時間:2024-01-04 16:13:48
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇住宅建筑節能設計范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
Abstract: In China, low power consumption and energy-saving residential is the inevitable trend of development of residential buildings, this paper describes the design of the construction of energy-efficient buildings.
Key words: building energy efficiency design; energy consumption; technical measures; optimization design
中圖分類號:TU201.5
1建筑節能設計內涵
建筑節能是一個系統工程,從建筑材料和制品的選擇與生產、建筑規劃與設計、建筑施工技術與管理、建筑設備設計與選型,到建筑物在使用過程中自然能源的開發與利用,采暖、空調、照明等設備的能耗節省,各個環節相互協調和緊密聯系。在現有建筑中,城市建筑普遍存在著圍護結構保溫隔熱性和氣密性差、供熱空調系統效率低下等問題,節能潛力巨大。
2建筑節能技術現狀
自達爾文的生物進化論出現之后,適者生存的理念便開始不斷地影響著人們的生活與社會的發展。無一例外,它也影響著中國建筑業的發展進程,但不管行業如何發展都需要以技術作為基本前提,建筑節能的推廣普及亦離不開基礎性的技術開發與研究。節能的技術體系應該包括節能的新理論、新標準、新技術、新構造和新工藝等,應涉及建筑節能的設計、施工、評估、維護等環節。
建筑節能作為一門綜合性學科,涉及到建筑、暖通、電氣、建材、環境、檢測、計算機應用等諸多專業內容,是多學科的交叉和結合。假若把節能建筑當作一種特殊的產品,從研發產品的角度出發,節能建筑開發各主要環節的相對獨立,也形成了建筑節能技術推廣普及的障礙。一方面是從建筑節能科研成果到建筑節能產品的轉化、從建筑節能產品的工廠生產到工地和應用都需要經過較多的周折,源于科研、生產、建設等各環節聯系松散。部分地區現在推行的推薦產品、推薦圖集等做法很受建筑師歡迎,但其在產品覆蓋面、普及率以及實際應用上還有較大差距;而另一方面,設計方、施工方不能在第一時間得到最先進的節能產品,更沒有去研究、選擇、試驗新產品、新構造的精力和勇氣。
在節能材料施工方面,諸如墻體外保溫的防開裂、限高、貼面磚等一些技術難題的攻關緩慢,由此看來,建筑節能技術開發研究還任重道遠,也需要國家及地方政府在建筑節能技術開發和創新方面加大政策支持力度。
3 建筑能耗狀況與節能的必要性
建筑能耗包括建造能耗(建筑材料的生產、運輸能耗、建筑施工能耗),使用能耗(供暖、空調、通風、給排水、照明、烹飪)等,其中,使用能耗遠比建造能耗大得多。當前,我國的建筑能耗已接近社會終端總能耗的30%,占全國總能耗的首位。我國正處于城市化發展的高峰期,我國的民用建筑總面積400多億m2,既有和新建建筑中,高能耗建筑分別為99%和95%。城市每年都有約20億m2的新增建筑面積。與發達國家相比,我國的建筑能耗是發達國家的2~3倍以上,在資源再生利用率上也遠低于發達國家。建筑節能已被認為是各種節能途徑中潛力最大、最為有效的方式,對緩解我國的能源緊張和供應不足具有重要意義。所以,建筑節能是一項意義重大且十分迫切的任務。在所有的建筑類型中,住宅的比例是最大的,占到70%左右;住宅的能源消耗也是我國城鎮民用建筑中比例最大的部分,約占到70%~80%。同時,住宅為人類提供居住空間,與人的日常生活關系
最為密切。因此住宅的節能是我國節能工作的重點,意義重大。與發達國家相比,我國建筑節能設計起步較晚,且能源浪費現象又十分嚴重。如我國建筑采
暖,外墻的耗熱量為氣候條件接近的發達國家的4~5倍,外窗為1.5~2.2倍,門窗透氣性為3~6倍,屋頂為2.5~5.5倍,總耗能是3~4倍。造成這種狀況的
主要原因是:①節能意識淡薄,致使房屋建筑結構設計不合理;②過于著重工程的初始投資,而很少考慮建成后的日常運行中的能耗費用;③設備效率不高,運行管理不善;④采用傳統建筑材料建造房屋,建筑設計保溫標準偏低等。如果現階段還不重視城市住宅的節能設計,而任高耗能建筑大行其道,那么城市住宅建筑能耗增長的速度將遠遠超過我國能源生產的增長速度,國家的能源生產勢必難以支撐這種浪費型需求。充分了解我國建筑節能設計的必要性后,我們應該把建筑節能作為我國可持續發展戰略的一部分。在提高和保證住宅舒適性的前提下,有效地利用建筑節能設計原理,盡量降低建筑物使用過程中的能耗。
4建筑節能的基本要求及技術性措施
根據我國最新版《民用建筑節能設計標準》,建筑節能設計的主要目的是在保證建筑物使用功能和室內熱環境質量條件下,將采暖能耗控制在規定水平。為了達到建筑節能設計的基本要求,在設計中應采用如下技術性措施。
4.1 優化建筑規劃設計
在建筑規劃階段,要慎重考慮建筑物的間距、朝向、體量、體型、綠化配置等因素對節能的影響,改善室內熱環境。在建筑的平面布局方面,朝向選擇十分重要,夏季應盡量減少太陽直射室內及外墻面,應有良好的通風;而冬季則應有適量的陽光射入室內,避免冷風吹襲[2]。可見,從節能和熱環境考慮,建筑物以南北向或接近南北向為好,而應該避免東西向。如某些方位住宅不能為南北向,則至
少應保證主要房間設在冬季朝陽或背風的部位,減少圍護結構的散熱量。同時,注意建筑間距與節能的關系,使建筑南墻的太陽輻射面積在整個采暖季節中不因其他建筑的遮擋而減少。
4.2 提高圍護結構節能的科技含量建筑物的能耗是由其冷風滲透和圍護結構的
熱傳導兩方面造成的。大量試驗結果表明,住宅圍護結構的耗能量占建筑采暖熱耗的1/3以上,顯然,如果圍護結構具有良好的保溫隔熱性能,則可以減少夏季室外傳入室內的熱量和冬季室內傳出室外的熱量,從而減少建筑物的能耗。
4.2.1 窗戶節能
窗戶為薄壁的輕質構體,是耗熱的薄弱環節。普通單層玻璃窗的能量損失約占建筑物夏季降溫或冬季保溫能耗的50%以上。在節能設計中不同朝向的墻窗比不同,在高能耗墻面(東西面)應避免開大窗,且應提高窗戶的遮陽性能。同時,要根據制冷采暖費用和空調設備價格的綜合比較去確定合適的玻璃品種,從導熱性和隔熱性兩個方面去綜合比選。
4.2.2 墻體節能
我國長期以實心黏土磚為主要的墻體材料,用增加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,因而在節能的前提下,應進一步推廣復合墻體和空心磚墻技術。復合墻體的應用越來越廣泛。其主要原理為:用磚或鋼筋混凝土做承重墻,并與絕熱材料復合達到增加墻體的保溫隔熱性能,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。目前復合墻有兩種做法:①內保溫,將絕熱材料復合在外墻內側。此方法施工簡易,目前應用廣泛。②中間保溫,即將絕熱材料設在外墻與內墻中間,可取得良好的保溫性,但要填充密實,避免內部空氣對流。③外保溫,將絕熱材料復合在承重墻外側,此方法熱穩定性好,居住較舒適,但外保溫材料要經得起日曬雨淋和冰凍的侵襲,對外保溫材料的耐久性提出了很高的要求。在節能設計中也應根據墻體的朝向不同而設計不同的墻體厚度。如各面墻均相同,由于各朝向所吸收到的太陽輻射量差別很大,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置于北墻或東西墻,這樣可以減少保溫費用,在構造上也容易做得比較簡單[3]。
4.2.3 屋頂節能
屋面節能的主要措施為:①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排除保溫層內不易排出的水分。②屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大。
5結語
我國建筑節能設計才剛剛起步,建筑節能設計有很大的市場,前景是光明的。只要我們認真扎實地在以上各個環節中做好工作,就可以有效地降低建筑耗能量,利用“后發”優勢,迎頭趕上,為中國建筑業、能源業作出貢獻。
參考文獻:
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A
引言
住宅建筑節能設計是一項重大且持續的工程,從小區規劃設計、建筑單體設計、建筑細部設計到建筑周圍環境的設計,每個環節都相互影響、相互制約,而且還涉及其他很多方面,如新材料、新技術、新工藝的應用,再生能源的開發和利用等。因此我們在做節能設計時,要進行綜合考慮,按照因地制宜、整體設計及全過程控制的原則,結合氣候、經濟、技術等多方面因素全面展開,進行住宅節能設計和優化。
一、住宅建筑節能設計的重要性分析
1、緩解能源壓力
建設節約型社會的客觀要求。我國整體上而言,能源資源蘊藏量很大,種類齊全。但是伴隨著我國經濟的高速發展和城市化進程的不斷加快,對各種能源資源的開采力度不斷加大,各種能源的消耗量日漸上升,致使我國面臨著嚴重的能源危機。在各種能源消耗中,住宅建筑能源消耗占據著龐大的比例,所以加強住宅建筑的節能設計,降低住宅建筑的能耗,將會有效的緩解我國的能源壓力,為建設節約型社會注入新的活力。
2、提高居民生活品位的必然選擇
經濟的繁榮促進了人們生活水平不斷提高。隨著國民素質的不斷提高,對生活品質有了更高的要求,對居住環境和居住舒適度的要求也越來越高。綠色環保,生態節能型住宅建筑已經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、外部景觀和內部設施的設計完善,不僅很大程度上降低住宅能耗,節約住宅運營成本,還能提高住宅建筑的舒適度,提高居民的生活品位。
二、住宅建筑規劃中的節能設計
1、優化建筑位置及朝向設計
陽光不僅對人的身體健康有著很大影響,對建筑的節能也有著十分重要的意義。合理利用天然資源,達到節能效果,在實際應用中主要體現為兩點,一是通過設計合適的采光方向以達到充分利用自然光能進而減少居住中人造光能的使用;二是通過與具體地區常規風向的協調設計來合理利用自然的濕度環境和空氣環境以減少生活中加濕除濕和空氣條件設備的使用。這兩點歸結起來,實際上就是建筑朝向的選擇。寒冷地區城市規劃中應注重應用日照原理,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輻射熱能,建筑規劃設計中首先考慮環境情況,按其太陽高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時間,建筑南向開窗面積盡可能大些,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光線,減少熱損失,保持室內舒適的溫度環境。由于我國大部分地處北溫帶,一般以正南朝向或南偏東、南偏西較小角度(10度以內)為好。
2、優化規劃設計中的平面布局及空間布局
住宅建筑的布局應能使大多數房間獲得良好的自然通風和日照,在建筑布置方面,應采用“前低后高”和有規律的“高低錯落”的建筑手法,從而有效地挖掘環境的節能功能,同時又可打破居住區單調、呆板的效果。另外,要合理控制住宅組臺的長度,住宅單體的多單元組合,可以節省用地,減少建筑物護面積,從而減少能耗;而少單元組合,可以擴大光照面積,并使居住區內的氣流暢通。應視不同地域而采取相應的優化組合方式。住宅套型平面設計時,要從節能的角度提高房間的舒適性,一是盡可能地形成室內空氣對流。合理安排房間的窗戶位置和窗戶朝向,增加房間內的空氣流動,利于室內空氣更新。二是盡可能地增加進出風口面積,合理選擇窗戶的開啟形式,有利于室內保持較為穩定的風速和均勻的流場,提高室內舒適度。
三、住宅建筑節能設計要點
1、我國住宅建筑室內裝飾節能設計
隨著人們生活品位的提高,對于舒適居室的要求也越來越嚴格,冬季需要有采暖的設備,夏季需要有空調的涼爽,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,能源的消耗就進一步加大。在對室內的裝飾進行設計的時候,需要考慮到建筑節能問題,對于那些可要可不要的裝飾,在進行選擇的時候應該理性,這樣才能使室內的環境更加自然、更加環保、更加人性化。在置辦室內設備的時候,應該優先選擇那些功率高、耗能低的設備,諸如節能的燈具,變水、變風等節能系統,利用能夠回收能量的空調等,這些都能起到減少能量消耗的目的。在對居室的裝飾進行設計的時候,太陽能、風能等能源應該成為優先的選擇,這些能源不但可以保持室內環境的整潔,還可以減少對室外環境的污染。家具是人們平時使用和接觸最多的,在進行選擇的時候,除了其外形、尺寸之外,還需要注意其材質以及對氣候變化的適應性,這樣可以給居民帶來舒適感。綠化在當今的家庭中成了改善室內環境的一個很好的措施,其不但能夠使室內的環境變得清新、活潑,還能滿足人們心理對于自然的需求。在室內裝飾的色彩上,也應該科學地選擇,那些對人的健康、情緒有積極作用的顏色應該優先選擇,這樣能夠提高人們的舒適感,也能減少設備的耗能情況,對于節能也有很大的作用。
2、我國住宅建筑外門窗節能設計
在住宅耗能比中,外門窗是耗散能源比較大的地方,其能耗占到了整個住宅能耗的2/3,傳熱損失達到1/3,冷風滲透損失達到了1/3。通過上述的數據我們可以看到對外門窗設計進行控制的必要性。為此,當住宅的采光、通風等方面的條件都能得到滿足之后,應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,增強保溫效果,起到節能的作用。具體來說,應該從以下幾個方面來著手。
2.1設置室內和室外間的溫度阻尼區
這里所說的溫度阻尼區,就是在住宅的室內和室外之間設置一個中間層次,這個中間層次不但可以阻止外面冷風的直接滲透,還可以減少外墻、窗的熱損失。在住宅的外門窗設計中,要將住宅的北陽臺的外門、窗都用封閉的陽臺進行封閉,在外門處設置防風的斗門,這樣可以防止冷風倒灌進來,在設計樓梯間的時候也應該將其設計成封閉狀,屋頂上的入孔也應該進行封閉處理,這樣才能達到理想的節能效果。
2.2提高外門窗氣密性
為了加強外門窗的節能效果,可以設置一些泡沫塑料的密封條對外門窗進行密封,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、密封膏以及邊框設灰口、彈性密閉型材料等進行密封操作;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。只有對這些方面進行良好地的處理,才能保證住宅的氣密性。
3、我國住宅建筑墻體節能設計
墻體主要的作用就是從對整體的結構進行保護,長期以來其往往以實心粘土為主要的材料,這對于我國的土地資源以及燃煤資源來說是一個很大的浪費。通過研究表明,加氣混凝土外墻、夾芯復合外墻、空心磚外墻、內保溫復合外墻等也能起到與粘土同等的效果,并且其不會對環境產生危害,同時還節約了資源,保溫效果也不會受到影響。在選用墻體材料的時候,應該根據當地的具體情況對這些材料進行必要的選擇,這樣才能更好地滿足建筑節能的要求,同時為我國的社會經濟建設節省資源。
結束語
總之,在住宅建筑設計中,節能是住宅建設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的發展方向,只要我們在建設時嚴格按照建筑節能設計的標準,那么建設適宜人們生活的綠色建筑指日可待。
參考文獻
中圖分類號:TU113.5文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2008)03-0283-02
0 前言
面臨能源危機和環境危機,世界各國提出了控制礦物能源用量的增長,提高用能效率,開發新能源和可再生能源,保護環境的目標,走可持續發展的道路。因此,建筑節能是近年來世界建筑發展的一個基本趨勢,也是當代建筑科學技術的一個新生長點。而在我國,建筑能耗浪費相當嚴重,原因也是多方面的,如技術落后,設計不科學,管理不當,缺乏節能意識等。因而建筑節能勢在必行。
所謂建筑節能,就是在保證居室熱舒適環境條件下,通過技術進步、合理利用、科學管理和經濟結構合理化等途徑,采用新型保溫材料,把居住建筑在長期使用中的能耗降下來。
1 要有住宅設計最基本的節能意識
在我國的大部分地區住宅的總體規劃和單體設計中,為住宅的主要空間爭取良好朝向,滿足冬季的日照要求,充分利用天然能源,無疑是最基本的改善住宅室內熱環境的設計,是最基本的節能措施。住宅建筑設計中,主要空間朝向南,或向南偏東,或向南偏西,歷來被認為是合理的設計,這是最基本的節能意識在住宅建筑設計中的應用。因此,我國現行國家標準《住宅設計規范(GB50096-1999)》中規定“每套住宅至少應有一個居住空間能獲得日照,當一套住宅中,居住空間總數超過四個時,其中宜有兩個獲得日照。”在現行國家標準《城市居住區規劃設計規范(GB 50180)》中,規定了住宅的日照標準的最低時限。
2 區分住宅的主要空間與建筑節能設計
在早期的城市住宅設計中,顯然要將所有的臥室置于日照通風條件最佳的位置,置于南向,為住戶提供最好的享用自然能源的環境。近年來,隨著國家經濟的發展,人們生活水平提高,住房條件不斷地改善。住宅中的臥室不再是多功能的,已被更合理地理解為休息區,主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物,要求輕松寧靜,有一定的私密性的空間。白天人們工作、學習、外出,即使在家各種起居活動也不在臥室中。因此以夜間睡眠用為主,白天多是空關著的臥室,向南還是向北,有無直接日照,對于建筑節能而言差別不大。在滿足通風采光,保證窗戶的氣密性和隔熱性的要求下,臥室不向南不影響建筑節能。因此,一套住宅中,臥室已經不是爭取占據南向的唯一主要空間。“廳”在現代住宅中,已成為居住者各種起居活動的主要空間。白天的日照、陽光對于起居活動中心的“廳”來講,更有直接的節能意義。對于上班族來講,由于實行雙休日制度后,白天在家的天數增多了,約占全年總天數的四分之一,對于老年人、嬰幼兒來講,則多數時間是呆在廳里的,即便學生,寒暑假、星期天在家,主要活動空間也是在廳里,所以現在住宅中,廳的面積遠比一個臥室大。所以如果起居廳向南,白天的陽光照著在起居廳活動的人們,其節能效應是不言而喻的。如果是南向起居廳,室內的自然熱環境較好,可以大大地節約采暖和空調的耗能。
3 加強建筑構造節能設計
(1)墻體節能。
墻體是建筑護結構的主體,我們可以采用保溫性能好、蓄熱能力強及強度較低的砌塊墻體,如加氣混凝土砌塊。也可以采用復合墻體的形式,如內保溫復合墻體、外保溫復合墻體、夾芯復合墻體等。但內保溫復合墻體由于熱橋對保溫的影響較大,國家已經開始限制使用內保溫復合墻體使用。而且從長遠來看,外墻外保溫的效果明顯高于內保溫。由于復合墻體能滿足圍護結構各種功能的要求,因此這種采用高效保溫材料與磚砌的復合墻體,有著更多的優越性。
(2)門窗節能。
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,冷風滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,通過提高門窗的氣密性,采用適當的窗墻面積比,增加窗玻璃層數,采用百葉窗簾、窗板等措施來提高門窗的保溫隔熱性能。其節能措施有:
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,《民用建筑節能設計標準》對不同地區、不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定。
②提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條,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。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求,在門的空腹內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合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產生的冷、熱橋,可設置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,低輻射玻璃;合理地設計可開啟的窗扇面積,保證南方地區室內自然通風和降低北方地區室外冷風的直接滲透。
④設置“溫度阻尼區”。所謂溫度阻尼區就是在室內與室外之間設有一中間層次,這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風的直接滲透,減少外墻、外窗的熱耗損。在北方地區住宅中,將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來,外門設防風門斗,防止冷風倒灌,樓梯間設計成封閉式的,對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節能效果。
(3)屋面節能。
屋面作為護結構的一部分,它的保溫隔熱也是不可或缺的。我們可以采用高效保溫材料作為屋面的保溫層,也可采用架空型保溫屋面或倒置式屋面等方式來達到提高屋面保溫隔熱性能的目的。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,以免屋面重量、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排除保溫層內不易排出的水分。現在,高效保溫材料已經開始應用于屋面,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的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環境;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越性。
Abstract: This article presents the design of energy saving and thermal insulation structure design should be considered by Hyundai Residence building from the construction project design and construction design of two stage, and according to his many years work experience, analyzes the Hyundai Residence building energy-saving design in the future; for now discussed the design of residential building for the use of renewable energy conception.
Key words: Hyundai residence; energy-saving design; construction; measures; renewable energy
中途分類號:TU201.5 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
能源問題已經成為制約我國經濟和社會發展的重要因素,住宅建筑節能設計對于減低建筑能耗,促進能源節約和合理利用,并緩解
了我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾,對實現城市建設可持
續發展起著重大的意義。
一、建筑方案設計階段的節能措施
建筑方案沒計階段的節能措施是指在進行住宅建筑方案設計時,合理進行住宅區總平面布局,利用建筑物空間的組合、建筑的朝向、細部造型等措施達到節能降耗的目的。
(一)平面規劃設計·
住宅建筑設計中的節約用地問題,是一個老話題,也是一個永恒
的話題,人類可使用的土地資源是有限的、不可再生的。我國人均土
地面積不及世界人均水平的43%。隨著經濟快速發展,城市化進程
的加快,造成了城市用地的成倍增長和農業用地的急劇下降。而在城
市用地中,近一半是居住建筑用地。合理的住宅小區總平面規劃設計
可達到很好的節能降耗的目的,具體措施包括:
1、盡量選擇有良好采光和自然通風條件的地塊,盡量爭取使住
宅建筑坐北朝南.充分利用太陽能和自然通風來調節室內外溫差。
2、高層住宅對于低層住宅,大進深住宅對于淺進深住宅,長面寬住宅對于短面寬住宅來說,都能有效地節約用地。目前,我國的北京、上海等大城市已經面臨住宅用地緊張的問題,大量的高密度的居住區已成為當前開發的主體模式,小高層住宅和高層住宅的比例也逐
漸增加。
3、避免建筑物成排成群的布置,盡量采用錯列式和斜列式 ,也可結合地形采用自由排列的方式,達到很好的空氣對流的目。
4、少建或不建點式住宅,多建條式住宅,在住宅平面上盡量減少凹凸、進退,減少外維護結構面積。
5、在小區內多種植樹木花草,不同物種相互搭配,可有效改善小區生態和室內熱環境。
(二)建筑遮陽設計,
建筑遮陽的基本功能是隔斷夏季直射陽光直接通過窗戶進入室
內,防止陽光過分照射建筑圍護結構,減少其表面的熱量獲得,從而
達到改善室內熱環境,降低建筑冷負荷能耗的目的。因此,在設計建
筑物時應考慮南向及東西向的遮陽設計。遮陽的方法可分為兩類:固
定式遮陽和可調節式遮陽。固定式遮陽的基本形式有:
1、水平式遮陽板。適用于南向,遮擋從窗口上方來的太陽輻射;
2、垂直式遮陽板。適用于東北、西北向,遮擋從窗口側方來的太陽輻射;
3、綜合式遮陽板,適用于東南、西南向,遮擋窗前斜方來的太陽能效果。輻射:
4、擋板式遮陽板.適用于東、西向,遮擋正射窗口的太陽輻射。人們經常使用的折疊、滑動或介于閉與開之間的百葉窗、能調節葉片角度的百葉窗、可收放的遮陽卷簾、可調節的遮陽板或遮陽蓬等都是調節外界氣候資源的遮陽構件,屬于可調節式遮陽。
遮陽設計要有利于采光、通風和防雨。不阻擋視線,注意與建筑風格相協調,力求構造簡潔且經久耐用。
(三)住宅空間空氣對流設計
自然通風能夠改善人體熱舒適,降低氣溫,相對于主動的熱調節
措施,具有明顯的節能效益和生態作用。在住宅的平面布置設計時,
門窗的位置、大小、戶型的設計應充分考慮空氣對流和穿堂風的組織,避免氣流的轉折和“縮頸”,使氣流通暢均勻。另外,根據地區環境的特點,在住宅方案設計中巧妙構建開暢的空間,如暢廳、暢廊、暢陽臺、空中花園等形式,一方面可通暢地組織室外氣流,另一方面可減少太陽輻射對室內的影響,夜間也有利于熱量向室外散發。
二、建筑構造設計節能措施
住宅的節能指標包括建筑物耗熱量指標和耗煤量指標。其中建
筑物總傳熱耗熱量的一半以上是由于護結構的傳熱損失的。因此,在住宅的內外空間布局和環境確定之后,強化護結構的保溫
隔熱性能,增強建筑的熱穩定性,減緩其外表面散熱速度,對于建筑節能具有非同—般的意義。
(一)屋面
對于住宅建筑來說,屋頂的保溫隔熱性能的好壞,直接影響的是
頂層住戶的室內溫度與舒適度。為減少熱輻射,應盡量采用坡屋頂,
一方面能夠豐富建筑物造型,另一方面可以增加頂層的輔助空間,在
可能的情況下,還可以進行屋頂綠化,通過植被降低屋頂太陽輻射,
降低屋頂內表面溫度。
(二)外墻
外墻是建筑物的重要圍護結構,占整個護結構的絕大部分,
其傳熱系數大小、熱性能好壞,直接影響著建筑物的節能效果。隨
著粘土磚被禁用,建筑節能的技術進步,許多新型墻體材料得到充分
的利用。目前,可以根據當地條件推廣的建筑節能技術有:
1、外墻內保溫技術和外墻外保溫技術
外墻內保溫通常是指在外墻的內側粘貼保溫板材或粉刷保溫砂
漿2.5—3cm厚。其構造形式可分為:飾面聚苯板內保溫復合外墻和紙面石膏板內保溫復合外墻。其優點是施工方便,缺點是在房屋裝修時內保溫層易遭受破壞,并且內保溫材料占用一定室內使用空間。
外墻外保溫通常是指在外墻的外側貼聚苯乙烯擠塑板,外側再刷一層防裂砂漿后貼面磚或做外墻涂料。其特點是對室內熱穩定有利,冷熱易于處理,且不易結露,但施工較復雜,施工質量難以保證。
2、空心磚墻及其復合墻體技術。空心磚墻保溫效果優于實心磚,
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: 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
引言
建筑作為人工自然產品,是人類自身應變自然環境氣候的一種延伸手段。建筑發揮著氣候“過濾器”的角色,通過利用和防御自然界各種氣候因素,為人類創造出良好的室內氣候條件。我國古代的傳統民居,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,但都是長期氣候選擇和建筑不斷應變的結果。隨著現代技術水平的提高,人類有時過分地依賴人工設備技術力量,以期實現更高的室內熱舒適度要求,結果導致高能耗和自然生態的破壞。我國是能源短缺的國家,但建筑能耗卻是同等氣候條件下發達國家的2~3倍。高能耗不利于建筑可持續性發展,這就需要我們當今的建筑設計工作者,在建筑創作的整個過程中,認真研究建筑節能設計方法、策略、技術,賦予建筑生命以期充分挖掘建筑自身的節能優勢。
一、住宅建筑節能總體規劃設計
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建筑物的“霜洞”效應。位于凹地的底層或半地下層建筑為保持所需的室內溫度所消耗的能量,就會相應的增加。所以建筑基地應盡量選擇在向陽、避風的地段上,為建筑爭取日照創造必要的條件。
2.建筑布局
設計中要充分考慮夏季有利的主導風向(通風致涼)和避免冬季不利的主導風向(避風保暖),綜合考慮采光、通風、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,又具有大陸性氣候特征,夏季炎熱多東南風、冬季寒冷多西北風,在進行小區群體布局時,一般將小體量的低層、獨立式住宅放在南面,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和冬季阻擋不利的西北風的需要。
3.建筑形態
節能建筑的形態不僅要求體型系數(外表面積/體積)小,同時需要夏季日輻射得熱少,冬季還需要對避寒風有利,但滿足此三項需要的建筑形體常不一致,因此應考慮多種因素的制約,包括當地夏季氣溫和日輻射照度、建筑朝向、各圍護結構的保溫狀況和局部的風環境情況,需要具體權衡得熱和失熱的具體情況,優化組合各項因素后得出結論。
4.建筑間距
陽光對于個人不僅有衛生學的意義,同時對人的心理及精神也具有一定的影響。它不但是熱源,同時還可以提高室內的日照水平,保證住宅室內具有一定的日照量,從而決定建筑間最小間距,并結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
適當布置建筑物,冬季降低冷風風速,可減少建筑物和場地表面熱損失,節省能耗;夏季可以組織良好的通風,在建筑物之間及建筑內部形成良好過堂風。
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量的日光照入室內;炎熱季節盡量減少太陽直射室內及居室外墻面;夏季通風良好,冬季避免冷風吹襲;充分利用地形和節約用地;照顧居住建筑群體組合的需要。
7.環保概念的體現
環保一個重要的體現方面是小區綠化。小區綠化要綜合考慮綠化覆蓋率、人均公共綠地指標和生物多樣性、植被的生態效應等諸多因素。可以考慮喬灌草相結合,以喬木為主;同時建議多布置立體綠化,見縫插綠;步行道、停車坪、水體護岸和水底地面不宜一概“硬化”,應該給大地以透水透氣的余地。屋頂綠化不僅可以改善小區的環境綠化條件,還能改善建筑屋面的熱工性能。
二、建筑單體設計
1.控制建筑物的體型系數。
體形系數是指建筑物外表面積F與其所包圍的體積V之比值。體形系數的大小對建筑能耗的影響非常顯著,對于相同體積的建筑物,其體形系數越大,說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控制在一定的范圍。如:山東地區居住建筑體形系數控制范圍是A:H≤3層時≤0.52, B: 4≤H≤8層時≤0.33, C: 9≤H≤13層時≤0.30 D: 14≤H層時≤0.26。
2.平立面設計
平面上應充分考慮室內空間布局的合理性,盡可能讓每個居室都有穿堂風,夏季利用自然通風進行降溫。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光,基本滿足白天的自然取暖要求。
立面的設計講究實用,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,要根據不同朝向控制窗墻比。目前廣為流行的凸窗、轉角窗、大面積幕墻窗、落地窗對節能是不利的。作為建筑設計師,建筑節能設計的理念應貫穿在建筑創作的整個過程中。
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、建筑內保溫及墻體夾心保溫。三者相較我們優選建筑外保溫。建筑外保溫系統可以基本消除熱橋部位對室內熱環境的影響,具有熱工性能穩定、保溫效果好、保護主體結構的熱穩定性減少結構變形延長建筑結構壽命、施工簡便、應用范圍廣、綜合投資低等優點。
建筑外保溫系統中建筑材料的選擇應從以下幾個方面重點考慮:
1、材料應有良好的安全性。保溫材料與基層結構;保溫材料與其保護層及飾面層的粘結性好、安全構造措施簡便構造性熱橋少、材料有良好的對基層變形的適應性。
2、材料的導熱系數低、 熱穩定性能好。
3、材料有良好耐候性、耐久性。材料應耐暴曬、耐凍融、耐老化、并應有良好的抗風化、抗降解性能。目前,我國應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計使用年限為50年。外墻保溫工程進入維修期將產生大量的資金消耗和資源浪費,給業主、開發商、物業管理等利益主體造成沉重的歷史包袱。建筑節能與結構一體化技術如:CL結構體系、FS外模板現澆混凝土復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。從歷史發展的經驗來看,無機保溫材料由于其自身的局限性(如高導熱系數、高吸水率、低結構強度等),很難實現高標準的建筑節能工程目標,節能效率上有機材料是無機保溫材料的1~2倍以上,容重是無機材料的1/5~1/10,吸水率是無機材料的1/10~1/20,結構強度是無機板材的2~10倍。因此,從節能角度來看,有機保溫材料具有無機保溫材料無法比擬的優越性。輕質、高效的有機保溫材料必將承擔起節能建材的重要角色。但是有機保溫材料由于其高分子結構的特殊性,在防火性能方面整體來說劣勢于無機保溫材料。近來,由于保溫材料而引發的火災事故頻頻發生。如:上海“11.15”特大火災事故等。因此,我們在設計過程中應節能、消防安全與經濟性并重來選擇材料。既要確保系統成型后使用過程中的消防安全性,又要保證保溫工程施工過程中的防火安全性,選擇像酚醛泡沫板、硬泡聚氨酯、工廠化預制表面覆蓋無機材料的復合板等這類具有一定防火優勢的泡沫材料,同時在施工過程中及時進行無機材料的覆蓋,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,徹底杜絕火災事故的發生。
窗系統是圍護體系中保溫隔熱的薄弱環節,因此選擇合適的窗材料對建筑節能有很大的影響。提高建筑門窗保溫性能,選用導熱系數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,其空氣層厚度對其熱絕緣系數影響較大,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使中空玻璃熱工性能進一步改善。
4.屋頂設計
屋頂由于長時間接受太陽輻射,而引起室內溫度過高。因此要隔離太陽輻射熱,減少陽光直射。對屋面進行綠色覆蓋,既可遮陽,又能隔熱,而且通過光合作用,可消耗或轉化部分能量,也起到美化環境作用。設計通風屋面、蓄水屋面等節能措施,也可以有效地減少熱量的傳遞。采用技術方法對既有建筑的屋頂如鋪設高效保溫隔熱材料,結合相應的構造措施,使傳熱系數大幅度下降,以達到節能的目的。
“冷屋頂”的節能效果很顯著。所謂“冷屋頂”(cool roofs)是指日射反射率高的屋頂,它通過對普通屋頂涂上高反射率的涂料,提高屋頂的日射反射率,減少太陽熱量的吸收,從而達到減少空調冷負荷和空調節能的目的。研究表明:采用“冷屋頂”節能可使空調負荷減少約 10%~50%。
5.遮陽構件
建筑外遮陽能有效地阻隔部分太陽光直接照射到建筑物的結構,特別是防止太陽輻射穿過窗戶直接進入室內,從而有效降低室內溫度,達到節能的最終目標。建筑立面設計,可以把建筑造型與建筑遮陽結合處理。擋板式遮陽、簾式遮陽、百葉遮陽等方式對于窗戶遮陽都有非常好的效果,但對建筑采光則有一定的影響。對于建筑墻體和屋面的遮陽,目前較為有效的方法是通過柵格遮陽和綠化遮陽。隨著社會經濟水平的不斷提高,建筑遮陽技術已越來越趨向智能化、自動化、高效化。把建筑遮陽與通風、隔熱結合處理,可以有效地提高建筑節能的效果。
三、結束語
綜上所述, 對人居環境的探討,一直以來都是建筑界所關注的問題。無論在建筑節能,降低建筑能耗,還是在提高人居舒適度,創造新型的住宅建筑,都取得了很大的成效。但是面對這個龐大的建筑領域,建筑能耗是顯而易見的,微小的能耗變化,都將決定對能源的如何分配。而住宅建筑節能是一項系統工程,它不但與建筑的規劃與設計密不可分,而且還涉及其他許多方面,如新材料、新技術、新工藝的應用,再生能源的開發和利用,設備設計、管理、人的行為習慣等,只有對它們進行綜合考慮,才能做到節約能耗,提高熱效率,達到節能的目的。
隨著我國經濟的迅速發展,人民生活水平得到極大提高,而住宅建筑消耗能源量在全國能源消耗總量中的比例也呈現逐年增長的趨勢。能源問題作為當今全球人類共同關注的重大問題,其中能源緊張、能源短缺嚴重制約著我國的經濟發展。因此,不但要從生產和生活中各個方面上進行節能,還要強調住宅建筑節能,即重視住宅建筑節能設計。應該把節約能源和堅持可持續發展理念作為住宅建筑節能設計中的重點工作。
住宅建筑節能設計的必要性
隨著生活水平的不斷提高,人們往往采用一些高能耗的取暖設備和空調,以保障住宅建筑冷熱舒適性。一些住宅建筑的圍護結構保溫隔熱性能差,導致了住宅建筑消耗大量能源。同時,最近幾年來我國住宅建筑行業正在快速發展,在施工和建設過程中,也需要消耗大量的能源。我國住宅建筑消耗能源量占全國能源消耗總量的1/4, 居消耗能量的首位。我國主要把煤炭作為主要的消耗能源,而不采用氣和油等優質能源,由于燃燒煤炭等礦物燃料,向地球大氣排放的二氧化碳量逐年增加,估計到2020年,在全球中,中國將成為二氧化碳排放量最多的大國,這些都導致全球自然和生態環境的更加惡化。再加上我國住宅建筑節能工作進行遲緩,在進行住宅建筑方案設計時,嚴重缺乏節能意識,沒有把握節能設計,使住宅建筑與節能設計嚴重脫節,而僅僅是通過把各種各樣的節能材料堆砌在一起,就認為是節能住宅建筑。大量實踐證明,應該從系統量化的基礎上進行節能設計,以節約能源。總之,應該把節能作為關系到國計民生的重要問題進行對待,大力提高對住宅建筑節能設計的重視程度,運用合理妥善的方法措施解決住宅建筑節能設計中的問題,以避免環境問題的惡化,同時實現能源可持續發展,以保證經濟快速發展。
2.住宅建筑節能設計中的問題
在住宅建筑節能設計中,以下幾方面的問題屢見不鮮,應該引起足夠的重視:
(1)在住宅建筑節能設計中,沒有完善節能規范標準。在目前的住宅建筑設計與建設中,僅僅考慮綠化景觀設計與建筑物的外觀結構造型設計,而不重視住宅建筑節能設計,甚至從未考慮節能設計。由于我國的住宅建筑節能設計處于發展與起步階段,因此,還沒有形成一套健全完善的節能規范標準體系,也沒有形成成熟的節能技術。這些往往會導致一些建筑垃圾與垃圾建筑的產生,使建筑結構的穩定性下降、結構主體損壞、耐久性降低,壽命縮短等。其中最為突出、明顯的問題就是,對住宅建筑進行夾芯保溫、外墻自保溫與外墻內保溫,但是這些做法更容易帶來建筑垃圾和垃圾建筑。
(2)節能設計水平明顯不高,圖紙審查極其不嚴格。在建筑設計領域,住宅建筑節能設計不僅與暖通空調專業相關,也與建筑熱工專業相關, 因此對這兩個專業的技術都有著較高的要求。往往住宅建筑設計人員不能付出大量足夠的時間精力去準確完成住宅建筑節能設計,從而導致住宅建筑節能設計水平明顯不高、參差不齊的現象出現。審圖人員在進行圖紙審查時,由于其對節能設計的理解不夠,使有些沒有達到節能設計規范標準的圖紙通過了審圖人員與施工圖審查機構單位的審查。
(3)沒有合理地、正確地應用住宅建筑節能輔助設計軟件。在目前的市場中,已經出現了很多各種類型的能耗模擬軟件與住宅建筑節能輔助設計軟件,其中一些優秀的設計軟件已經具備了良好的市場地位,建筑設計人員認為應用這些軟件能夠有助于住宅建筑節能設計工作的順利完成,這一問題導致一些設計人員對這些軟件的完全依賴,錯誤地認為應用軟件設計完成的節能設計工作肯定是合格的。但是根據實際的實踐情況,如果節能設計人員不能合理地、正確地應用住宅建筑設計軟件或者輔助設計軟件,也會使節能設計工作不合格。
(4)沒有合理完善的節能住宅建筑檢測驗收方法。在采用建筑熱工法時,主要對室內外氣溫、熱流密度與保溫建筑墻體的內外表面溫度進行測量,該方法把被測試墻體單元的熱工性能表示為整個小區或者整棟樓的墻體熱工性能。但是這個方法帶來的缺點就是很難確定具有代表性的測量點,使整個小區內的屋面以及建筑墻體的熱工性能難以準確確定。總之,這種住宅建筑節能檢測驗收方法還不合理完善。
3.相應的解決措施
根據住宅建筑節能設計存在的問題,應該積極探討相應的措施,以保證存在的問題得以解決。相應的解決措施主要有以下幾點:
(1)盡快地健全完善節能設計規范標準。與傳統技術工藝不同的是,在住宅建筑節能設計中,施工技術難度相當大,要求極其高。目前國家和各級政府部門已經連續制定了節能設計規范標準,這些規范標準在一定程度上,對節能設計有指導作用,但是有些規范標準的可操作性還是極其低下。因此,在住宅建筑開始施工前,應該根據現存的節能設計規范標準制定健全的、完善的、能夠指導施工全過程的住宅建筑節能設計文件方案。
(2)提高節能設計水平,嚴格圖紙審查。在節能設計單位與施工圖審查機構單位中,大力開展節能設計技術培訓教育,舉行各省、各地市的節能設計規范標準宣講與節能技術講座,辦理住宅建筑節能相關技術課程培訓班。通過這些,住宅建筑設計人員掌握了節能設計的流程,理解了其原理。
(3)掌握合理完善的節能住宅建筑檢測驗收方法。節能住宅建筑的檢測驗收就是對建筑節能效果的檢測驗收。首先,應該認真檢測住宅建筑節能體系;其次,應該規范完善對節能效果的檢測驗收方法;最后,可以檢測房間氣密性和建筑物結構的熱工性能,以檢測住宅建筑是否達到良好的節能效果。進而形成一套合理完善的檢測驗收方法,以保證住宅建筑達到良好的節能效果。
(4)在建筑單體設計的全過程中,重視住宅建筑節能設計。由于建筑節能的一個重要方面就是良好的建筑單體設計, 在建筑單體設計全過程中,應該嚴格把握住宅建筑節能設計的重要性,使住宅建筑節能指標更加明確,對節能措施進行合理量化。運用先進的計算機模擬技術,優選出建筑單體平面和立面設計的方案。在對建筑單體平面設計進行優化時,應該根據房間使用頻率和使用功能,對平面布局進行優化。在對住宅平面中主臥室和客廳等主要活動空間進行布置時,往往使其朝向南向,這樣不僅使冬季太陽的輻射增加,還使夏季太陽的西曬減少。可以把綠化和太陽能轉化等許多設備放置在屋頂上,使住宅建筑屋頂平面使用功能得以優化。在對建筑單體立面設計進行優化時,應該使節能設計和建筑外立面設計統籌兼顧,建筑外墻不僅增加了建筑外墻美觀,還可以使能源轉換設備得到充分利用。太陽墻和太陽能平板外墻集熱器等能夠把太陽能和風能可再生能源轉化住宅建筑需要的能量。因此,在建筑單體設計的全過程中,應該利用合理的方法,以保證住宅建筑節能設計達到最優狀態。
4.總結
總之,隨著我國居民生活水平的不斷提高,各種各樣的住宅建筑不斷出現,不僅要提高對住宅建筑的要求,更要提高對其節能設計的重視程度,以保證可持續發展理念的順利實施。
【參考文獻】
[1]JGJG26-95,民用建筑節能設計標準[S].
[2]中國建筑科學研究院.民用建筑節能設計標準[M].北京:中國計劃出版社,1996.
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A
前言
住宅建筑能耗是建筑能耗的重要組成部分,隨著城市建設的發展,它所占的比例也將越來越高。我國的建筑節能工作起步較晚,特別是居住建筑節能的發展與國外的差距甚大,所以建筑節能尤其是居住建筑的節能,應予以高度重視并作為重要課題來研究。
住宅建筑節能設計及應用現狀
人們對建筑節能的熟識已從單純的抑制需要、增添能耗量,建筑節能一詞的詞義先后經歷了三個階段。第—個階段叫“建筑節能”第二個階段叫“建筑中保持能源”即減少能量在建筑中的喪失;第三個階段叫“前進建筑中能源把持效力”其中第三階段的叫法更為踴躍。這表明。生長為提高能源的把持率,即利用相同的能耗,為人們供給更為虛弱恬靜的生活生計和工作環境。國建筑節能使命大體履歷了四個階段:第一階段:動力的節儉,即增添能源耗損,盡可能少用動力;第二階段:能源守恒,即盡可能在建筑中保持能源,增添動力的散失;第三階段:前進能源把持效力;第四階段:增添各種有害氣體對環境的不和影響,建筑節能具備了卵翼地球情況的更高層次的意思。
住宅建筑節能設計形式
總平面設計階段節能設計
總平面的合理設計、布置,一方面可以使住宅日照充均衡充足,從而降低冬季采暖能耗,同時可以營造出良好的自然通風環境,使小區達到冬暖夏涼的理想狀態,自然而然的降低了空間的能耗。
住宅的主要朝向使住宅在冬季有充分日照,夏季盡可能享受主導風向的吹拂。
住宅間距在滿足日照的前提下,考慮通風效果,在用地條件允許情況下,適當放大。住宅群體間距要疏密相間布置,密處風速加大,會改善群體內部通風。
總體景觀與綠化階段節能設計
綠化對改善環境空氣質量、降低空氣粉塵、減輕噪聲污染、降低室外溫度、營造良好的室外熱工環境等有重要意義。對于住宅小區盡量減少硬地面,提高綠化覆蓋率。
在夏季輻射得熱嚴重的多層住宅山墻要布置垂直綠化,種植常綠爬藤植物。屋頂布置屋頂花園,種植佛甲草、牽牛花等自己落種、繁殖能力強,且不需要人工養護的植物種類。
(三)單體設計階段節能設計
1.平面設計階段
充分考慮室內空間的合理性,盡可能讓每個居室都有穿堂風,夏季利用自然通風進行降溫。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光,基本滿足白天的自然取暖要求。
2.立面設計階段
立面設計講究實用原則,盡可能減少外墻的凹凸面,改善住宅體形,使住宅建筑體形系數達標,以減少熱量散逸,在滿足日照、采光的前提下,要根據不同朝向控制窗墻比,目前廣為流行的凸窗、轉角窗、大面積幕墻窗、落地窗對節能是不利的。
在外墻立面選材方面,為了使建筑節能系統更合理并發揮節能投資效益,選擇淺色飾面外墻,以反射太陽輻射,降低建筑能耗。
住宅建筑節能實際應用
(1)墻體節能:
墻體是建筑護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料,保溫性能不能滿足設計標準。以外墻為例,JGJ26-1995標準規定,在建筑物形體系數(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,北京地區傳熱系數不超過1.16W/(m2·K),而目前常用的內抹灰磚墻,傳熱系數都大于上述節能標準數值。因而在節能的前提下,應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。
(2)門窗節能:
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,冷風滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風、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)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,以免屋面重量、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排除保溫層內不易排出的水分。
住宅建筑節能設計與應用過程中兩大注意事項
一、氣溫較高地區建筑的總體布局上就應該緊密的圍繞散熱這一問題展開。在建筑的布局上應舒展開敞,有較大的窗洞開口,有利于自然通風。采用較深的門廊和遮陽板有助于導風與降溫。一種有效的方式就是在室內設置“風道”以組織穿堂風,“風道”應有足夠的寬度以保證空氣流通,“風道”兩端還可以設置篷或門廊以起到導風、遮雨、遮陽作用。
二、氣溫較低地區節能方式圍繞保溫這一問題展開。由于外窗的熱損失占很大比例,以北方地區住宅建筑中3單元6層樓的粘土空心磚墻體,砼樓板結構的住宅為對象,通過外窗的傳熱損失,空氣滲透熱損失之和,約占熱損失的40%以上。因此,提高外窗的保溫性能是降低冬季采暖能耗的主要問題。同時要增大南向窗的面積,提高房屋太陽輻射時間有利于節能,但熱損失也在增加,兩者之間如何平衡還要經過應用實踐,經過分析并根據當地氣候特點來確定。
住宅建筑節能設計與應用前景
住宅建筑節能,在降低建筑能耗的同時,為居住者提供更健康舒適的居住熱工環境。經調查,節能項目的銷售情況比同地段的普通住宅更好。對發展商而言,建筑節能所增加成本投資,相對所取得的經濟效益是微不足道的。建筑節能是我國可持續發展戰略的重要組成,是一項復雜的系統工程。如果從設計一開始入手,結合相關的節能措施,完成綜合節能50%的目標完全可以實現。隨著越來越多節能住宅小區的涌現,住宅建筑節能及相關成套技術體系必將越來越成熟。
結論
只有合理使用和節約使用能源,盡可能提高能源利用效率,使改善建筑熱環境與建筑節能相結合,才能既使改善建筑熱環境有能源的支持而成為可能,又不致造成更加嚴重的浪費,做到人類和生態的可持續發展,人們與生活會更美好。
前言:在我國,建筑能耗占總能耗的27%以上,每年還在以1個百分點的速度增加,而現代住宅建筑數量非常龐大,從節能設計的角度有效控制其能量的消耗,節約使用能源,成為設計工作的重要環節。現代住宅建筑的節能設計應從建筑平面布置及體型系數、墻體等護結構、外門窗構造、太陽能利用等方面采取合適、合理的設計構造措施,做到既保證室內環境舒適,又最大限度控制能量流失,從而確保實現建筑物的使用要求和節能效果。
一、科學的規劃布局與合理的建筑設計
1、基地選址與節能
建設的基地應選擇在向陽、避風的平地和山坡上,這是建筑節能、提高采暖效率的先決條件。同時建筑選址應盡量遠離交通主干道,避免噪聲污染。如果建在噪聲聲源處,應有綠化隔聲帶等保護措施。
坡地對建筑節能的影響,主要是日照得熱和通風兩個方面,效果因坡向和坡度大小而不同。若坡向為南向或接近南向,則利于冬季太陽得熱,提高容積率。若坡向與夏季主導風向一致(60°范圍內),則利于夏季的自然通風。若坡向為北向或接近北向,為減少建筑物之間對日照的遮擋,建筑宜以點式為主。
2、建筑朝向
建筑應在最佳建筑朝向范圍內選擇。由于不同朝向上太陽輻射強度變化比較大,因此建筑規劃時要考慮合理的朝向,盡可能增加太陽輻射量,建立自然采光系統。
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南北房之間的外墻間距。在實際設計中不宜只為滿足日照間距而選擇不利朝向,犧牲日照質量,必須研究在保證節能效益的前提下提高建筑密度。在規劃布局中適當調整建筑朝向,調節建筑布局和外形均可達到在滿足日照要求的基礎上增加建筑密度,如利用斜向日照將北側錯臺式、正南向行列式布置改為交叉錯排行列式布置。
二、建筑圍護結構墻體設計
墻體傳熱在建筑物總體傳熱中所占的比例最大。高層建筑實現節能,還必須研制新型墻體材料,提高外墻的保溫節能性能。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合墻體等。以復合墻體為例,復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。復合墻體較好地發揮了兩種材料的特點,既不會因組成墻體材料的強度過低導致墻體所需尺寸過厚,又具有良好的保溫隔熱效果。因此,我國新建高層建筑目前已基本上采用了復合墻體的方式。
1、膨脹聚苯板薄抹灰外墻保溫系統
膨脹聚苯板薄抹灰外墻保溫系統是由自熄型模塑聚苯板、錨栓(必要時使用)、粘結膠漿、抹面膠漿和耐堿網布及涂料等材料復合而成,置于建筑物外墻外側的保溫及飾面系該系統冬季能避免產生熱橋,大大減少室內熱能通過外墻損失;夏季能大大減少由陽光輻射外墻而傳導至室內的熱能,進而使暖氣、空調的能耗下降。該墻體重量輕、節能效果明顯。
2、擠塑聚苯保溫體系
擠塑聚苯保溫體系的結構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構的外墻外保溫,特別適宜于在嚴寒地區/寒冷地區和夏熱冬冷地區使用。
3、現澆混凝土模板 內置外墻外保溫系統
現澆混凝土模板內置(聚苯板)外墻外保溫系統簡稱c L結構體系,該體系適用于現澆混凝土剪力墻結構的高層建筑,CL建筑結構體系可使建筑物全生命周期內不需要對保溫層進行維修,解決了外墻粘貼、外掛保溫層而產生的裂縫隱患及壽命短等問題。
三、門窗節能
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,冷風滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,通過提高門窗的氣密性,采用適當的窗墻面積比,增加窗玻璃層數,采用百葉窗簾、窗板等措施來提高門窗的保溫隔熱性能。其節能措施有:
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,《民用建筑節能設計標準》對不同地區、不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定。
2、提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透
如設置泡沫塑料密封條,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
戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求,在門的空腹內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合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產生的冷、熱橋,可設置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,低輻射玻璃;合理地設計可開啟的窗扇面積,保證南方地區室內自然通風和降低北方地區室外冷風的直接滲透。
4、設置“溫度阻尼區”
所謂溫度阻尼區就是在室內與室外之間設有一中間層次,這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風的直接滲透,減少外墻、外窗的熱耗損。在北方地區住宅中,將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來,外門設防風門斗,防止冷風倒灌,樓梯間設計成封閉式的,對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節能效果。
四、屋頂節能設計
新疆地區冬季寒冷,夏季干旱雨少,日照時間長,春季風沙又大,不宜采用架空通風隔熱層或通風坡屋頂的構造形式,由于屋頂圍護結構外表面受到的太陽輻射強度和日照時數以水平面為最大,所以屋頂隔熱保溫尤為突出和要重。經過設計計算選用120mm厚阻燃型膨脹聚苯板(EPS)則K≈0.274W/(m2?K)是合理的經濟厚度。冬季可以避免室內的熱量散發,夏季又避免了太陽輻射熱直接照射屋面傳導到室內,同時具有隔熱保溫效果明顯、構造簡單、施工方便、造價較低等優點。
五、其它節能降耗措施
1、降低夏季空調能耗
夏季室內外溫差較小,根據人們在非寒冷季節通風換氣的生活習慣,窗的開啟面積要適當,保證衛生需求,應不低于1.0次/h。當室外溫度低于室內溫度時,應該主要依靠通風換氣排除室內產熱能和進人的太陽輻射熱。試驗表明,增大通風換氣次數對降低夏季空調能耗效果明顯,而且達到1.0次/h通風換氣并不困難,只要建筑平面布局合理,窗的開啟面積適當,是完全可以滿足的。
2、充分利用太陽能資源
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A
引言
近幾十年來,我國經濟蓬勃發展,但隨之帶來了一系列問題,例如能源過度消耗問題,尤其在建筑工程領域能源消耗更是巨大,主要由于是建筑工程非常復雜和城市進程發展更新的速度快。隨著節能減排的提倡,建筑節能設計將是發展的必然趨勢。本文主要圍繞住宅建筑設計中節能設計進行探究。
1.我國住宅建筑中節能技術的發展現狀
從上世紀末開始,我國政府針對建筑節能問題陸續頒布了一系列相關的標準和法律法規,如《采暖通風與空氣調節設計規范》、《民用建筑熱工設計規范》、《既有采暖居住建筑節能改造技術》、《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》等等。在貫徹這些標準和法律法規的同時,節能技術也得到長足發展,日新月異。近年來,我國繼續加大節能技術的科學研究、推廣與應用,大力發展用于墻體、屋面和地面的墻體保溫隔熱技術、屋面保溫隔熱技術、門窗密閉保溫隔熱技術等新的節能技術,除此之外,我國還在研究高效節能玻璃、太陽能利用技術等。
2.住宅建筑節能設計的必要性
我國是世界上每年新建建筑量最大的國家,每年20億平方米新建面積,相當于消耗了全世界40%的水泥和鋼材,同時每年產生數以億計的建筑垃圾,給中國乃至世界帶來巨大的環境威脅。而且,我國能源、土地、水、原材料等資源嚴重短缺而實際利用效率卻很低、環境污染嚴重且仍在不斷加劇。隨著國家節能環保意識的增強和能源短缺的壓力,“節能建筑”、“綠色建筑”成為當前受關注的話題。節能建筑就是環保建筑,充分利用陽光、雨水等可再生能源,最大限度的節電節水,大力發展綠色節能建筑是中國建筑業未來發展的方向。事實表明,我國加大建筑節能設計工作刻不容緩。
建筑是用能大戶,建筑節能是發展建筑業的需要。在經濟發展步伐加快的同時,住宅建筑所消耗的能源比例也逐年呈上升趨勢,為了降低住宅建筑消耗能源量,最關鍵的舉措在于做好住宅建筑節能設計工作,建設節能型住宅建筑,這也是“十一五”規劃和科學發展觀的客觀要求。同時,隨著國家經濟的發展,人們生活水平提高,住房條件不斷地改善,居民對于建筑的設計不僅考慮美觀舒適,還關注設計個性以及“以人為本”“環保節能”方面。
建筑設計中重視節能問題,有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾;有利于長遠的保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀;有利于加快發展循環經濟,實現經濟社會的可持續發展。
3.高層住宅建筑節能設計分析
3.1自然通風
中國大部分地區夏季濕熱,汗液不易揮發,容易感到悶熱,組織良好的自然通風可以降低室內溫度,帶走熱量,從而減少空調使用,節約能源。而高層住宅與多層和低層住宅相比受到的遮擋少,隨著層數增加風速更大,利用自然通風致涼具有先天的優勢條件,因此如果達到65% 的節能目標,高層住宅自然通風設計的節能作用顯得十分重要。
3.1.1布局的設計
建筑群的布局對自然通風的影響效果很大,但考慮到超高層建筑大多為單體筑,所以在布局上更多考慮單體建筑的設計問題。單體建筑中戶型的選擇與合理設計對超高層建筑的通風影響甚大。對于單朝向戶型,或者進深大、沒有南北貫通的廳,實現穿堂風存在一定困難,可以通過對戶型等進行局部調整,可起到一定的改善作用。但超高層建筑過高的風壓會使建筑的門窗難于開啟,給建筑室內的使用帶來不便,所以在超高層建筑布局設計中應綜合考慮,通過合理門窗開啟形式,具備一定的可調節性,可以加強不利條件下的通風效果。、
3.1.2玻璃幕墻圍護結構
為了減少過高的風壓和熱壓對高層建筑自然通風的不利影響,1990年英恩霍文在波恩電話大樓的設計中發展了雙層玻璃幕墻,這一革命性的設想,在埃森RWE 辦公大樓得以實現。幕墻內外層玻璃間隔500mm,即形成可蓄熱的空腔,提供了節能的可能性,又可以通過內層可開啟的玻璃窗實現室內各層間的自然通風。由于外層的玻璃阻擋了高空的風力,人們第一次可以在高層建筑中打開窗戶,讓室外的新鮮空氣流入室內。這一新異的構想使大樓基本上放棄了昂貴的機械空調,使自然通風率達到70% ,節能30%。
3.2遮陽及間熱
住宅整體建筑規劃中,研究住宅的遮陽措施,頂層住宅要進一步做好隔熱,首層及樓頂盡可能考慮綠化,提高居住區的綠化面積及居民的活動空間。避免因窗體的面積過大或全落地窗,使夏季的太陽輻射對建筑能耗影響極大,太陽輻射通過窗進入室內的熱量是造成夏季室內過熱的主要原因。外墻采用節能型墻體、加氣混凝土砌塊、淺色外墻面;窗玻璃采用Low-E玻璃,做到透光不透熱,減少室內空調的能耗;層面采用保溫材料擠塑板和綠化種植防水屋面。對于遮陽及間熱采用計算機輔助設計,研究分析各個時刻日照對樓宇的角度,根據具體情況設計相關的遮陽措施。
3.3太陽光及遮陽板的使用
利用太陽能集熱器吸收太陽輻射能,將冷水加熱并儲存于帶有保溫結構的水箱中,控制溫差循環,實現24h供應熱水;設置太陽能庭院燈,將太陽能轉換為電能并儲存起來,在光線暗到一定程度時自動發光,照亮小區街道。
建筑中充分利用太陽光,建筑設計時,加強太陽光與空氣流通的配合,設計中液對遮陽板進行研究,住宅中的遮陽板一方面要起到蔽峽烈陽光的作用,另一方面要保證室內具有充足的陽光。同時要盔智室內的溫度和氣流,在遮陽磅上安裝先進的感光器材,感光器材與室砸的電源開關相連,當室內的溫度和濕度超過規定的標準時,自動控制電源開關,加強室內空氣的流通,增強室內的濕度,調節遮陽板的夾角,節省能源,保證空氣質量。
3.4低能耗和可循環物料
使用高性能、低材耗的建筑材料,如采用輕鋼結構,空間形體靈活,壓縮了建筑周期,質量僅為傳統鋼筋混凝土結構的1/4。每個地區的氣候環境有所差異,要因地制宜,盡量采用本土生產的低能耗建筑材料。
實驗表明,本土的建筑材料從建筑物開始修建到建筑物整個生命周期結束,耗散出的能量最少。非本土的建筑材料從建筑物開始修建,所耗的能量比本土建筑物耗能高出4~5倍。同時,在建筑物中要提高可循環再用物料的比重。節能型建筑主要體現在循環再用物料所占比重、新型材料的運用、施工工藝和施工難度上。現階段提倡建筑節能和低碳技術,從建筑物開始施工,按照設計及施工環節采用鋼、鐵塑膠、軟木等模板;為保護熱帶林木,采用壓縮板凳制作建材,建筑物中要采用經指定及受監管之木材制品;為節省物料,可以選擇耐久的建筑材料,如花崗巖等,采用靈活空間的住戶設計,可避免將來擴展所引起的反復改動等。
3.5隔聲及路風控制
隔聲在住宅建筑設計當中十分重要,不僅要考慮所用的建筑材料的隔音效果,同時應考慮該建筑物距離交通要道的距離。采用先進的技術設備,對該區域的交通情況進行調研,模擬聲量,測試噪音的大小,以及建筑物的隔音能力,距離交通要道的實際抗干擾能力,選擇好建筑材料,并設置隔聲屏障,使室內與噪音有所分離。
高低住宅建筑之間以及建筑物通道之間會產生空氣的流動,此種氣流一方面來自建筑物的排放,另一方面來自氣候的影響。那么在建筑物之間要計算高低建筑物對立形式下空氣流動的速度,進而控制氣體的流動速度和流動的截面積,可以采用模擬風管量度風速,進而控制空氣的流動不影響路人。
4.總結語
節能是國內住宅建設的重中工作之一,建筑節能更是國家發展的基本國策之一,隨著我國建筑節能工作的開展和人們對發送建筑熱環境的迫切需求,建筑節能技術必將得到迅速發展。抓好住宅建筑的節能設計,合理地使用節能設計方法,提高能源的有效利用率,可以帶動國家和地方的建筑節能事業,促進全社會建筑節能技術的進步。
參考文獻:
【關鍵字】綠色住宅 建筑節能設計 技術 能源
[Abstract]:
In the composition of China's energy consumption, energy consumption of residential building is the main consumption form. Its share of the ratio is the highest. Although the current construction technology has made great achievements, but the energy-saving design of residential buildings is at the initial stage. Whether in theory or technology, there are some problems. This paper makes some research on energy-saving design of green residential construction.
[keyword] green residential building energy efficiency design; technology; energy;
中圖分類號: TU201.5 文獻標識碼:A 文章編號:
一、引言
隨著我國社會經濟的不斷發展發展,社會的不斷進步,能源消耗的速度也在逐漸的增加,與此同時,一些環境問題也隨之出現。建筑可以說是一個能耗大戶,其中資源浪費以及不合理利用現象時有發生,使建筑業的發展受阻。建筑物的建造過程建筑設計方案是否滿足節能設計要求在很大程度上直接影響著整個壽命周期內是否達到建筑節能的目的,如何通過設計降低建筑的能耗,提高資源利用率,是當前建筑業首先要解決的問題。
二、綠色節能住宅概述
節能住宅是基于能源危機引發的人們對于生活方式、生活態度全面思考后提出的解決途徑。綠色節能住宅,是在整個建筑的過程中通過科學的建筑設計以及采取新型材料來盡可能少的利用有限資源,實現資源最大的利用率,實現建筑價值的最大化。
三、綠色建筑的設計理念
1.節能能源
充分利用太陽能,采用節能的建筑圍護結構以及采暖和空調,減少采暖和空調的使用。根據自然通風的原理設置風冷系統,使建筑能夠有效地利用夏季的主導風向。建筑采用適應當地氣候條件的平面形式及總體布局。
2.節約資源
在建筑設計、建造和建筑材料的選擇中,均考慮資源的合理使用和處置。要減少資源的使用,力求使資源可再生利用。節約水資源,包括綠化的節約用水。
3.回歸自然
所謂“綠色建筑”的“綠色”,并非簡單指一般意義上的立體綠化、屋頂花園等,而是代表一種概念或者象征,是指建筑對環境無害,能夠充分利用環境自然資源,并且在保證不破壞環境基本生態平衡的條件下建造的一種建筑,有時也可稱為可持續發展建筑、回歸大自然建筑、生態建筑以及節能環保建筑等。
綠色住宅建筑的室內布局應十分合理,盡量避免使用合成材料,且充分利用陽光,節省能源,切實為居住者創造一種接近自然的感覺。
為了深入貫徹落實科學發展觀,切實轉變城鄉建設模式以及建筑業發展方式,充分提高資源利用效率,實現節能減排的宏偉目標,積極應對全球氣候變化,建設資源節約型、環境友好型社會,充分提高生態文明水平,改善人民生活質量。
綠色建筑的基本內涵可歸納為:1.減輕建筑對環境的負荷,即節約能源及資源;2.提供安全、健康、舒適性良好的生活空間;3.與自然環境親和,做到人及建筑與環境的和諧共處、持續發展。
四、發展綠色建筑的必要性
目前,城市化進程不斷進步,建筑建設和使用過程中所產生的能耗相當巨大,例如建造能耗、使用能耗以及電能能耗等。建筑的節能設計是建筑節能工作最終效果的關鍵環節,是關系到建筑節能工程運行能否正常的技術保障,在建筑節能工程中具有重大的作用。因此,在建筑領域中,遵循可持續發展原則,將對人類實現永續發展發揮極其重要的作用,而且堅持可持續發展對我國的建設十分重要。與發達國家相比,我國的建筑能耗仍然較高,而且我國人口較多,建筑面積較大,所以建筑節能是目前所有建筑行業都需要認真面對的問題,做好建筑上的節能設計對于我國的節能工作至關重要。
五、建筑節能設計的工作要點
1.規劃節能與節能設計要點
提倡建筑節能應首先重視規劃節能,規劃節能充分的考慮到建筑與外部環境的俄關系,充分的利用資源,實現從總體上為建筑節能創造先決條件的設計方法。影響居住區氣候環境及建筑舒適性的最主要的兩個因素是太陽輻射和空氣流動,因此,通過降低太陽輻射、增強建筑的自然通風是規劃節能的主要方向。由此,建筑的朝向、建筑的間距以及相互組合關系將是規劃節能設計的重點。首先,應迎合當地的主導風向,利用自然通風,提高居住的舒適度;其次,居住建筑的間距應滿足在當地規劃部門的日照間距上適當的加大;最后,居住建筑群的組合應充分考慮到整體的節能效果,以有利于居住區內的自然通風。
2.建筑的單體通風和節能設計要點
對于建筑單體通風和節能要點要從平面通風設計以及剖面通風設計兩個方面考慮。對于平面的通過風設計,應盡可能的從有利于空氣的貫穿進行考慮;從通風的角度來講,窗戶的可通風面積是決定室內風速的關鍵,同時要注意到,窗戶的開啟形式對通風面積以及氣流的流暢均會產生重要影響;最后,當建筑不具備形成貫穿堂風的前提下,有必要通過通風板設計盡可能的增加形成空氣流通的條件。對于剖面的通風設計要點,首先,進出封口的高低決定了室內空氣流通的方向,這會對人體的舒適度產生很大的影響;其次,在建筑剖面的上部設置出風口,這樣的設計使得平面面積較大的建筑物也具有良好的通風效果。
六、建筑節能的基本途徑
1.建筑平面設計中的節能設計
建筑的平面設計包括形狀,建筑長度、寬度以及平面布局等。從住宅的布局、住宅的朝向、建筑的間距、氣候風向等入手,進行必要的分析并總結出氣候結構和地理因素對建筑節能的影響,選擇有利的條件,避免不利的因素,通過合理的布局和對自然因素的利用,實現降低建筑使用能耗的目的。
2.建筑體形設計中節能設計
對于建筑體形設計對建筑節能的影響,主要從控制體形系數、控制表面面積系數等角度。以體形系數為例,體形系數越大,說明單位建筑空間所分擔的熱散失面積越大,能耗就越多。數據表明,體形系數每增大0.01,耗熱量指標增加2.5%。因此,常規的控制體形系數一般為0.30一下。
3.建筑設計中窗的節能設計
建筑的窗是導熱的薄弱環節,因為窗都是輕薄材料構成,其導熱的性能高是降低能耗的薄弱環節針。對建筑設計中窗的節能設計,主要考慮到窗墻比、玻璃層數以及朝向對節能的影響。控制窗的面積,即控制窗墻或窗地的面積比,在滿足基本采光和通風的前提下,應盡量縮小窗墻或窗地的面積比;改進窗戶的材料和構造。
4.其他節能設計
在用電方上,應對建筑的電氣設計合理的規劃,并采取必要的措施降低供電配電系統中的線損,提高用電效率。另外,在住宅建筑設計中結合整體規劃設計,盡可能的利用日光作為日常的光源,減少白天照明所產生的浪費。在供暖方上,應當配合集中供熱系統來實現住宅的集中化供熱,以此降低采暖的額外能耗。
七、總結
總而言之,綠色建筑住宅設計不僅是建筑室內環境的綠色設計,還應當充分考慮選址和與環境的協調,充分利用一切可以利用的自然條件和自然能源,從現場設計、布局設計和配套設施設計三方面都達到綠色設計的目標,并且為了更好的發展我國綠色建筑,應依靠多專業以及多學科的專家團隊共同合作,以人們提供健康、舒適,安全的居住、工作和活動的環境為中心,同時兼顧高效率地利用資源且最低限度地影響環境,通過我們的智慧和努力,不斷地探索,構建符合我國建筑業發展的綠色建筑技術體系。
【參考文獻】
參考文獻:
[1]石孟良,謝志平.用生態完善形態的建筑創作新理念[J].四川建筑科學研究.2008.(01).
[2]高鵬.綠色建筑設計方法探析[A].土木建筑學術文庫(第14卷).[C].2010.
[3]唐京華.淺析綠色節能理念在建筑設計中的應用[J].建筑設計管理.2011.(01).