中供暖、供熱有利于降低額外能耗,而供暖管道線路的合理設計則能大大提高熱量的利用效率,減少了能源浪費。

(2)充分開發利用新能源。太陽能和風能是最為廣泛和清潔的新型能源。對太陽能的利用,已經成為住宅建筑上普遍關注的問題。因為近些年來我國能源供應越來越緊張,太陽能可以有效緩解能源緊張的局面,為人們的生產和生活提供便利。太陽能熱水器、太陽能電池的應用已經走向成熟,住宅建筑行業要將太陽能與日常供電和供暖結合起來,從整體上提高建筑節能的效益。

4.4 普及鋼建筑結構體系

鋼材屬于可循環使用的材料,同時鋼結構住宅體系復合墻體系統中大部分材料也可以重復使用,鋼結構建筑有強度高、自重輕、平面布置靈活、造型美觀、施工速度快、工期短、環保、滿足可持續發展原則等諸多優點。這些優點,也就決定了其在建筑施工過程中的能耗將比混凝土結構要少。鋼結構體系有利于降低成本實現可持續發展,可大力普及應用。

4.5其他節能措施

(1)加強建筑內余熱、余冷的回收利用。

(2)重視可再生綠色能源的開發和利用,如淺層土壤熱能、地表水體熱能、風能等。

(3)提高房屋的舒適度:浮筑樓板技術、雙層架空地面系統、潔具同層后排水技術、中水處理及回用系統、智能樓宇自控系統等,可以提高房屋的舒適度,緩解人們對能源的依賴心理。

5、結束語

能源危機引發了人們對自身生活方式和生活環境的深層思考。節能建筑的概念就是在這樣的背景下提出的,它的內涵主要體現在經過科學的設計,利用各種可再生資源和新型的材料來提高建筑的節能性能,提高能源的利用效率,從而為居住者提供健康、環保、舒適的生活空間。節能建筑的核心技術主要體現在建筑外墻體系、采暖制冷體系、防噪采光系統、通風保暖系統、水處理系統和垃圾處理系統的設計和建設上。

住宅建筑節能設計探討:住宅建筑節能設計要點剖析

【摘要】伴隨著我國能源供求矛盾不斷升級,作為能源消耗大戶的建筑業來說,如何解決建筑節能已成為刻不容緩的大事。這要求我們在建筑設計中要充分考慮建筑節能問題,為建筑節能事業的發展做出應有的貢獻。本文主要就住宅建筑中節能設計中的規劃設計、平面設計及門窗設計等具體設計進行了分析。

【關鍵詞】住宅建筑;節能設計;整體設計;門窗設計;屋面設計

建筑在使用過程中會大量消耗自然資源,直接影響到人類社會的可持續發展。我國作為世界能耗大國,對于發展可持續發展的生態建筑,減少建筑能耗更是刻不容緩。而建筑節能是養活建筑能耗的有效方法,同時也是最經濟的方法。也因此建筑節能得到了廣泛的應用。建筑節能即是通過建筑外圍護材質的加強、節電用電設備的選用等設計,最大限度地減少對地球資源和環境的負荷和影響,利用已有資源,達到節約能耗、保護環境的目的。下面將就住宅建筑節能設計進行具體論述。

一、住宅建筑的整體設計

建筑的整體設計包括建筑的外觀結構、房屋的門、窗、陽臺、屋頂、玻璃等設施,這些基本設施都對住宅建筑的節能損耗有很大影響。其中建筑外觀的保溫材料在保溫、吸熱方面如何,對冬季取暖、夏季降溫在空調使用率方面有直接影響。據某些資料顯示,能源節省所需的費用完全可以用來提高圍護結構用以保溫、隔熱。因此住宅建筑節能的重中之重就是采用熱工性能優良的外圍護系統。

門窗是太陽輻射的重要的吸熱、散熱設施,是能量消耗的重要途徑。其中門窗的傳熱系數為墻體外觀的3-4倍,其實,門窗也是節能的重要途徑,有利有弊。因此現在的住宅設計中應盡量的少用飄窗或者落地窗,對其合理使用。保證門窗在夏季合理自然的通風調節,同時還要注意冬季寒風的侵襲,保證室內氣溫,增加居室的舒適度。向陽居室的窗戶可設計成開窗形式,另有遮陽板和窗簾(窗簾鍍有特殊金屬,增強熱反射),既美觀又實用。

目前,鋁合金塑材、塑鋼是導熱系數較低的材料之一,在使用中注意,門窗的牢固性,安裝良好了才可更好的隔熱。另外,使用中空鍍膜玻璃,在中空氣層填充氬氣等等某些惰性氣體,也可改善玻璃的熱工性能。

二、住宅建筑的平面節能設計

2.1住宅平面設計中首要問題是確定適當的套型面積。因為適當的建筑面積不但可以節約用地(建筑行業“四節”之一)還可以大大節約建筑用材,減少營造、維護與使用過程中的能耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節能效果。

2.2由于我國地處北半球,太陽高度角和方位角變化規律使南朝向為最為節能的建筑朝向,此朝向夏季可減少太陽輻射得熱,冬季可增加太陽輻射得熱,而且此朝向建筑與我國夏季盛行的東南風差不多成垂直關系,容易形成穿堂風,而又避開了冬季盛行的西北風。因此,將住戶長時間活動的居住空間(如廳、主要臥室)設于日照通風條件最佳的南向位置,利用自然環境使室內達到最大的舒適度,為住戶節約采暖和空調的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間,所以建筑平面誼設計成南北向。對于日照、通風條件較差的北朝向與長時間接受太陽輻射的東西向可布置些平面功能比較次要的電梯、樓梯、管道井、機房、衛生間、廚房等,以擋住日照直接照射主要房間,避免冬季西北風灌入。經調查,在其他條件相同的情況下,南北向的多層建筑的傳熱耗熱量比東西向可降低5%左右。

三、住宅外墻的節能設計

3.1墻體是住宅的主體部分,是建筑室內外熱交換的主要介質,建筑節能50%,其中就有約25%是通過建筑圍護結構外墻的保溫隔熱性能來實現的。使用節能外墻與使用普通外墻室內溫度相差可達4~10度,所以墻體的設計是不容忽略的一個方面。外墻除了應具有基本的承重、安全圍護等功能外,還應考慮選用保溫隔熱性能好的墻體材料,對傳熱性好的墻體或墻體中傳熱性好的部位應加設保溫隔熱層。

3.2在建筑物受太陽輻射的各個外表面中,屋面是接受太陽直射時間最長的部位,因此受輻射得熱也是最多的,相當于東西向墻體的2~3倍,所以它的保溫隔熱也顯得尤為重要。保溫隔熱的材料宜選用密度大、導熱系數小、憎水或吸水率較小的材料(如膨脹型泡沫聚苯板)。采用倒置式屋面將憎水性保溫材料設于防水層上,可有效防止傳統屋面構造中防水層容易老化從而影響保溫隔熱效果的問題。此種方法施工簡易,可廣泛采用。

3.3利用屋頂種植花卉、灌木(如彩葉草、三色堇、麥冬草等)形成生態型屋面,既可阻擋熱源,減少溫室氣體的排放,達到保溫隔熱,又可美化環境,改善城市氣候,做到一舉兩得。種植的土壤在吸水飽和后會自然形成一層憎水膜,可起到滯阻水的作用,有利于屋面的防水,而且土壤導熱系數小,有很好的熱惰性,不隨大氣氣溫驟然升高或下降而大幅波動,有利于屋面的保溫隔熱。同時,在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是節能屋面的有效措施。利用水蒸發可帶走大量的熱,從而有效減弱屋面的傳熱量和降低屋面溫度。據測試,蓄水、種植屋面土壤表面溫度與一般屋面表面溫度比較,溫度可低27℃。此外,采用平坡屋頂結合的構造形式,在屋面保溫隔熱層上做架空層,通過空氣流通來散熱也是個不錯的辦法。

四、住宅門窗的節能設計

外門窗是耗熱的重要渠道,它既是太陽輻射的得熱部件,又是主要的失熱部件,傳熱系數約為墻體的3~4倍,是節能的重點部位,所以合理確定窗墻面積比是節能的重要措施之一。對于住宅設計應避免少做落地窗、飄窗等。外墻門窗設計除滿足自然通風外,設計中應該強調東西南北開窗有別,不同功能房間開窗有別。面對冬季主導風向的立面,應盡量減少開窗面積。設置外窗部位,應提高外窗的密封性能(如選用膠條密封而不是毛條),選用好的窗型(如平開窗氣密性相對較好),門窗配件,提高窗框的隔熱性能(如采用塑料型材、鋁合金斷熱型材、玻璃鋼型材、鋁木復合材料等),減少窗框的外露面積,采用保溫隔熱性能好的玻璃(如中空玻璃、鍍膜玻璃等)。根據國內外大量應用經驗證實,采用雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。外門窗除了采光,通常也是建筑自然通風的渠道。所以,外門窗的開啟也是夏季通風節能的必要條件。夏季迎風面可作為主要的開窗部位,引進自然風,增加夏季的滲透通風。但同時,外門窗的設計應減少冬季寒風的滲透,有利于室內保溫,改善生活環境的舒適度。對于向陽的地方,可采用凹式開窗設計,外加遮陽板及鍍有特種金屬的熱反射窗簾,這種設計既美觀又兼有較好的遮陽效果。

五、建筑屋面的節能設計

屋頂是建筑圍護結構的一個重要組成部分,也是室內保溫不可缺少的一個重要部分。房頂的結構安排和材料使用對室內環境的影響也很明顯。在設計的過程中應該使用更高效的保溫材料,或使用架空保溫屋面的設計,保溫材料密度的選擇不宜過大,熱傳導不應太高,吸水率也不能太高。隨著科學研究的進一步發展,一些新的保溫材料已廣泛應用于屋面的節能建設中。良好的保溫材料可以克服在日常實踐中的一些缺點,而且還具有保溫效果好,價格實惠,具有良好的環境保護特性,是屋面進行節能設計選用的最佳材料。

結語:建筑節能對建筑業的發展有著至關重要的作用,抓好房屋建筑的節能設計更是建筑工程的重中之重,合理有效地利用建筑能源,提高建筑能源的利用效率,對于經濟的可持續發展具有重大的意義,因而,對于房屋建筑的節能規劃和設計工作要做到位,切實做好墻體節能設計、門窗節能設計和屋面節能設計,以期促進房屋建筑節能技術的改進,從而提高經濟和社會效益。

住宅建筑節能設計探討:住宅類綠色建筑節能設計評估分析

【摘要】隨著我國國民經濟的大力發展和現代經濟體制的不斷改革,我國人民的生活水平得到了很大的提高,我國的綜合國力也在不斷提高。我國的建筑建設的速度越來越快,規模也越來越大,但是在加快經濟建設的同時,我國的生態環境也遭到了一定的破壞,尤其是近年來,我國的環境污染越來越嚴重,一些不可再生的資源越來越短缺,人們開始對建設過程以及其結果帶來的長遠影響進行反思。本文就針對這種現狀,提出了全壽命周期的概念,力求扭轉人們的傳統觀念,使綠色建筑得以推廣和普及。

【關鍵詞】全壽命周期;綠色建筑;節能設計;評估

全壽命周期指的是在設計階段就考慮到產品壽命歷程的所有環節,將所有相關因素在產品設計分階段得到綜合規劃和優化的一種設計理論。全壽命周期設計意味著,設計產品不僅是設計產品的功能和結構,而且要設計產品的規劃、設計、生產、經銷、運行、使用、維修保養、直到回收再用處置的全壽命周期過程。

一、綠色建筑節能設計評估概述

由于住宅類綠色建筑一直以來被認為投資成本過大,而實際收益過低,導致住宅類綠色建筑未能得到很好的推廣和普及,因此對綠色建筑進行全壽命周期的節能設計評估能在很大程度上改變人們的舊有的觀念,更加有利于綠色建筑得到有效的推廣和普及,具有重要的意義。

建筑行業與其他生產部門最大的區別就是建筑行業主要通過對資源的消耗來實現對資源的利用,而綠色建筑本身的特性決定了應該對建筑資源的生命周期成本以及其相應的效益進行系統深入的研究;綠色建筑的節能設計評估目前來說是一項比較全新的項目,還沒有比較完善和成熟的理論和數據,因此進行節能設計評估能夠積累一定的經驗和數據資料,也為之后進行綠色建筑統計工作等提供一定的理論依據;對綠色建筑進行全壽命節能設計評估能夠從根本上扭轉人們的傳統的局限的認識,也能夠很好地保護資源和環境,能夠最大程度地實現我國社會環境的可持續發展。

二、綠色建筑節能設計評估方法

(一)廢料回收階段

綠色建筑全壽命周期節能設計評價的一個重要內容和階段就是對綠色建筑的建筑廢材料進行回收和重復利用,這也是全壽命周期節能設計的一個重要標志。應該將報廢的建筑材料通過一定的轉換方法和手段變成可以被利用的材料,例如,在建筑施工的現場,那些不能使用的建筑材料可以運用粉碎機進行處理后,用于頂棚抹灰、混凝土墊層等,這樣可以減少資源的使用,提高經濟效益。在拆除建筑時會產生一些碎石,可以將這些隨時運用到公路建設中。從而提高建筑材料的重復利用性能,減少廢棄材料帶來的環境污染,保護生態環境。

(二)建筑建設階段

在綠色建筑的建設階段,施工人員的施工技術和施工工藝在很大程度上決定著綠色建筑項目的質量,這也在很大程度上決定著綠色建筑全壽命周期評價的經濟效益,如果綠色建筑在建設階段能夠嚴格按照相關的技術標準和施工工藝流程進行施工,并做好一系列的質量監督、安全和成本控制等各項工作,那么就能在整個綠色建筑全壽命周期內大大降低綠色建筑的投資成本,增加經濟效益。要確保外墻具有節能的效果,外墻一般采用傳熱系數和熱惰性兩個指標,其中,平均傳熱系統指的是按照面積加權的方法求得的熱量的傳導系數,窗戶采用傳熱系數和遮陽系數兩個指標。由于復合墻體具有良好的保溫效果,也能夠起到隔熱的作用,所以,不同質地的外墻材料有不同的節能效果,尤其是外門窗更是有著明顯的圍護結構的節能效果,要選用新型的外窗玻璃,從而實現建筑的節能。在施工的過程中,要防止粉塵,在運送土方、垃圾的時候應該確保不污染道路,在土方運輸的過程中容易造成粉塵的散落和飛揚,這時,就必須采取封閉的措施,確保車輛的清潔。構筑物機械拆除前,做好揚塵控制計劃。可采取清理積塵、拆除體灑水、設置隔檔等措施。在施工中使用低噪音、低振動的機具,采取隔音與隔振措施,避免或減少施工噪音和振動。在施工現場應針對不同的污水,設置相應的處理設施,如沉淀池、隔油池、化糞池等。

(三)設計決策階段

設計人員通過對綠色建筑的全面了解和評估設計出一套最適宜的施工計劃,設計階段在很大程度上決定了建設階段能夠順利完成。決策階段主要是通過對綠色建筑在經濟以及技術方面的可行性進行深入研究,進而作出綠色建筑相關的投資策劃和決策。

(四)運營維護階段

在綠色建筑運營維護階段,應該制定合理有效的運營計劃,例如在運營的過程中建立維護的制度等,既能保證建筑的質量和安全,又能最大程度地實現綠色建筑的經濟效益。

三、綠色建筑節能設計評估指標分析

(一)效益指標分析

在綠色建筑全壽命周期節能設計中,對效益指標的評價一般采用的分析方法為多層次的,通過多種分析手段了解、分析并確認綠色建筑效益指標的權重,隨后經過專家的打分,實現對綠色建筑效益指標的量化研究,最終客觀地對綠色建筑開展全壽命周期節能設計評估。在綠色建筑建設過程中,可以建設水資源循環系統,增加水資源的循環利用,減少水污染,提高建筑建設的經濟效益。

(二)費用指標分析

一般而言,對于傳統的建筑,開發商更注重的是建筑的眼前利潤回報,因此在進行施工時所采取的建筑方法和技術標準等都是由比較短期內的經濟效益決定的,向前能追溯到建筑材料的加工時期,往后能延伸到建筑廢料的回收利用時期,這樣綠色建筑比較長期的回報周期就決定了其在建設階段應采取不同的建筑方法。在綠色建筑建設的過程中,應該充分利用自然通風和采光,節約成本。一般而言,建設階段綠色建筑的資金投入較大,制定資金周轉制度,以保證全生命周期綠色建筑的準確性經濟評價。

(三)評估指標設置

基于全壽命周期的綠色建筑節能設計評估指標有很多,而且隨著社會的不斷發展,這些指標的種類和數量都在不斷增長。但總的來說,我國對綠色建筑的節能設計評估指標主要表現在節約資源和保護環境這兩方面。

(四)經濟評價指標

在綠色建筑全壽命周期評價體系中,常常采用以下計算方法:

1、方案費用系數=本方案費用現值/各個方案的費用現值之和 (1)

2、方案效益系數=本方案效益得分/各方案效益得分之和 (2)

3、方案效益費用比=本方案效益系數/本方案費用系數 (3)

通過計算,式(3)的數值最大者則為綠色建筑經濟效益最優質。

結語:

隨著我國社會的不斷發展和基于全壽命周期的綠色建筑節能設計評估體系的不斷深入研究和發展,綠色建筑已經成為一種勢不可擋的發展趨勢。綠色建筑由于其節能、環保的設計理念比其他傳統的建筑具有明顯的優勢,隨著全壽命周期經濟評價的研究和應用,綠色建筑的經濟效益也越來越明顯。

住宅建筑節能設計探討:淺談關于住宅建筑節能設計的幾點看法

【摘要】通過對建筑節能的內容、含義、范圍進行分析,從減少建筑運行能耗入手,提出了實施建筑節能的幾個有效途徑,達到改善人們生活質量的目的。

【關鍵詞】建筑節能 必要性 能耗 生態設計

一、建筑節能的必要性

隨著全球工業化進程的發展,世界性的能源緊缺矛盾目益突顯,由于人類發展過程中對能源的無節制開發和使用帶來的環境破壞、能源危機、生態危機又對人類的繼續生存與發展產生了嚴重的威脅。為了阻止全球氣候變暖,減少溫室氣體的排放,轉變高耗能的經濟增長模式,減少單位GDP能耗,我國政府更是向世界承諾:加大節能減排力度,實現能耗負增長的經濟發展模式。由于建筑耗能占人類總能耗的比例高達30%~40%,故世界各國又將建筑節能列為節能工作的重點并做出反應因此提高建筑能源利用效率,減少能源消耗,是改善人們生活質量和實現我國節能減排目標的重要手段。

二、建筑節能含義的發展及意義

“建筑節能”的內容和含義在發達國家已經歷了三個發展階段:最初就叫建筑節能;但不久即改為在建筑中保持能源,意思是減少建筑中能量的散失;近來則普遍稱作提高建筑中的能源利用效率,也就是說,并不是消極意義上的節省,而是從積極意義上提高利用效率。在我國,現在仍然通稱為建筑節能,但其含義應該進到第三層意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用效率。

三、建筑節能措施

1、建筑物選址與規劃

1)選址。

居住區選址,應充分考慮原有地形地貌及其周圍的環境,遠離噪聲源和有害氣體釋放源,保持原有地形、地貌,盡量少的改變地形。充分利用原有地形、地貌,創造景觀,追求自然景觀與人文景觀的協調統一。

2)道路交通結構。

居住區內道路系統屬于城市居住區物質空間的范疇,居住區道路規劃設計同樣需要滿足居住區的社會形態要求。這便要求在進行道路總體規劃以及道路窄間設計時要充分考慮人的行為特點和居民之間的交往習慣,而不能一味地將重點放在如何滿足汽車的行駛與停放上。

3)住宅群體布局。

規劃布局時充分考慮住宅的日照間距以及當地的主導風向,盡可能多地利用太陽能和自然通風,節約能源。合理使用水資源,實現雨水、排水蓄水化以及污水處理循環化,以達到水資源的良性循環。

4)朝向。

從有利于建筑單體通風的角度看,建筑的長邊最好與夏季宅導風方向垂直;但從有利于建筑群體通風的角度看,將嚴重影響后排建筑的夏季通風。所以規劃朝向(大多數條式建筑的卡要朝向)與夏季主導季風方向最好控制在30~60 之間。

2、居住區生態環境設計

1)基地處理

居住區建設屬于城市建設的一部分,選址受到諸多因素的制約。應盡量選擇在生態不敏感區或對區域生態環境影響最小的地方。控制基地影響的主要措施對于已確定的基地,應遵循一個重要的原則DD盡可能尊重和保留有價值的生態要素,維持其完整性,使居住區像共生的生物那樣,實現人工環境與自然環境的過渡和融合。

2)綠化設計

傳統的居住區綠地的規劃是以點、線、面相結合的原則。根據現有的指標體系,往往相對集中的中心綠地面積不夠大,滿足不了人們親近自然、到自然中去的渴望。現代的居住區綠地設計應當突破現有住宅小區以小塊分散綠地為主的設計模式,最大限度地創造出人與自然溝通的綠色通道,這可以說是一種趨勢。但是,時下的居住區環境綠化設計更多的是將注意力停留在視覺觀賞層面,而對綠化的生態調控功能認識不足,導致“中看不中用”的尷尬局面。因此有必要以植物生態學知識為指導,對其開展進一步研究。

3)水環境設計

雨水儲留再利用:雨水儲留再利用技術指將雨水利用天然地形或人工方法收集儲存,經簡單處理后再作為雜務用水。雨水儲留供水系統包括平屋頂蓄水池、地下蓄水池和地面蓄水池三種。改善基底,提高滲透性:在居住區環境設計中應注意以下幾點:a.力爭保留最多的綠地;b.在擋士墻、護坡、停車場、負重小的路面等大面積鋪砌部位,盡可能采用植草磚、碎磚、空心水泥磚等透水材料鋪匝;C.高密度開發地區,無法保證足夠裸地和透水鋪裝時,可采用人工設施輔助降水滲入地下,常見的設施有滲透井、滲透管、滲透側溝等。

3、住宅建筑構造的節能技術

住宅圍護結構的耗熱量,要占建筑采曖熱耗的1/3以上,對這一部分采取科學的保溫設計,那么節能效果一定很顯著。改善住宅建筑的隔熱保溫性能,建筑界一致認為,是建筑節能的主要技術,提高隔熱性能所增加的投資。還可用節約出的能源費作為補償。我國廣大采暖居住建筑,圍護結構保溫水平低、熱環境差、采暖能耗大,這種普遍存在的狀況極待解決。我國頒布了新的民用建筑:常能設計標準.根據采暖地區及建筑體形系數的不同,規定了圍護結構的傳熱系數的限值,對我國采暖住宅來說,這些指標都是先進的,也是對實現節能50%的國標所必需的.所以必須經過努力實現它。

1)墻體節能。

我國長期以實心粘土磚為主要墻體材料,用增加墻體砌筑厚度來滿足保溫要求,這對能源和土地資源是一種嚴重浪費。單一的墻體材料,往往也難以同時滿足保溫、隔熱要求,因而在節能的前提下,復合墻體越來越成為當代節能墻的主流。外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節能技術。外保溫與內保溫相比,技術合理,有其明顯的優越性。使用同樣規格、同樣尺寸和性能的保溫材料.外保溫比內保溫的效果好。

2)窗戶節能。

對門窗性能的改善及防空氣滲透,這也是建筑節能的重要方向。目前可以從3個方面解決這一節能問題:限制窗墻面積比;提高窗的氣密度,貼密封條減少冷氣滲透,但室內要有換氣沒備,保證衛生換氣量;改善窗的保溫性。

3)屋面節能

在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究,屋面節能措施的要點。其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,以免重量、厚度過大: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時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,屋面上應設置排氣孔以捧除保溫層內不易捧除的水分。

4、住宅建筑施工中

住宅建造中的能耗,是一種集中式的耗能過程,下述的各個環節與建筑節能有關。建筑材料與沒備的生產中。采用節能新工藝。如水泥由煤外分解工藝代替濕法工藝,可節能40%,而生產礦渣水泥,粉煤灰水泥.比生產普硅水泥市能20一30%。在施工過程中采用新工藝,如采用滑模、大板模,采用高強水泥,滲外加劑,提高養護設備負荷系數,或利用太陽能進行養護構件。將建筑構件生產、運輸、安裝,納入標準化、工廠化、自動化的生產體系,增加預制裝配量,提高建材利用率,可減少單位構件耗能。

四、結論

節能和環保是實現可持續發展的關鍵。而從可持續發展理論出發,建筑節能的關鍵又在于提高建筑能量高效率。因此.無論是制訂建筑節能標準還是從事具體工程項目的設計,都應把建筑節能的宏觀目標定位在用占全國總能耗20%左右的能量,滿足下世紀我國建筑耗能的需求。應從現在起便著手“綠色建筑”的試點工作以及舊有建筑的節能改造試點工作,走出一條符合我國國情的建筑節能道路來。

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