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住宅建筑节能设计样例十一篇

时间:2023-08-16 09:20:23

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇住宅建筑节能设计范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

住宅建筑节能设计

篇1

Abstract: along with our country economy development and the building energy consumption has become an increasingly important issue. Reduce building energy consumption, save energy, improve energy efficiency has become a concern of the building designers. Based on many years' design experience, the design idea of residential energy saving is discussed in this paper.

Keywords: residential; Architectural design

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:

前言

建筑能耗一般是指建筑在建造和使用过程中在采暖、通风、空调、照明、炊事、热水供应、家用电器和电梯等方面的消耗的能源。建筑节能通常是指在居住建筑和公共建筑的规划、设计、建造和使用过程中,通过各种技术措施以及采用节能型系统和可再生能源利用系统,切实降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活动。其实质是在满足人们对建筑舒适性需求的前提下,达到在建筑建造和使用过程中能源利用率尽量提高的目的。建筑节能所追求的低消耗、少排放、可再生能源利用的资源节约型目标决定了其未来发展将与绿色建筑、生态建筑以及智能建筑有效融合。

一、住宅设计最基本的节能意识

住宅建筑设计中,主要空间朝向南,或南偏东,或南偏西,历来被认为是合理的设计,这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用在我国的大部分夏热冬冷地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要居室空间争取良好朝向,满足当地规定的冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本的节能措施。

二、节能设计思路

1、建筑的朝向

建筑布局应考虑朝向与节能的因素。坐北朝南的建筑物能够避免太阳的东照西晒,降低日射影响,若同时配合以遮阳隔热,效果将更加显著,如某建筑物的南立面设lm宽的阳台加深遮阳就是成功的做法。除此之外,设计师还应考虑当地的气候条件,参考当地的太阳高度角及风玫瑰图等参数值。

2、建筑的护结构节能设计

2.1护结构的建筑节能设计。

外墙体建筑节能设计按广东省实施细则“建筑围护结构外表面吸收系数”和“建筑热工设计常用计算参数”等计算。

外墙体围护结构节能设计建议首选采用“加气混凝土砌块190厚,10厚挤塑聚苯板”的做法,详见附图一。它的平均传热系数、平均吸热系数和平均热惰性容易符合规范的节能标准规定。

居住建筑的外窗面积不应超过外窗(包括阳台门)的开启面积不应小于窗所在房间地面面积的8%或外窗面积的45%;公共建筑房间外窗的开启面积不应小于窗面积的30%;各朝向的窗墙面积比不应小于10%;当窗墙面积比小于12%时,外窗应全部可开启。

外窗是建筑节能设计关键步骤之一。因普通窗户的保温隔热性能比外墙差很多,且夏季太阳辐射通过窗户入室内增加了总得热量,成为夏季空调负荷的主因。

外窗节能设计应考虑:控制各朝向窗墙面积比,外窗的遮阳、传热系数和综合遮阳系数等规范的标准。

在外窗的节能设计上,建议修改目前传统的“普通玻璃铝合金推拉窗”为“Low-E中空玻璃铝合金平开窗”的做法。它的平均传热系数、平均吸收系数、平均热惰性指标和综合遮阳系数等容易达到规范的节能要求。

2.2屋面节能设计。

屋面节能设计的原理与外墙节能一样,主要节能措施有保温屋面、架空通风屋面、坡屋面和绿化屋面等技术,通过改善屋面层的热工性能、阻止热量的传递,达到节能的目的。

在屋面节能设计上,建议首选采用“刚性防水屋面(30挤塑聚苯板保温隔热)”的做法,详见附图二。它的屋面平面吸收系数、平均传热系数、平均热惰性指标等设计指标基本满足屋面的防水,隔热及规范的节能标准。

3、复合节能墙体

复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。

(1)围护结构系指剪力墙结构混凝土现浇墙和填充墙,框架结构的梁柱面以及填充墙,内浇外砌或砖混结构的外砖墙。

(2)空气层空气也是一种优良的保温材料。因此,在建筑物中常用材料围成的空气隔离层,不但可以保温隔热,而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能。因为一般外侧墙有吸水能力,而其内表面常因温度低而出现冷凝水,可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。

(3)保温隔热层这是节能墙体的主要功能部分,常用绝热材料可分为有机、无机、金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。

(4)保护层主要功能是防止保温层受破坏,并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑,宜选用A级无机防火板为保护层材料。

4、改善门窗性能

门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:(1)控制住宅窗墙比住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26―1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。 (2)提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封:框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等:扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等:扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。(3)改善住宅门窗的保温性能户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能:窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃:缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。

5、绿化与节能

近年来由于城市绿地不断减少,加之空调的大量使用,导致“热岛效应空气环境日益恶化,给建筑节能带来负效应。一块草地和一块沥青地面的表面温度差可达14℃以上。绿地每天蒸发大量水份,带走大量热量,为建筑物创造了十分有利的周围环境条件,同时美化了城市,改善了空气质量。城市建设中应严格控制对新居住小区绿化率的控制,同时也应保留更多的公园绿地及公共绿地,以改善城市的环境为主要任务。

6、充分利用太阳能资源

太阳能作为一种天然的洁净能源,也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看,煤、电、油的供应紧张已经不容忽视,太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中,预留太阳能设置位置,特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用,就可以大大节省常规能源,这也是建筑节能的发展方向。

篇2

一、发展节能住宅建筑的意义

在建筑领域,人类从自然界所获得物质原料的50%用来建造各类建筑及附属设施,建筑能耗在人类总能耗中所占比重约为1/4。在经历了数次能源危机以及对矿物能源资源的不可恢复性和温室效应对生存环境负面影响的认识越来越清楚之后,世界各国提出了控制矿物能源用量的增长,提高能源使用效率,开发新能源和可再生能源的目标。作为耗能大户的建筑业节能受到极大的关注。建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势,也是当代建筑科学技术的一个新生长点。随着人们物质生活水平的不断改善,对住宅建筑的环境质量要求也日益提高。我国是一个经济快速增长、人口占世界20%的大国,也是能源相对匮乏的大国,已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。目前我国每年建成房屋面积已超过所有发达国家一年建成建筑面积的总和。建筑在生产和使用过程中要消耗全球资源中能源总量的50%,产生的污染也十分惊人。所以建筑节能和保护环境是摆在人们面前的紧迫课题。

二、节能建筑设计应贯彻的设计原则

各地区的节能建筑,必须适应本地区的气候特征,既不能照搬严寒地区的建筑型式,也不能照搬夏热冬暖及海洋性气候地区的建筑型式,更不能照搬四季如春的温和气候地区的建筑型式,一般说来设计时应遵循以下原则:

(1)建筑物尽量采用南北朝向布置。否则,须加强建筑围护结构的保温隔热性能而需增大建筑成本。

(2)建筑群之间和建筑物室内,夏季要有良好的自然通风,建筑群不应采用周边式布局型式。低层建筑应置于夏季主导风向的迎风面;多层建筑置于中间;高层建筑布置在最后面,否则,高层建筑的底层应局部架空并组织好建筑群间的自然通风。

(3)按相关设计标准的规定,尽量加大建筑物之间的间距,尽量减少建筑群间的硬化地面,推广植草砖地面,提高绿地率,加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系,以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射,减小地面对建筑物的反射辐射。

(4)应控制建筑物的体形系数不超过节能设计标准的规定。即尽量减少外墙的凸凹面和架空楼板,坡屋顶宜设置结构平顶棚或降低坡度,应采用封闭式楼梯间等。当体形系数超过标准的规定时,应加强围护结构的热工性能,计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。

(5)不应设置大窗户,窗户大小以满足采光要求为限。门窗玻璃应采用普通透明玻璃或淡色低辐射镀膜玻璃的中空玻璃,居住建筑和办公建筑不应采用可见光透光率低的深色镀膜玻璃或着色玻璃。还要求外门外窗具有良好的气密性、水密性、不小于30分贝的隔声性能和不小于2.5kea的抗风压性能。

(6)屋顶和外墙既要保温又要隔热,其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定,还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。屋顶和外墙,不能采用单一的轻质材料和空心砌块材料,最适合采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法。

(7)屋顶和外墙的外表面,宜采用浅色饰面层,不宜采用黑色、深绿、深红等深色饰面层,否则应加大屋顶和外墙保温隔热层的厚度,计算其夏季的内表面计算温度不超过36.9℃,宜低于35℃。

(8)加强分户墙和楼地面的保温性能,使其符合建筑节能设计标准的规定。居室及办公室楼地面面层的吸热指数还应符合民用建筑热工设计规范的规定。

(9)设有集中采暖、空调的节能建筑,应选用高效、低能耗的设备与系统,不得采用直接电热式采暖设备和装置,应设置分室温度控制装置。除上述9点之外,节能建筑还应具备设计规范所要求的隔声性能等适用性能、安全性能、耐久性能和环境性能。

三、节能设计在我国住宅建筑中的应用措施

(一)屋顶保温隔热的节能设计

在住宅建筑屋顶构造设计中,应使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计,这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度,同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。我国冬季的采暖大多数地区还在用煤,夏季的降温一般都是用电,合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。

(二)门、窗系统的节能设计

外门窗是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位,其面积约占建筑外维护结构面积的30%,其能耗约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3,所以门窗是外维护结构节能的重点。在节能措施上,首先在保证日照、采光、通风、观景条件下,要尽量减少外门窗洞口的面积。其次,可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内。再次,加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一,提高门窗气密性。最后,在经济状况允许的条件下,可考虑使用新型保温节能门窗,能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能。

(三)建筑外墙节能设计

以往以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准,按照新标准在单一材料墙体中,只有加气混凝土能满足要求,所以应发展复合墙体技术。设计中主墙体可采用混凝土空心砌块、空心砖墙体、空心砌块墙体、现浇混凝土墙体,然后加以轻质高效保温层和耐候饰面层。保温层可放在承重层外侧,特别提到的是复合结构中常采用单层或多层封闭空气间层与带反射材料的封闭空气间层,在增大热阻、满足保温的同时还可以减轻围护结构的自重。

四、结语

在建筑节能设计方面,通过以上几方面的优化设计不仅可以解决国家的能源问题,同时也可以促进建筑技术和建筑产业的发展,为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活水平起到一定的作用。

参考文献

篇3

建筑节能是关系国计民生的大事,也是功在当前,造福后人的千秋大业。作为建筑设计师,在设计时不但要增加建筑的现代感及艺术感,还要保证减少能耗,符合建筑节能的标准,这样才能符合社会经济发展和优化自然环境的需要,实现建筑的可持续发展。

1 建筑节能设计整体环境设计

当前,环境设计已成为居住区规划设计中的重要的一环。创造对节能有利的微气候条件对建筑节能也非常重要,建筑的总体布局决定了建筑的朝向,并与基地的通风和热环境状况密切相关,因此,适应气候的总体布局是建筑节能的起点。具体措施有:(1)在规划设计中,合理、高效地利用自然通风是节能设计的一个重要手段,为减少夏季空调运行时间和保证不使用空调季节室内的热舒适性,通过疏导基地和建筑群体通风,在群体空间布局上采用前后错列、斜列、前疏后密等方式以疏导气流,并使建筑物处于周围建筑物的气流漩涡区以外。(2)太阳辐射热对建筑能耗影响最大,根据太阳高度角方位角的变化规律,建筑南向夏季可减少辐射得热,冬季可增加太阳辐射得热,是最有利的建筑朝向。(3)在建筑设计中建筑体形尽量简洁,减少体形系数,使体形系数控制在0.3以下。利用建筑体形和建筑能耗之间的关系,设计出合适美观的创新形体来降低建筑能耗水平。(4)绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用,它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善居住区微小气候,改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。

总之,建筑工程设计要按功能要求合理组合空间造型,充分考虑建筑体形、围护结构对建筑节能的影响,合理确定冷源、热源的形式和设备性能,选用成熟、可靠、先进、适用的节能技术、材料和产品。

2 建筑墙体节能设计

在建筑护结构中,墙体所占比重最大,通过围护结构的传热耗热量约占75~80%。因而外墙体的保温设计相当重要,必须改变以往老的护设计,改为采用新的节能墙体材料。实施《民用建筑节能设计标准新标准》,外墙材料有了很大的变化。增加保温效果。将承重粘土砖改为承重空心砖,增加了砖的孔空隙率,对保温起到了一定的作用,但由于施工砖墙体时,空隙易被砂浆堵住,难以保证保温效果。墙体改革,推动了新型墙体材料的发展,多种节能型墙体应运而生,主要有:(1)承重空心砌块。它是由混凝土和多孔材料组成,具有高强、承重、保温、节能、导热系数低等特点。(2)加气混凝土外墙。加气混凝土产品有粉煤灰加气和砂加气2种,有砌块、条板状,该类产品本身导热系数小,是建筑热工性能较好的一种新型墙体材料。(3)内保温复合外墙。构造特点与单一材料墙相比,构造组合合理,有较高的热绝缘系数,能较好地发挥保温材料的作用,在满足承重要求的前提下,砖墙可适当减薄。(4)夹心复合外墙。将墙体分为承重和保护部分,中间留有20-50mm空隙,内填无机松散或块状保温材料如炉渣、膨胀珍珠岩等,也可以不填材料做空气层。

3 建筑门窗节能设计

在建筑护结构中,窗户是薄壁的轻质构体,也是耗热的薄弱环节,通过门窗缝隙空气渗透耗热量占20-25%,普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物冬季保温或夏季降温能耗的50%以上,所以改善门窗的绝热性能是节能工作的重点。

窗户的节能应区别不同朝向控制窗墙比,尽量避免东西向开大窗,以提高窗户的遮阳性能;另一方面,应根据空调设备的价格和制冷、采暖费用的比较去确定合适的玻璃品种,从各种玻璃的太阳能阻隔特性和导热性两个方面去比较其节能效果,选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和中空玻璃等,以提高玻璃的气密水平。此外,窗上加贴透明聚酷膜,也是窗户节能的措施之一。近年来,聚氯乙烯塑料门窗、单框双玻彩板钢窗和铝合金窗,以其良好的保温性和气密性,在民用建筑中得到了较为广泛的应用。

另外窗户是引起辐射热的有利方面,但又是传热损失冷风渗透损失都比较大的不利方面,即窗缝透气,玻璃和窗框的热阻太小,在符合窗墙面积比条件下其节能设计的主要措施有:(1)采用传热系数小的窗体材料,就目前来讲,采用塑刚门窗,尽量减小开窗面积,以及夜间用保温窗帘、窗板等节能措施。(2)减少冷风渗透,加设密封条,提高气密性,如泡沫聚氨脂,泡沫聚乙烯等。(3)加强户门保温,户门采用填有聚苯板或岩棉板的保温防盗门。

门窗的保温隔热性能:在建筑围护结构中,与墙体、屋面相比,门窗(包括玻璃幕墙)的热工性能最差,是影响室内热环境与建筑能耗最主要的因素之一。为改善门窗的保温隔热性能,可以采用提高门窗的气密性,控制窗墙面积比,窗框采用断热金属型材,增加玻璃层数等措施来提高门窗的保温隔热性能,另外有效的遮阳设施对降低太阳辐射对建筑能耗的影响非常有益。

4 建筑屋面节能设计

屋面的节能措施主要有两点,一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以避免屋面的重量、厚度过大;二是屋面保温层不宜选用吸水率较高的保温材料,以防屋面湿作业时因保温层吸水量大而降低保温效果。若选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔,以排除保温层内不易排出的水分。在南方住宅中,用架空板隔热也十分普遍,近年来,坡顶屋面发展较快,这种屋面便于设置保温层。设置保温层时,即可以顺坡顶内铺钉玻璃棉毡或岩棉花毡,也可在天棚上铺设绝热材料,还可喷、吹或直接铺设玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩等松散材料作为屋面保温层。

为了满足节能要求,高效保温材料已广泛应用于屋面,如水泥聚苯板等,采用该材料保温性能大大提高一般采用内保温。目前正在研究外保温,即倒置式屋面,它是将防水层设在保温层之下,防止防水层直接暴露在大气中受日晒交替冻融等作用老化,使防水层得到保护,从而大大提高其耐久性。目前所有保温材料为挤塑聚苯乙烯保温隔热板,它具有闭孔型结构,使得材料吸水率和透湿率均很小,压缩强度大,具有出色的保温隔热性能,优越的抗湿性和很高的抗压强度。这些都符合建筑节能技术的发展方向。

屋面的保温隔热性能:屋顶在整个建筑围护结构件所占的比例虽然远低于外墙,但对顶层房间而言,却是比例最大的围护结构,其保温隔热性能的好坏,直接影响顶层房间的室内热环境与建筑能耗,与外墙一样,也应控制传热系数,采用高效保温材料作为屋面的保温层,根据保温层的位置分内外保温,一般屋面大多采用外保温,传统的作法是保温层设在防水层内,现在是作法是保温层设在防水层外的倒置式保温屋面,即提高防水层的耐久性,又达到保温隔热的效果。

5 节能设施技术

随着季节的更替,冬季要采暖,夏季要有空调,这些已经成为现代住宅的追求,这种舒适完全依赖设备的运转,同时也意味着有大量的能源消费。采暖系统控制技术针对。垂直串联式单管采暖系统”无法控制及无法计算采暖能耗问题,采用“按典型房间温度对整幢建筑的采暖系统进行控制” 和“改造供暖管道系统,单管加跨越管和双管系统” 措施,提高供热系统的热效率,应用户用热表和温度调节阀,应用热管网水力平衡技术和调控设备。

6 结束语

住宅建筑节能设计属于一项系统工程,它在策划、实施和获得实效的长时间过程中涉及设计、规划、施工、调试、运行、维修等很多环节。作一名设计人员,在对建筑进行节能设计的同时我们应根据当地资源条件,因地制宜,重视综合设计过程这个新观念,在方案之初即组织相关专业工种介入,统筹考虑相互影响,寻求合理的解决方案。因此现代住宅建筑设计中节能设计必须从建筑设计的整个过程出发,是对由多个子系统所组成的复杂大系统的全局优化设计。

篇4

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:

前言

住宅建筑节能应从住宅区的规划布局着手,根据所处地区的气候特点,因地制宜,使建筑群的总体布局和建筑物的平面布置充分考虑冬季日照和夏季自然通风,并尽量保留自然资源,如水域、植被、绿化等,尽量减少硬地面积,以调节局部温度,改善小区微循环气候。单体设计应尽可能选择当地最有利的建筑朝向,一般采用南北向或接近南北向,满足日照要求,使建筑冬季可以增加太阳辐射得热,夏季减少太阳辐射得热。另北方地区建筑物的设计应注意控制其体型系数,将体型系数限制在一个较低的水平上,以减少其围护结构的传热损失。南方地区建筑应与当地夏季的主导风向一致,通过合理、有效的平面布置组织夏季凉爽时间的穿堂风,以降低建筑能耗。

一、住宅建筑整体设计的节能措施

1、住宅总体平面的节能设计

住宅的科学的整体规划是住宅建筑设计的节能措施之一。规划节能设计的思路是从建筑的选址开始,从住宅的布局、住宅的朝向、建筑的间距、气候风向、阳光辐射等外部环境营造入手,进行必要的分析并总结出气候结构和地理因素对建筑节能的影响,选择有利的条件,避免不利的因素,通过合理的布局和对自然因素的利用,形成一个有利于节能的微型小区气候环境,实现降低建筑使用能耗的目的。

2、住宅建筑的外部环境的节能设计

众所周知必要的绿化可以改善空气质量和降低粉尘,减轻噪声污染和降低室内外温度,营造良好的室外热环境。住宅建筑的整体设计中就可以利用绿化来实现对整体环境的改善。住宅区中的绿地、广场、预留设施等不仅仅可以提供必要的休闲场所,还可以提高住宅小区的绿化面积,利用各种植物的穿插使用,营造安静舒适的居住环境,而且可以降低整住宅小区的环境温度,从而达到降低能耗的目的。

二、住宅建筑设计的结构节能

住宅建筑之所以会产生能耗主要是因为冷热传导造成的内外能量交换而造成的能量的流失。为了维持建筑物内部舒适,人们往往通过制冷或者供暖的形式来维持建筑物内的温度的稳定,而建筑内外的冷热传导加剧增导致制冷或者取暖的能量消耗,这就产生了能耗。当然能耗是不可完全避免的,而适当的改进建筑的为结构和建筑形式,则可以降低能耗。

1、建筑物门窗的节能

建筑的门窗是导热的薄弱环节,因为门窗都是轻薄材料构成,其导热的性能高是降低能耗的薄弱环节。据试验,单层的玻璃窗的能量损失是整个建筑夏季降温和冬季保暖能耗的50%。因此在节能设计中应当合理的设计墙窗的比例和位置,如:在东西墙面避免开有较大的窗口,同时也需要合理设计高度平衡光线和控制温度的关系。另外,在材质选取和形式设计上也应当充分考虑节能的需求,做到既经济又合理。

2、墙体设计

随着传统的实心砖墙的使用减少,复合材料构成的轻质保温墙体越来越得到了广泛的应用,成为了建筑墙体设计的主流。其主要的形式是:利用轻质砖或者钢筋混凝土作为墙的承载主体,而绝热材料与之配合,以粘贴的形式增强墙体的保温隔热的性能,从而形成了复合墙体。目前的复合墙体有:1)内保温墙,也就是将绝热材料复合在外墙的内侧。这种方法施工简单,是广泛采用的保温技术。2)中间层保温墙。这种方法就是将保温材料设计在外墙和内墙中间,保暖性较好,但是施工工艺较复杂,需要保证填充的质量。3)外保温墙,也就是将保温材料粘合在承重墙的外层,这种方法的热稳定性较高,可以增加居住空间,但是对外保温层的稳定性要求较高,需要其能够对抗恶劣天气和温度的变化,尤其是北方住宅,对外保温材料的耐久性要求更高。

3、外墙节能

墙体是建筑护结构的主体,外墙的节能设计直接影响到建筑的耗能。随着节能设计的深入开展,外墙的保温材料、做法也越来越科学、合理。而不同的建筑物及所处地区的不同均有不同的要求。如何选择合理的保温构造、材料,是建筑师应该用心研究和思考的。

尽管保温材料的发展研究不断创新,新材料层出不穷,但按形态区分基本可分为板材(固体)保温隔热材料和浆体保温隔热材料两种。常用的板材保温隔热材料有发泡型聚苯乙烯板、挤出型聚苯乙烯板、岩棉板等,其使用的地区和范围比较广,可在外墙外保温工程中使用,也可在外墙内保温工程中使用。浆体保温隔热材料主要有胶粉EPS颗粒保温浆料、硬泡聚氨酯等。

外墙保温也可将单一保温材料与其他辅助材料复合而成为一个系统,称为系统保温隔热材料。现有的系统保温材料有:

(1)外墙外保温系统:发泡型聚苯乙烯板(或挤出型聚苯乙烯板)+耐碱玻纤网布+含有胶粘剂的聚合物砂浆。

(2)内保温系统:发泡型聚苯乙烯板(或挤出型聚苯乙烯板)+纸面石膏板、GRC保温板(发炮型聚苯乙烯板与水泥砂浆复合)、岩棉夹心保温板、增强水泥聚苯保温板等。

目前外墙保温做法越来越多,但无论采用哪种保温构造,都应满足一般外墙的功能要求,应能经受冷、热、冰、雪、风雨的考验,并达到防火、防水、防潮的要求。保温材料的防火性能及防火构造应引起人们重视,当外墙构造中有保温材料暴露在空气间层中。但又无防火隔断时,保温材料的防火性能显得尤其重要。另保温材料在施工过程中发生火灾的情况也时有发生,可见外墙保温的防火需要设计与施工、管理等各方密切配合,才能达到预期的效果。

近年来,住宅设计中有一种趋势,就是一唯追求凸窗台、大玻璃、落地窗,全然不顾是东南西北,严寒酷热,其实,从环保节能的角度看,那是不值得提倡的,因为窗户面积的大小直接影响建筑采暖和空调的能耗。采暖建筑应避免在北向大面积外窗、幕墙,一般窗墙比应控制在0-3左右。北向也不宜采用凸窗台的形式,尤其在严寒地区,因为凸窗的传热系数比相应的平窗降低10%,会导致采暖费用的增加。空调建筑不应在东、西朝向设置大面积采光外窗,减小玻璃面的日照面积,降低夏季空调能耗 另南方地区,为避免太阳光直射,应更多的采用外遮阳的建筑形式,尤其是固定外遮阳。好的遮阳设计应该与建筑整体非常的协调统一,并研究光和风的利用,形式简单、美观,便于安装、维护。因此做好建筑外遮阳是一个很大的课题,需要我们做很多的工作,付出很大的努力。

4、住宅建筑的屋顶保温

建筑的结构中对节能影响较大的还有屋顶,设计中应当保证:1)屋顶使用的保温材料应当严格的控制吸水率,尽量降低材料吸水性能。这样可防止屋面因降雨而产生材料吸水影响其保温性能。2)设计中屋顶还应该选用轻质、高密的材料,以此降低屋顶的自重,并提高其保温效果。

三、住宅建筑设计的其他节能措施

1、设计尽量做到对常规能源的节约

目前,建筑住宅的主要能源消耗就是电能和采暖用热能。因此设计中应合理的采用必要的措施来降低这两种常规能源的消耗。1)在用电方面:应对建筑的电气设计合理的规划,并采取必要的措施降低供电配电系统中的线损,提高用电效率,降低无谓的能量损耗。

另外,在住宅建筑设计中结合整体规划设计,尽可能的利用日光作为日常的光源,减少住宅的“采光死角”,减少白天照明所产生的浪费。2)对于供暖方面,应当配合集中供热系统来实现住宅的集中化供热,以此降低采暖的额外能耗,并且对建筑中的管网合理设计提高热量的利用效率,做到温度适宜,减少浪费。

2、住宅设计中可以充分利用太阳能

篇5

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

1 建筑节能的重要性

目前世界范围内大部分天然资源已日趋枯竭,比如石油、煤炭、天然气等三种传统能源,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能,就我国来说,这个问题尤为严重。

我国能源发展主要存在四大问题:①人均能源拥有量低、储备量低;②能源结构依然以煤为主,约占75%,全国年耗煤量已超过13亿t;③能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送;④能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10%。

随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400多亿m2,绝大部分为高能耗建筑, 且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。

2 整体及外部环境的节能设计

2.1选址要合理

一般来说,建筑选址主要是根据当地的天然气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件, 同时又要不破坏整体生态环境的平衡。

2.2外部环境设计应合理

其次是建筑位址确定之后,应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:①在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪;②创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。

2.3合理的规划和体型设计

根据当地的各种自然因素,对建筑规划和体型进行合理设计,能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向同时满足夏季防热和冬季保温通常是困难的,因此, 只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出适合这一地区气候环境的最佳朝向和较好朝向。

3 建筑各部位的节能构造设计

3.1墙体节能

墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16W/(m2.K),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。

3.2门窗节能

外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。

3.2屋面节能

在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点,其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在,高效保温材料已经开始应用于屋面,一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。

4节能建筑设计要点

4.1自然条件

地区自然条件特征包括太阳能辐射强度、最热(冷)月平均气温及空气湿度、夏(冬)季主导风与平均风压、雨雪量等要素。这些要素是我们节能设计需要注意的“自然条件”。此外,还需注意区域的“微环境”,如地形条件、地表环境、地表土壤和环境植被等。

4.2通风

良好的自然通风,既有利于改善室内的热舒适程序,也可减少开空调的时间,降低建筑物的实际使用能耗,因此在建筑单体设计和群体总平面布置时,考虑自然通风是十分必要的。可现在有的楼盘本来自然通风良好,却将南向平台用玻璃密封起来,形成所谓“阳光房”,阻断自然通风,是达不到建筑节能设计标准要求的。

4.3建筑物朝向

朝向对建筑能耗的影响,除了通风之外,还有太阳辐射。太阳辐射得热对建筑能耗影响很大,夏季太阳辐射得热增加制冷负荷,冬季太阳辐射得热降低采暖负荷。总之,由于太阳高度角和方位角的变化规律,南北向的建筑夏季可以减少太阳辐射的热,冬季可以增加太阳辐射的热,是有利的朝向。在规划条件允许的情况下,应该优先采用南北或接近南北朝向,尽量避免东西朝向。经计算若将南北朝向的建筑旋转90°成为东西朝向,其建筑的能耗会增加一倍。

4.4合理控制体形系数

建筑物体形系数是指建筑物的外表面积和外表面积所包的体积之比。体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著,体系形数越小,单位建筑面积对应的外表面积越小,护结构的传热损失就越小。从降低建筑能耗的角度出发,应将体形系数控制在一个较低的水平上。但体形系数不只是影响围护结构的传热损失,它还与建筑造型、平面布局、采光通风等紧密相关。体系系数过小,将制约建筑师的创造性,造成建筑造型呆板,平面布局困难,甚至损害建筑功能。当然,我们也要避免片面追求怪异、表面积过大的建筑造型。

4.5正确控制窗墙比

住宅建筑围护结构中热工性能最薄弱的环节是窗户。一般而言,窗户的保温隔热性能比外墙差很多,夏季白天通过窗户进入室内的太阳辐射热也比外墙多得多,窗墙面积比越大,则采暖空调的能耗也越大。窗墙比就是建筑外窗总面积与护墙体总面积之比值。由于护墙体的热工性能比玻璃窗户要好。尽管外窗面积比外墙面积要小得多,但通过外窗得失热量却占护结构得失热量的40%左右,因此需根据不同地区气候特征合理控制窗墙比。

4.6屋顶的保温隔热

在夏季,太阳辐射强度大,屋顶外表面温度最高达到60~80℃,顶层室内温度受其影响会提高2~4℃。屋顶在整个外包面积中占的比例不大,但对顶层房间而言却是比例最大的围护结构,而且水平面的太阳辐射也远大于垂直墙面。在冬季,屋顶对外散失热量,又增加了室内的空调热负荷。屋顶的保温隔热设计类似于外墙。从长远来看,我们应鼓励外墙和屋顶采用薄抹灰膨胀或挤塑型聚苯乙烯板外保温等较高档的节能技术和产品,热工性能应突破标准的规定值。屋面隔热保温除采用倒置式设计外,蓄水屋面和种植屋面越来越引起人们的重视。

5 结语

面对全世界的各种天然能源的日渐短缺,我国也不能例外的面对各种能源问题,而建筑能耗在能源总消耗量中占很大部分,现阶段,如何在建筑设计中融入节能的设计是非常必要的。建筑设计应结合当地的事实条件比如地理环境、气候条件,按照国家的节能政策和节能标准的规定,在传统民居中吸取营养,充分地利用地方材料,从建筑的整体设计和局部细节,包括外观和内部的设计方面,整体结构设计和细部深化等方面全方位进行节能设计,只有这样才能打到真正的节能。

参考文献:

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一、住宅小区节能设计理念

技术的进步使得空调、暖气等采暖制冷设备广泛应用于住宅建筑中,住宅小区建筑一瞬间成为高能耗建筑。据统计表明,我国能源消费总量所占的比例已从上世纪70年代末的10%,上升到近年的30%左右,加之我国大部分地区气候条件多为冬冷夏热,煤炭采暖,空调制冷等设备产生的巨大建筑耗能量,对城市生态环境和住宅居住环境造成了一定程度的污染,严重影响到居民的身心健康。种种副作用的出现和能源的日益匮乏,使得人们对建筑节能的意识逐步提高,对节能设计的要求也随之不断完善。

节能设计是指在少使用或不使用采暖、制冷设备的前提条件下,尽可能采用自然通风,合理建筑总体规划、加强墙体节能、外门窗节能等措施,让室内气温一年四季维持或接近在人体舒适范围之内。在进行建筑节能设计时,首先要符合我国现行国家标准《住宅设计规范》要求;其次对住宅小区的节能、绿化生态设计要尊重当地居住生活习惯,适应当地的气候特征,以发展地方建筑文化为基础合理节能设计;最后,要统筹全局着眼于城市总体规划战略,从经济性、全局性、地方性出发,结合建筑市场运作,把节能技术和绿色生态建筑相融合,形成一整套住宅产业化技术。总之,在进行住宅小区节能设计时,要始终将“统筹城市总体规划战略,发展地方建筑文化,采用新技术、新工艺、新材料等生态节能措施,达到人与自然的和谐统一”,作为建筑节能设计的理念,方能长久服务社会,造福黎民。

二、住宅小区建筑总体节能规划

住宅小区建筑总体规划设计应与单体建筑相协调,与节能设计相配合,应统筹考虑建筑宏观因素,如朝向、方位、日照间距、通风、绿化等, 充分利用当地的天然热源、自然风等来实现小区内每栋住宅单体夏季都有充足的迎风面,冬季都有充足的日照,通过利用自然能源来满足建筑通风、采光与采暖的要求,达到建筑节能的目的。其中自然通风就是实现建筑节能的有效手段之一,它可以大大减少空调、暖气等设备带来的高能耗,改善室内热环境,降低建筑物的实际使用能耗。特别是高层住宅建筑群内部易受到回旋涡流的作用,容易出现死角,不利于室内的自然通风,所以调整好建筑单体之间的组合,使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外,避免出现滞流区,十分重要。同时在总体节能规划时,建议可以合理利用雨水回收系统,透水地面砖等节能、环保技术以及配套设备(能源供应、小高层给水、公共照明、电梯等)采取节能措施,大力推广部分太阳能热水供应系统等先进技术,可以形成全方位的住宅建筑节能体系,能够实现低能耗、高舒适的住宅居住环境。

三、住宅建筑平面节能设计

实践证明:建筑平面的巧妙设计能够获得良好的节能效果。我国地处北半球,太阳方位角和高度角的变化规律使得南向成为最佳节能的建筑朝向,而且南朝向的建筑与我国夏季盛行的东南风可成垂直关系,容易形成自然通风中的最佳“穿堂风”,避开冬季寒冷的西北风。故建筑平面宜设计成南北向,而且将居民长时间活动的居住空间,如客厅、主卧等设于南向位置,可以很好地利用自然环境,达到室内环境的最大舒适度,为住户节约空调和采暖的能耗。同时将平面功能比较次要的卫生间、电梯、楼梯、机房等布置于日照、通风条件较差的北向或长时间接受太阳辐射的东西向,可避免冬季西北风灌入,起到很好地保暖节能效果。

四、住宅建筑体型节能设计

建筑设计中,减少建筑物外表面积,适当控制建筑体型系数(即建筑物外表面积与其所包围的体积之比),减少建筑面宽,加大进深或增加组合体,也是节能措施之一。从建筑外观形态上来讲,建筑体量大小和平面是否紧凑是影响能耗的两大因素。所以节能设计时建筑体型的平面、立面凹凸通常不宜变化较大,特别是背阴面北侧墙体的凹凸变化和外墙面积的增大均不可过大。总体来说进深大的建筑比进深小的好,长的建筑比短的好,外观整齐的建筑比凹凸变化的好。换言之就是,建筑体型系数越小,护结构的传热损失越小,对建筑节能越有利,对其适当控制可达到有效节能的目的。

五、建筑构造节能设计

对建筑构造节能的设计,个人认为选择成本适宜、保温隔热性能好的维护结构、节能材料及节能技术是实现建筑节能的关键。

①墙体节能设计:墙体是住宅建筑护构造的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国住宅小区主要为高层住宅一般由剪力墙结构组成,故大力推广保温隔热性能较好的加气混凝土砌块及复合墙体技术结合高效节能保温砂浆是实现节能设计的重要措施,因为使用此种保温材料设置在墙体的外侧能够有效的保护主体结构,并延长建筑的使用寿命,有效的减少了混凝土梁、柱等产生的的热桥效应,而产生“断桥”作用,达到预期的节能降耗效果。

②门窗节能设计:门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,现在建筑设计为了增大采光通风面积或表现现代建筑的特征元素,住宅建筑的门窗设计越来越大更是有全玻璃的幕墙住宅建筑,以至门窗的热损失占建筑的总热损失的40%以上,所以门窗节能也是住宅建筑节能的关键,门窗既是能耗散失的敏感部位,又关系到建筑采光、隔声、通风、立面造型。这就对门窗的节能提出了更高的要求,其节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,应尽量减小住宅门窗洞口的面积,控制住宅窗墙比;提高外门窗的气密性,采用高性能的密封措施,降低空气渗透率,提高气密、水密、隔声、保温、隔热等主要物理性能。使用新型的、隔热性能良好的门窗材料。所有外窗及阳台封闭门窗采用喷涂铝合金型材、塑料窗等,避免金属窗产生的冷桥。也可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃等诸多措施,均可起到减少能耗损失达到有效节能的目的。

③屋面保温隔热节能设计:屋面的保温也是住宅建筑护结构节能设计的重点。 屋面保温材料及节能措施选用要点主要为,一是保温材料不宜选用导热系数较高、密度较大的材料,以免增加保温层后导致屋面荷载加大、 厚度过高,使主体结构用料加大造成不必要的浪费; 二是保温材料不宜采用吸水率较大的材料,吸水率较大的材料在前期施或后期使用过程中因保温层大量吸水而降低保温效果及屋面防水层、保护层起鼓, 造成不必要的维修成本。

除了上述保温节能措施外,屋面还可以采用隔热降温的方法来降低建筑能耗,主要做法有: 屋面架空通风、 设计蓄水屋面或采用定时喷水措施、 屋顶种植绿化等。由于南方夏季日照时间较长, 太阳辐射强度大,为防止大量热辐射透入室内,在屋面增设隔热层, 这也是减小住宅空调耗能的一项重要构造措施。

六、住宅建筑绿化节能设计

绿化住宅建筑对节能降耗的功效也是不容忽视的,它可以有效改

善小区的微气候。

①屋顶绿化:即在屋顶种植空中花园,不但美化家园,让人赏心悦目,还能为住户提供户外活动和交往的空间,更重要的是兼具了很好的保温隔热效果。

②西墙绿化:植物具有调节气温的作用。在日照强烈的墙面,种植植物可以吸收太阳热量,减少传入室内的热源。故最简单的做法就是在建筑西墙上种植爬墙虎,来遮挡阳光直射墙面,通过叶面蒸发带走部分能量,减少温室效应。

③阳台绿化:阳台绿化也是绿化系统中的重要环节。具体做法是根据阳台外沿尺寸的大小,在充分考虑到住户操作安全方便和易于组织花槽排水后,设计适当宽度和深度的花槽,由住户自行种植或放置花盆,来美化室内环境,有效调节气温。

结语

总之,建筑节能是建筑规划设计创作、构造等的综合体, 作为节能设计的一员,我们应从自身做起,从不同角度依据建筑规范,基于节能设计理念,从建筑总体规划、平面、体形、构造、绿化等五方面综合考虑,灵活运用各种节能技术措施,趋利避害,进行最优化建筑节能设计,才能为建设节约型社会用尽所能,为实现我国可持续发展竭尽全力。

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1实施建筑节能设计的必要性

(1)我国能源消耗量不断增大,对我国社会经济的发展带来了一定的阻碍,因此,如何合理节约能源成为建筑业首要解决的问题。目前,我国建筑能耗居世界首位,这主要与人类活动密切相关。尤其是在住宅建筑设计中,若能实现建筑节能降耗措施,加强能源利用,就能够实现社会经济的持续发展。因此,我国实行了一系列的节能标准,并建立了相应的监管机制,以实现建筑节能目标。(2)随着我国社会经济的发展和人们生活质量的提升,能源消耗问题变得越来越严重,能源短缺形势也越来越严竣。据相关数据统计发现,出于住宅建筑使用耗能和建材耗能的综合考虑,住宅总能耗占全国能耗的35%左右,并且这一比例正在逐年增长。这使得人们不得不对建筑行业的发展要求和标准作出节能规范。

2住宅建筑节能设计的有效措施

2.1建筑整体规划节能设计

城市建筑都是自成建筑群或是与相邻建筑构成群体关系。通过合理的设计布局,可以最大限度的取得自然通风采光等自然条件,从而减少建筑内人工能源的消耗,甚至不需要消耗额外能源就可以满足人们使用的各种要求。建筑布局时要考虑到周围建筑环境对建筑用地的各种影响,总平面布置时,尽量用自然条件来满足主体建筑使用中的各种采光通风需要。例如,某住宅小区规划时,将高层板式的楼布置在西北方位,阻挡住深入小区中心的寒冷西北风。而将点式楼布置于东南向,中间交错布置多层与小高层,就可以较好地组织夏季穿堂风。同时住宅小区环境设计时,引入水体和植被,夏季临近水面的空气温度低3~4度,可以形成局部温差,促成空气积极流动,达到调节住宅楼温度的效果。

2.2建筑造型节能设计

建筑节能规范里的建筑体型系数这一指标就是通过表面积与围合体积的比例,控制建筑体量的凹退,从而降低散热面积。譬如设计采用南向弧线的形式,增加南向的表面积,同时减少北向门窗面积,可以较好的利用南向阳光的自然条件,减少北向的热量损失。再譬如,同一建筑物的顶部分别设计为坡顶和平顶。相比之下,坡顶的造型既可以丰富天际轮廓线,还可以增加一个缓冲层,降低顶层用户屋顶与外界交换热量而导致的温度变化幅度。坡顶部分如果设计为通风顶,能更好地降低夏季建筑吸热。在通风顶棚空间里铺设一层保温材料,将取得比平顶保温构造更好的保温效果。因为大多松散质地的建筑保温材料性能好,但是遇到水和水汽就会失去保温作用,而搁置在通风坡顶夹层正是最好的选择。平顶的造型一般要选择憎水型的保温材料,否则屋面直接曝露于大气,长久风吹日晒,容易导致保温效果降低。

2.3建筑细部节能设计

节能型城市建筑设计也要贯彻到建筑细部的处理,从而真正达到节能效果。建筑的墙体和屋面等对外部位用保温材料包裹,尤其混凝土构件这些薄弱的“冷桥”构件部位要用加厚保温材料等方法降低能量损失。保温材料的运用可以提高建筑墙体的热阻,降低通过墙体和屋面的热量交换,节约建筑采暖或制冷的能耗。屋面以及墙面等太阳直射的建筑部位还可以增做通风隔板的细部构造措施,利用室外空气换热带走吸收的热量,避免夏季吸热升温,从而节约空调制冷的建筑能耗。

2.4附加设施节能设计

每一个城市建筑单体就是一个能源细胞,共同构成了城市这一能源消耗主体,如果能充分发掘城市建筑自身的占地优势,附加设施生产能源,就能将城市建筑变成一个个能源生产体,补充自身消耗的能源。国内城市建筑幅员广阔,占据城市的大部分面积,如果利用太阳照射的各处受光面,譬如在建筑的屋面和停车场顶棚等处加设光电转化的光电池板,将太阳能转化成电能,供城市建筑使用,不失为一种增收节能的途径。

2.5住宅单体节能设计

(1)平面布置。在住宅建筑设计过程中,首先要做是控制好建筑功能空间的尺度、面积和进深,包括卧室、起居室、餐厅、厨卫等。但目前来说,在建筑设计中仍存在着一些问题,直接影响到人们的正常使用。如有些设计人员盲目扩大起居室面积、住宅卫生间设置数量过多、进户过厅设计过于奢华等。因此,在建筑设计中我们要注意功能空间的紧凑性,控制好住宅空间尺度,避免住宅功能空间出现过多的浪费。另外,还要合理地布置居住空间,在空间布置时应将建筑设置于南向,并做好日照、通风和空气对流。(2)提高住宅的层数和居住区的容积率。在住宅建筑设计中,住宅层数与居住区的容积率成正比关系。然而,当住宅层数呈增时,其容积率就会增加,这是由于住宅用地主要由两部分组成,即基底用地和日照间距用地。随着住宅层数的增加,我们只能对住宅基底用地进行重复利用,扩大日照间距。从建筑节地曲线可以看出,建筑低层至多层节地效果较明显,而建筑中高层节地效果尚可,对于建筑高层,其节地效果明显不足。住宅层数的不同,具有不同的优缺点。低层:能营造较好的居住环境,用地耗量大。多层:节地效果较好,居住环境较好。中高层:节地效果较为明显,且18层以下可以布置—个安全出口,共用一部电梯时,能够节约成本,且扩大视线。高层:居住区的环境好,空间通透,视野好。但建设周期长,投资成本高,且维护费用多。(3)体形系数控制。建筑节能规范中规定了不同地区的体形系数标准值,以达到控制护结构面积的目标。为了对建筑体形系数的超限值进行调节,我们一般采用加强护的保温隔热措施。对于夏热冬暖地区,我们可以采用增加自然通风流量进行体形系数控制,但是在控制中要避免由于追求建筑立面凹凸效果而造成体形系数过大问题。(4)窗墙面积比控制。在建筑窗墙面积比控制时,我们应考虑到当地气候,注重建筑的朝向和房间功能,同时还要控制好窗面积。若窗面积设置过大,并不能体现建筑现代化风格。而是更要注重建筑的朝向和功能,控制好多层住宅和高层住宅的开窗面积,禁止随意开设落地窗、飘窗等。

3结束语

总而言之,随着我国现有的能源危机的增多,建筑业建设规模不断扩大,建筑的能耗量随之日益增多。因此,作为一名合格的设计师,我们应结合当地气候环境、合理布局、绿化节能进行住宅建筑设计和规划,同时在设计中还要做好住宅建筑结构、门窗及过渡空间等节能保温措施,以实现建筑节能降耗的目标,促进建筑业的可持续发展。

作者:张凯 单位:广东博意建筑设计院有限公司

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一、住宅小区节能设计理念

技术的进步使得空调、暖气等采暖制冷设备广泛应用于住宅建筑中,住宅小区建筑一瞬间成为高能耗建筑。据统计表明,我国能源消费总量所占的比例已从上世纪70年代末的10%,上升到近年的30%左右,加之我国大部分地区气候条件多为冬冷夏热,煤炭采暖,空调制冷等设备产生的巨大建筑耗能量,对城市生态环境和住宅居住环境造成了一定程度的污染,严重影响到居民的身心健康。种种副作用的出现和能源的日益匮乏,使得人们对建筑节能的意识逐步提高,对节能设计的要求也随之不断完善。

节能设计是指在少使用或不使用采暖、制冷设备的前提条件下,尽可能采用自然通风,合理建筑总体规划、加强墙体节能、外门窗节能等措施,让室内气温一年四季维持或接近在人体舒适范围之内。在进行建筑节能设计时,首先要符合我国现行国家标准《住宅设计规范》要求;其次对住宅小区的节能、绿化生态设计要尊重当地居住生活习惯,适应当地的气候特征,以发展地方建筑文化为基础合理节能设计;最后,要统筹全局着眼于城市总体规划战略,从经济性、全局性、地方性出发,结合建筑市场运作,把节能技术和绿色生态建筑相融合,形成一整套住宅产业化技术。总之,在进行住宅小区节能设计时,要始终将“统筹城市总体规划战略,发展地方建筑文化,采用新技术、新工艺、新材料等生态节能措施,达到人与自然的和谐统一”,作为建筑节能设计的理念,方能长久服务社会,造福黎民。

二、住宅小区建筑总体节能规划

住宅小区建筑总体规划设计应与单体建筑相协调,与节能设计相配合,应统筹考虑建筑宏观因素,如朝向、方位、日照间距、通风、绿化等, 充分利用当地的天然热源、自然风等来实现小区内每栋住宅单体夏季都有充足的迎风面,冬季都有充足的日照,通过利用自然能源来满足建筑通风、采光与采暖的要求,达到建筑节能的目的。其中自然通风就是实现建筑节能的有效手段之一,它可以大大减少空调、暖气等设备带来的高能耗,改善室内热环境,降低建筑物的实际使用能耗。特别是高层住宅建筑群内部易受到回旋涡流的作用,容易出现死角,不利于室内的自然通风,所以调整好建筑单体之间的组合,使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外,避免出现滞流区,十分重要。同时在总体节能规划时,建议可以合理利用雨水回收系统,透水地面砖等节能、环保技术以及配套设备(能源供应、小高层给水、公共照明、电梯等)采取节能措施,大力推广部分太阳能热水供应系统等先进技术,可以形成全方位的住宅建筑节能体系,能够实现低能耗、高舒适的住宅居住环境。

三、住宅建筑平面节能设计

实践证明:建筑平面的巧妙设计能够获得良好的节能效果。我国地处北半球,太阳方位角和高度角的变化规律使得南向成为最佳节能的建筑朝向,而且南朝向的建筑与我国夏季盛行的东南风可成垂直关系,容易形成自然通风中的最佳“穿堂风”,避开冬季寒冷的西北风。故建筑平面宜设计成南北向,而且将居民长时间活动的居住空间,如客厅、主卧等设于南向位置,可以很好地利用自然环境,达到室内环境的最大舒适度,为住户节约空调和采暖的能耗。同时将平面功能比较次要的卫生间、电梯、楼梯、机房等布置于日照、通风条件较差的北向或长时间接受太阳辐射的东西向,可避免冬季西北风灌入,起到很好地保暖节能效果。

四、住宅建筑体型节能设计

建筑设计中,减少建筑物外表面积,适当控制建筑体型系数(即建筑物外表面积与其所包围的体积之比),减少建筑面宽,加大进深或增加组合体,也是节能措施之一。从建筑外观形态上来讲,建筑体量大小和平面是否紧凑是影响能耗的两大因素。所以节能设计时建筑体型的平面、立面凹凸通常不宜变化较大,特别是背阴面北侧墙体的凹凸变化和外墙面积的增大均不可过大。总体来说进深大的建筑比进深小的好,长的建筑比短的好,外观整齐的建筑比凹凸变化的好。换言之就是,建筑体型系数越小,护结构的传热损失越小,对建筑节能越有利,对其适当控制可达到有效节能的目的。

五、建筑构造节能设计

对建筑构造节能的设计,个人认为选择成本适宜、保温隔热性能好的维护结构、节能材料及节能技术是实现建筑节能的关键。

①墙体节能设计:墙体是住宅建筑护构造的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国住宅小区一般由剪力墙结构组成,故大力推广保温隔热性能较好的烧结多孔砖和加气混凝土砌块以及复合墙体技术是实现节能设计的重要措施,因为使用此种保温材料能够有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等,而产生“断桥”作用,达到预期的节能降耗效果。

②门窗节能设计:门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,应尽量减小住宅门窗洞口的面积,控制住宅窗墙比;提高外门窗的气密性,减少冷风渗透;保证门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。具体可设置北向、东西向、南向的窗墙比不超过20%、30%、35%。设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。所有外窗及阳台封闭门窗采用喷涂铝合金型材、塑料窗等,避免金属窗产生的冷桥。也可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃等诸多措施,均可起到减少能耗损失达到有效节能的目的。

③屋面保温隔热节能设计:建议小区屋面采用“倒置式隔热保温屋顶”技术,采用XPS 保温板放置在屋面的防水层上,此板在屋面上长期与水汽接触时,能保持恒定的低导热和高抗压性能。

六、住宅建筑绿化节能设计

绿化住宅建筑对节能降耗的功效也是不容忽视的,它可以有效改

善小区的微气候。

①屋顶绿化:即在屋顶种植空中花园,不但美化家园,让人赏心悦目,还能为住户提供户外活动和交往的空间,更重要的是兼具了很好的保温隔热效果。

②西墙绿化:植物具有调节气温的作用。在日照强烈的墙面,种植植物可以吸收太阳热量,减少传入室内的热源。故最简单的做法就是在建筑西墙上种植爬墙虎,来遮挡阳光直射墙面,通过叶面蒸发带走部分能量,减少温室效应。

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中图分类号: TU241.99 文献标识码:A

1 住宅建筑节能设计的核心及重要性

1.1促进环保,建设绿色住宅。随着社会文明的不断进步,人们对居住环境的要求越来越高,更关注建筑的人性化设计和居住的生态环境、舒适度、健康指数。在倡导节能环保理念的背景下,对住宅建筑进行节能设计,避免因高能耗带来的资源浪费、健康伤害和生态环境污染问题,提高住民的生活品质和幸福指数。

1.2实现节能,降低生活成本。现代建筑设计引入节能减排机制,应用先进的节能技术和节能材料,如保温技术、控制建筑形体、新型墙体材料、双层钢化玻璃等技术材料的使用,有效提高了住宅建筑的热环境质量,提升住宅见者的热效率,既节约能源,又降低了居民的生活成本。

1.3减小能耗,促进经济发展。

我国是能源消耗大国,消耗总量位居世界第二,其中,建筑耗能、工业耗能与交通耗能成为我国能源消耗的三大硬伤,而建筑能耗就占总消耗量的1/3以上,形势十分严峻。因此,从住宅建筑节能设计上实现节能降耗,改变建筑耗能过度的现状,以促进社会经济的持续稳定发展,是功在当代、利在千秋的美事。

2 中国建筑能耗基本情况

我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。

3 住宅建筑设计基本的节能意识

在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本的节能措施。因此,我国现行国家标准《住宅设计规范(GB 50096-1999)》中规定“每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照,当一套住宅中,居住空间总数超过四个时,其中宜有两个获得日照。”在现行国家标准《城市居住区规划设计规范(GB50180)》中,规定了住宅的日照标准的最低时限。

4 建筑节能设计技术措施

4.1墙体节能:

墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,部分地区传热系数不超过1.16W/(m2·K),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。

4.2改善门窗性能

外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。

4.3供暖系统节能技术

平衡供暖、热量按户计量及室温控制调节、管道保温都是节能工作发展的方向。平衡供暖是指利用计算机对供暖系统进行全面的水利平衡调试,改善供暖质量,同时节约能源;而且即将出台的《地板取暖细则》也将对地板取暖的应用和普及起到一定的推动作用。

地板取暖是通过埋设于地板下的加热管——铝塑复合管或导电管,把地板加热到表面温度18至32摄食度,均匀地向室内辐射热量而达到取暖效果。地板取暖相对于传统取暖优势明显首先,第一,房间温度分布均匀,第二,地暖有利于营造健康的室内环境,可以杜绝灰尘团和浑浊空气的对流,给人一个清新、温暖、健康的环境。第三,高效节能。第四,节省空间。

4.4屋顶节能技术

平顶屋顶和尖顶屋顶都可以采用设置保温层的办法到达节能的目的,提高顶层住户的居住质量。现在新的趋势是众多楼盘出现了屋顶花园。“屋顶绿化”作为一种不占用地面土地的绿化形式,不仅能为城市增添绿色,而且能减少建筑物屋顶的辐射热,减弱城市的热岛效应。在如今大部分小区内用于绿化的规划用地所剩不多的状况下,发展“屋顶绿化”便成了住宅添绿的重点。

但屋顶绿化在北方市场中,并不一定会成为流行趋势,因为一方面受北方特殊气候的影响,如冻土层比较深,天气干燥等,容易形成“败景”;另一方面在技术上要求较高,必须考虑楼体的承受力,顶层的排水和遇到大风天气等问题,提高工程造价。

充分利用太阳能资源,太阳能作为一种天然的洁净能源,也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。然而由于各方面原因,目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主,存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用,就可以大大节省常规能源,也是建筑节能的发展方向。

结语

总之,只要按照节能新标准严格把好节能设计关,监督好施工节能用材关,就能有效提高居住建筑节能效率,降低建筑能源耗费,节约居家生活成本,为住户打造真正的环保节能、舒适、健康、方便的高品质住宅,为国民经济可持续发展做出贡献。有效地节约土地和能源,是中国可持续发展的战略。将建筑热式技术与恰当应用新材料、新构造相结合,搞好节能建筑设计和施工,促进建筑节能和利用自然能的进一步发展和建筑热功能的进一步改善,是我国建筑工作者进入21世纪的重要任务。

参考文献

篇10

Abstract: the building as a complete system, how to realize efficient use of resources, as a minimum, cause of the impact on the environment is an important link of managing the sources of energy according to building energy efficiency design as long as the new standard strict building energy efficiency design level. In our country, the total energy consumption of building energy consumption of more than 27% per year in the rate of 1% increase, from the Angle of energy saving design effective control of the energy consumption, save energy use, become the important link of the design work.

Keywords: residential; Building energy efficiency design

中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:

引言

采用改善建筑围护结构保温和隔热性能,提高采暖、空调、通风设备及系统的能效,充分利用自然通风、余热回收、太阳能资源等措施,在保证相同的室内环境舒适参数的条件下,有效降低供热、通风、空调的消耗量,是节能的有效方法。因此,现代住宅建筑的节能设计应从建筑平面布置及体型系数、墙体等护结构、外门窗构造、太阳能利用等方面采取合适、合理的设计构造措施,做到既保证室内环境舒适,又最大限度控制能量流失,从而确保实现建筑物的使用要求和节能效果。

一、建筑物的平面布置及体形系数应满足节能需要

在住宅建筑设计方面,建筑群的布置和建筑物的平面设计合理与否,对冬季获得太阳辐射热和夏季通风降温是十分重要的,比如建筑物的主体朝向,如果由南北改为东西向,耗热量指标约增大5%,空调能耗或外遮阳成本将增大更多。另外建筑体形系数也是建筑热工特性的一个重要指标,很多文献中提到,体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。图1及图2分别显示了两种典型的住宅平面形式,图1是明厨暗厕式住宅平面,图2是明厨明厕式住宅平面,在相同建筑面积的情况下,图2建筑的体形系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)较图1高0.032,很明显从体形系数方面图1型式的建筑平面优于图2。因此,在满足建筑诸多功能要素的条件下,应尽量减少建筑体形的凹凸或错落,降低建筑物体形系数。

图1明厨暗厕式住宅平面示意圈图2 明厨明厕式住宅平面示意图

二、住宅建筑墙体结构节能措施

1、采用节能的新型墙体材料

建筑墙体是护结构的主体,因此其应用的材料保温性能直接影响到建筑的耗热量。过去我国多以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,夏热冬暖地区《居住建筑节能设计标准》规定,传热系数不应超过2.0W/(m2•K),而常用的内外抹灰砖墙传统结构的住宅,传热系数都大于上述节能标准数值,因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体等新型墙体技术。尽量减少外墙的传热系数,增加外墙的保温隔热性能。目前,广西区内的建筑节能保温系统主要采用玻化微珠、EVB外墙外保温系统。节能材料主要是玻化微珠无机保温砂浆和EVB无机保温砂浆。

2、墙体保温节能方法效果对比分析目前,在建筑工程中常用的外墙保温主要有:内保温、外保温、内外混合保温等方法。

外墙内保温就是外墙的内侧使用聚苯板、保温砂浆等材料,从而使建筑达到保温节能的作用。外墙内保温一个明显的缺陷就是:结构冷热桥的存在是局部温差过大导致产生结露现象(俗称出汗)。由于内保温保护的位置仅仅在建筑的内墙及梁内侧,内墙及板对应的外墙部分的不到保温材料的保护,因此,在此部分形成冷(热)桥,冬天室内的墙体温度与室内墙角(保温墙体与不保温板交角处)温度差约在10℃左右,与室内的温度差可达到15℃以上,一旦室内的湿度条件适合,在此处即可形成结露现象。而结露水的浸渍或冻融及易造成保温隔热墙面发霉、开裂。

外墙外保温则是将保温隔热体系置于外墙外侧,使建筑达到保温节能的目的。由于外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧,从而使主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减小,对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷(热)桥,有利于结构寿命的延长,应作为外墙保温的首选。

内外混合保温是在设计与施工中,外保温施工操作方便的部位采用外保温,外保温施工操作不方便的部位作内保温,从而实现对建筑保温节能的施工方法。混合保温可以提高施工速度,对外墙内保温不能保护到的内墙、板同外墙交接处的冷(热)桥部分进行有效的保护,从而使建筑处于保温中。然而,混合保温对建筑结构却存在着严重的损害。外保温做法部位使建筑物的结构墙体主要受室内温度的影响,温度变化相对较小,因而墙体处于相对稳定的温度场内,产生的温差变形应力也相对较小;内保温做法部位使建筑物的结构墙体主要受室内环境温度的影响,室外温度波动较大,因而墙体处于相对不稳定的温度场内,产生的温差变形应力相对较大。局部外保温、局部内保温混合使用的保温方式,使整个建筑物外墙主体的不同部位产生不同的形变速度和形变尺寸,建筑结构处于更加不稳定的环境中,经年温差结构形变产生裂缝,从而缩短整个建筑的寿命。保温节能措施中采用内外保温混合使用的做法是不合理的,比作内保温的危害更大,不宜采用此种做法。

三、外门窗节能措施

建筑物耗热量是由围护结构传热耗热量及门窗空气渗透耗热量两部分组成,通过本地区多层住宅试验分析,其中围护结构传热耗热量约占总量的73~77%,空气渗透耗热量占23~27%,由此可以看出护结构是节能设计中的主体,而在传热耗热量所占的份额中,外墙约占23~34%;窗户约占23~25%;楼梯间隔墙约占6~11%;屋顶约占7~8%:阳台门下部约占2~3%:户门约占2~3%:地面约占2%;将窗的传热耗热量与其空气渗透耗热量相加,约占全部建筑耗热量的50%,由此得出的结论是一栋好的节能建筑,采用保温性能及密封性能优异的门窗是至关重要的。根据国内外的相关数据表明,窗户面积每增大10%,则相当于整体护保温系统K值降低0.08W2/(m•K).因此在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,应尽可能减少住宅外门窗洞口的面积,以减少能量的损失。同时,选择适宜的门窗材料及构造设计也是其保温性能及密封性能的良好保证。

四、屋面节能措施

在建筑工程中不断改进外墙、外窗的保温性能后,还需要进一步加强屋面保温隔热的研究。建筑屋面节能措施的要点:①屋面保温层不宜选用密度大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大:②屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排水孔以排除保温层内不易排出的水分。现在,高效保温材料已经开始应用于屋面,一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境:芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。此外,屋顶绿化己成为许多现代城市住宅的节能选择,既美化了屋顶,又能起到良好的节能效果,有利于节能减排,符合低碳要求。

五、其它节能降耗措施

1、降低夏季空调能耗

夏季室内外温差较小,根据人们在非寒冷季节通风换气的生活习惯,窗的开启面积要适当,保证卫生需求,应不低于1.0次/h。当室外温度低于室内温度时,应该主要依靠通风换气排除室内产热能和进入的太阳辐射热。试验表明,增大通风换气次数对降低夏季空调能耗效果明显,而且达到1.0次/h通风换气并不困难,只要建筑平面布局合理,窗的开启面积适当,是完全可以满足的。

2、充分利用太阳能资源

太阳能作为一种天然的洁净能源,也是住宅建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看,煤、电、油的供应紧张已经不容忽视,太阳能应该由补充能源向“代替能源”发展。特别是太阳能热水器经过20年的发展,产品的生产研发技术日趋成熟,越来越受到消费者的青睐。另外,从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看,太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因,目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主,存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中,在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中,预留太阳能设置位置,特别是在厨房、卫生间内要综合太阳能热水器管道系统。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用,就可以大大节省常规能源,这是建筑节能的一个重要发展方向。

3、新能源的运用

篇11

Abstract: In recent years, with the continuous improvement of people's living standards, people are concerned about the residential quality at the same time, more and more emphasis on the energy-saving effect of the residential energy-efficient buildings has become a major trend in the development of the construction industry. In this paper, the author many years of practical experience, analysis and discussion around contemporary building energy efficiency design features, for my colleagues a reference for, to help to further enhance the level of contemporary residential energy conservation.Keywords: residential; energy-saving design; wall energy saving; doors and windows energy saving; monomer energy efficiency

中图分类号:S210.4 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

引言:在过去的时间里,我国的建筑也取得了突飞猛进的发展,为人们提供了更加舒适和便利的生活环境。然而在各式各样的住宅建筑拔地而起的同时,也引发了巨大的能源消耗和环境污染问题,建筑节能设计已成为世界范围内建筑发展的基本方向。如何进行节能设计,如何更好地落实国家对建筑节能设计的相关规范与政策,为人们营造舒适、健康、节能的居住环境,已成为当代住宅设计人员的迫切需要解决的重要问题。

概述

所谓建筑节能并不是消极意义上的节省,而是积极的提高能源的利用效率。换句话说,也就是在建筑中合理的使用和利用能源,不断地提高能源利用效率。

建筑业作为高能耗行业,其高能耗问题已日益受到人们的关注。尤其是近年来,我国建筑业飞速发展,带来了能源的巨大消耗,加剧了能源危机。大力发展节能型建筑是社会经济发展的需要,能够有效缓解能源紧张的局面,减轻环境污染,推行建筑节能势在必行。大力发展建筑节能,加强建筑节能是关键。近年来,人们对生活质量的要求不断提升,住宅节能设计的重要性日趋凸现出来。

节能设计要点

一)建筑物整体节能设计

所为建筑物的整体节能设计主要包括建筑物的体型规划与设计。所谓住宅的体形规划与设计,主要是指对住宅的整体体量、朝向及形体组合等各个方面的合理设计,它能够使住宅更好地适应微气候环境,并充分利用有利的因素来达到节能降耗的目的。例如,蒙古包的设计就能够很好的适应草原的恶劣气候,能够有效地减少散热面积、抵抗风沙的侵袭。

此外,合理的选择住宅的日照及朝向,建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向,应尽量使住宅主要房间在冬天避开主导风向且日照充足,在夏季避开太阳辐射并且能够充分利用自然通风。

实际上,建筑物的朝向往往会受到地区历史文化、城市规划、地形等多方面因素的影响,要想兼顾夏季放热和冬季保暖并非易事,在实际设计过程中,应全面考虑各种因素的得失,选择最佳朝向,进而达到更好的节能效果。

二)单体节能

建筑单体节能是提升建筑物整体节能效果的关键所在。下面主要针对住宅的墙体节能设计、屋面节能设计以及门窗的节能设计进行分析:

门窗节能设计

外门窗传热系数较高(通常为墙体的3到4倍),是住宅耗热的一个主要途径,因而,加强住宅的门窗节能设计对于提升建筑物的节能效果至关重要。在进行设计时,应抓好以下几个重点:

(1)控制窗墙比:控制好不同朝向的窗墙面积比,减少不利朝向的热能损失。尤其在寒冷地区,为了有效的减少冬季的能耗损失,则应尽可能减少北向开窗面积。我国的民用建筑节能设计标准规定,不同朝向的窗墙比应满足以下规定:

不同朝向的窗墙面积比

如超过表中所规定的数值,则应调整外墙和屋顶等围护结构的传热系数,从而使建筑物的耗热量指标满足相关规定要求。

(2)设置外遮阳:对于夏季温度较高的地区,可以在住宅的外窗设置外遮阳,进而切实降低夏季制冷能耗。

(3)合理设置门窗通风换气,尽可能采用自然通风。

(4)对于冬季温度较低的地区,应在住宅的外门设置门斗等,切实减少冷风渗透,提高保温效果,降低取暖能耗。

(5)尽量少做落地窗和飘窗等,并且要在满足自然通风的前提下,结合房间的实际功能强调开创有别。

(6)选用胶条密封,提高门窗的密闭性;选用节能效果较好的门窗配件、材料和窗型。

墙体节能设计

除了门窗之外,墙体也是住宅室内外热交换的一个主要介质,加强住宅外墙的保温隔热能够有效避免能量的损失,进而降低能耗、提升节能效果。

1)保温隔热

首先,在住宅外墙设计中,应在保证满足其基本的承重、安全围护等功能的前提下,优选具有良好保温隔热效果的墙体材料,并且还应对传热性较好的墙体部位加设保温隔热层,避免过高的能耗损失。

2)节能构造设计

对于住宅的墙体节能设计,除了要采取相应的保温、隔热措施之外,还应结合住宅所在地区的气候条件等,对建筑物进行特殊的构造设计,进而有效地改善住宅的微气候环境,更好地提升节能效果,例如,水墙、夹心墙体设计设计及导风墙体设计等。

3)合理控制体形系数

还要尽可能减少住宅的体型系数, 所谓体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的之比。在进行建筑设计时,减少建筑物的外表面积,避免过多的形体凹凸能够达到良好的节能效果。体形系数越小、节能效果越明显;外表面越整齐节能效果越好。

建筑物的节能设计标准规定:应将建筑物的体形系数控制在0.30以内;如果大于这一范围,则应在外墙采取措施加强保温。

4)墙体朝向与面积