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住宅建筑节能设计

时间:2023-07-18 17:25:06

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇住宅建筑节能设计,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

住宅建筑节能设计

第1篇

【关键词】住宅小区;建筑节能;节能设计

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。

参考文献:

第2篇

关键词:建筑住宅;建筑设计;现状;节能设计

Abstract: the core content of building energy efficiency is to reduce energy, resources consumption, to reduce the damage to the environment, and use as far as possible to improve the quality of the residents of new technology, new material. In China, low energy consumption energy-saving residential buildings are the inevitable trend of the development of residential buildings, this paper discusses the building energy efficiency building design key points.

Keywords: building homes; Architecture design; The present situation; Energy saving design

中图分类号: TU2 文献标识码: A 文章编号:

1 建筑节能设计内涵

建筑节能是一个系统工程,从建筑材料和制品的选择与生产、建筑规划与设计、建筑施工技术与管理、建筑设备设计与选型,到建筑物在使用过程中自然能源的开发与利用,采暖、空调、照明等设备的能耗节省,各个环节相互协调和紧密联系。在现有建筑中,城市建筑普遍存在着围护结构保温隔热性和气密性差、供热空调系统效率低下等问题,节能潜力巨大。

2 居住建筑节能设计原则

一般来说,节能设计的原则是指在整个建设活动中,通过综合衡量住宅小区各个方面,在不破坏原有环境的条件下,通过建筑布局、建筑形体等方面的节能设计,尽可能减少自然资源耗费,将环境、气候等综合因素转化为高品质的空间、高舒适度的环境和完美的建筑形式。

2.1在居住区的规划中,一般根据夏季主导风向进行规划,采用合理的布局、间距和适当的建筑体形以及路网的合理布局、绿化的分布等等,这些都会影响建筑的日照和通风,影响建筑的能耗。

2.2在居住建筑的建筑单体节能设计实践中,对夏热冬冷、寒冷和严寒地区,通常采用增加房屋进深、控制其体形系数的办法来减少建筑外表面与室外空气的接触,减少散热、降低建筑物采暖能耗。

2.3在建筑构造设计和施工中,通过采用外保温技术进行保温隔热的外墙节能设计; 通过阻断热桥的方式达到保温节能的效果; 通过采用高效保温隔热屋面或者不同的屋面形式进行屋顶的节能设计; 通过提高门窗的气密性,采用适当的窗墙面积比、加窗玻璃层数,采用百叶窗等措施来提高门窗的保温隔热性能; 通过建筑遮阳设施的设计降低太阳辐射过热和眩光,从而改善室内环境气候,提高室内热舒适性和视觉舒适性,最终达到节能目的。

3建筑节能技术现状

自达尔文的生物进化论出现之后,适者生存的理念便开始不断地影响着人们的生活与社会的发展。

无一例外,它也影响着中国建筑业的发展进程,但不管行业如何发展都需要以技术作为基本前提,建筑节能的推广普及亦离不开基础性的技术开发与研究。节能的技术体系应该包括节能的新理论、新标准、新技术、新构造和新工艺等,应涉及建筑节能的设计、施工、评估、维护等环节。

建筑节能作为一门综合性学科,涉及到建筑、暖通、电气、建材、环境、检测、计算机应用等诸多专业内容,是多学科的交叉和结合。假若把节能建筑当作一种特殊的产品,从研发产品的角度出发,节能建筑开发各主要环节的相对独立,也形成了建筑节能技术推广普及的障碍。

一方面是从建筑节能科研成果到建筑节能产品的转化、从建筑节能产品的工厂生产到工地和应用都需要经过较多的周折,源于科研、生产、建设等各环节联系松散。

部分地区现在推行的推荐产品、推荐图集等做法很受建筑师欢迎,但其在产品覆盖面、普及率以及实际应用上还有较大差距;而另一方面,设计方、施工方不能在第一时间得到最先进的节能产品,更没有去研究、选择、试验新产品、新构造的精力和勇气。

在节能材料施工方面,诸如墙体外保温的防开裂、限高、贴面砖等一些技术难题的攻关缓慢,由此看来,建筑节能技术开发研究还任重道远,也需要国家及地方政府在建筑节能技术开发和创新方面加大政策支持力度。

4建筑节能设计

建筑节能设计是节能建筑开发的一个关键环节,因此从国家到各地方、各级主管部门均将节能设计的专项审查作为一个十分重要的环节来抓。中国目前经常用于建筑节能的途径有以下几种。

4.1建筑体形系数

建筑体形系数是节能建筑设计特别重视的问题。体形系数,即指建筑物的外表面积与外表面积所包围的体积之比。建筑体形的变化,直接影响建筑采暖空调的能耗大小。从降低能耗的角度出发,应将体形系数控制在一个较低的水平,但过低的体形系数会压制建筑设计师的创作灵感,平面布局受到限制,使建筑造型呆板,使用功能不能合理的安排。

因此,在具体的设计过程中,须权衡利弊,合理确定建筑造型,凹凸面不要过多,尽可能减少建筑的护面积避免体形变化过多而使体形系数增大,应将体形系数定在一个标准规定的范围内,以减少建筑能耗。

4.2合理选址

建筑选址在整个建筑过程中占有重要地位,其主要从周围的气候、土质、水质、地形等周围环境因素综合考察确定。建筑选址的最终目的是在不破坏生态平衡的基础之上使建中融入外部环境,特别是气候环境之中,为实现节能创造条件。

4.3建筑朝向

建筑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防止太阳辐射。

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均满足夏季防热和冬季保温是困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒。

4.4自然通风

从节能和舒适的角度考虑,自然通风是设计中要注意的1个很重要的问题,良好的自然通风,不仅有利于改善室内的热舒适程度,而且还可减少空调运行的时间,有利于降低建筑物的实际使用能耗。

在建筑设计中平面应避开冬季主导风向,充分利用春、夏、秋季凉爽时段的自然通风,通过被动方式,利用室外气流带走室内产生的余热,从而保证室内的热舒适性,并缩短空调开启时间,达到节能的目的。

第3篇

关键词:节能住宅设计能源

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

[1]王玉玲,朱江雁,.浅谈住宅建筑节能设计[J].新疆化工,2006,(1).

第4篇

关键词:住宅小区;建筑设计;节能;措施

0.前言

为了应对全球气候变暖,世界各国都努力争取节约能源,提高能源利用效率,开发风能、太阳能等清洁能源,减少燃煤、燃气发电,最大限度减少CO2等室内温室气体排放量。我国政府也不例外,更是把节约资源作为一项长期的基本能源政策,建筑节能就是这项基本国策的具体体现。

为实现建筑节能,建设部提出了三步节能标准。即以1980-1987年当地通过设计能耗水平为基础,第一步由1986年起达到节能30%,第二步由1996年起达到节能50%;第三步由2005年起达到节能65%。根据建筑节能三步走的要求,使我们必须较大幅度的降低建筑护墙体和屋面、地面、挑阳台底板的热传导系数限值,重点要求我们对外墙(包括外墙上的所有门窗)、屋面等主要围护体系做出技术上科学合理、经济上可以逐步承受、施工方便可行的技术方案,现就住宅建筑节能技术措施进行总结和分析,为今后的建筑节能提供有益的参考。

1、住宅小区规划的节能设计

住宅小区应合理的规划,根据建筑物的体型及各种因素及布局来考虑,如(小区的位置、朝向、建筑布局、地形地势等),同时利用小区所在区域的天然风源、热源等来满足每一栋住宅建筑在夏季都有充足的风源,冬季都有充足的日照,从而实现小区建筑通风、采光与采暖要求的目的。住宅小区建筑单体之间的组合对气流的形成具有直接的影响,特别是高层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,从而形成不利的小区微气候。因此,为了营造绿色舒适的小区微环境,应调整好单体之间的组合,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。另外,绿化和水体可以改善小区的微气候。设计时,应结合住宅小区规划布置绿化和水体,以此进一步改善室内外的物理环境(声、光、热),减少热岛效应,改善局部气候,保证小区内的空气温度、湿度、气流速度和热岛强度等各项指标符合健康舒适和节能要求。

2、住宅建筑平面的节能设计

住宅建筑平面设计中首要问题是确定适当的套型面积。因为适当的套型面积不但可以节约用地,还可以大大节约建筑用材,减少营造、维护与使用过程中的能耗。另外,建筑平面的巧妙布局亦能获得较好的节能效果。由于我国地处北半球,太阳高度角和方位角变化规律使南朝向成为最佳节能的建筑朝向。此朝向夏季可减少太阳辐射热,冬季可增加太阳辐射热,而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系,容易形成穿堂风,而又避开了冬季盛行的西北风。因此,将住户长时间活动的居住空间(如客厅、主要卧室)设于日照通风条件最佳的南向位置,利用自然环境使室内达到最大的舒适度,为住户节约空调和采暖的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间,所以建筑平面宜设计成南北向。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置平面功能比较次要的厨房、卫生间、电梯、楼梯、管道井、机房等,以避免冬季西北风灌入,挡住东西向日照直接照射主要房间。据有关资料显示,在其他条件相同的情况下,南北向的多层建筑的传热耗热量比东西向可降低6%左右。

3、住宅建筑体形的节能设计

减少建筑物体形系数,也就是减少建筑物外表面积,减少护结构面积,减少建筑形体的凹凸,也是节能的有效措施之一。体形系数是指建筑物的外表面积和外表面积所包围的体积之比,体形系数越小,护结构的传热损失越小,对建筑节能越有利。也就是说, 在其他条件相同的情况下,进深大的建筑比进深小的好,长的建筑比短的好,高的建筑比矮的好,外表整齐的建筑比外表凹凸变化的好。为了得到合理的有利节能的住宅建筑体形,在严寒和寒冷地区,住宅的体形系数宜控制在0.3及0.3以下;在夏热冬冷地区,条式住宅的体形系数不宜超过0.35, 点式住宅的体形系数不宜超过0.4;在夏热冬暖地区北区内,单元式、通廊式住宅的体形系数不宜超过0.35,塔式住宅的体形系数不宜超0.4。这就要求建筑师在进行建筑创作时,除考虑建筑的平面布局和建筑造型外,还必须适当控制建筑物的体形系数,以达到节能的目的。

4、住宅外墙的节能设计

墙体是住宅护结构的主体,是建筑室内外热交换的主要介质。建筑节能中有约25%是通过外墙的保温隔热性能来实现的。因此,墙体的设计是不容忽略的一个方面。外墙除了应具有基本的承重、安全围护等功能外,还应考虑选用保温隔热性能好的墙体材料,对传热性好的墙体或墙体中传热性好的部位应加设保温隔热层。目前,常用的几种外墙材料中,保温隔热性能较好的是多孔粘土砖和加气混凝土砌块以及复合墙体。复合墙体中绝热材料主要有岩棉、矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫塑料、加气混凝土等。复合墙体保温隔热宜选用外墙外保温。外保温的绝热材料是连续外包的,能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。另外,也可以利用植物来调节气温。在日照强烈的墙面,种植植物来吸收太阳热量,减少传入室内的热源。据报道,建筑西墙种植爬墙虎,在植被遮蔽90%状况下,外墙表面温度可降低8.2℃,并有利于吸尘和消音,减少温室效应。

5、住宅屋面的节能设计

在建筑物受太阳辐射的各个外表面中,屋面是接受太阳辐射时间最长的部位,因此受辐射热也是最多的,相当于东西向墙体的2~3倍,所以它的保温隔热也显得尤为重要。保温隔热的材料宜选用密度大、导热系数小、憎水或吸水率较小的材料(如膨胀型泡沫聚苯板)。采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上,可有效防止传统屋面构造中防水层容易老化从而影响保温隔热效果的问题。此种方法施工简易,可广泛采用。

另外,利用屋顶种植花卉、灌木等植物形成生态型屋面,既可阻挡热源,减少温室气体的排放,达到保温隔热的效果;又可美化环境,改善城市气候,做到一举两得。土壤导热系数小,有很好的热惰性,不随大气气温骤然升高或下降而大幅波动,有利于屋面的保温隔热。同时,在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是屋面节能的有效措施。利用水蒸发可带走大量的热,从而有效减弱屋面的传热量和降低屋面温度。此外,采用平坡屋顶结合的构造形式,在屋面保温隔热层上做架空层,通过空气流通来散热也是个不错的办法。

6、住宅门窗的节能设计

外门窗是传热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是主要的失热部件,传热系数约为墙体的3~4倍,是节能的重点部位。合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应尽量少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外,设计中应该强调东西南北向开窗有别,不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面,应尽量减少开窗面积。设置外窗部位,应提高外窗的密封性能(如选用胶条密封而不是毛条),选用好的窗型(如平开窗气密性相对较好)和门窗配件,提高窗框的隔热性能(如采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材等),减少窗框的外露面积,采用保温隔热性能好的玻璃(如中空玻璃、镀膜玻璃等)。根据国内外大量应用经验证实,采用双层玻璃塑钢窗是较好的选择。外门窗除了采光,通常也是建筑自然通风的渠道。所以,外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位,引进自然风,增加夏季的渗透通风。但同时,外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透,有利于室内保温,改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方,可采用凹式开窗设计,外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘,这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。

第5篇

关键词:住宅建筑;节能设计;初探

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。

参考文献:

第6篇

关键词:住宅建筑;建筑规划;节能

Abstract: With the win support among the people of low carbon society and low carbon life, energy-saving building industry is increasingly prominent. Building energy efficiency design related to the final energy consumption of buildings, any design link negligence and errors, will cause the loss of resources of great. In order to realize the sustainable development strategy of our country, building energy-saving be imperative. This paper discusses the application of energy-saving technology in structure design and engineering planning and design, building design.

Key words: Housing construction; construction planning; energy saving

中图分类号:TU201.5

一、住宅建筑规划中的节能设计

1.合理确定建筑朝向和平面形状

选择合理的建筑物朝向是一项重要的节能措施。实测表明:在其他条件相同情况下,东西向板式多层住宅建筑的耗能量要比南北向的高5%左右。现代住宅设计中,建筑的朝向应根据住宅内部房间的使用要求、当地的主导风向、太阳的辐射、建筑周围的环境以及各地区的气候等因素,通过调查、研究、分析、评价来确定。一般来说,我国住宅最适宜的建筑朝向为南略偏东或西。对于气候炎热的南方地区,应考虑住宅建筑的长轴方向垂直夏季主导风向,而北方冬季寒冷,住宅建筑的长轴方向应平行冬季主导风向,以防止冷空气渗透量的增大。住宅建筑的平面形状,应在体积一定的情况下,采用护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小,冷负荷越小,能耗越小。

2.合理规划平面布局及控制体形系数

居住区住宅的平面布局有周边式、自由式和行列式3 种。周边式太封闭,不利于风的导入;自由式多在受地形限制时采用;行列式是最常见的形式,有并列式和错列式布局的变化,在某些地形中,还会出现斜列式布局。为了促进通风,居住区布局应尽量采取行列式和自由式,从建筑防热的角度来看,行列式和自由式都能争取较好的朝向,使大多数房间能够获得良好的自然通风和日照,其中又以错列式和斜列式的布局较为好。在立体布置方面,应采取“前低后高”和有规律的“高低错落”等建筑手法,从而有效地挖掘环境的节能功能,同时又可打破居住区单调、呆板的效果。体形系数是建筑物围护结构的外表面积与其所包围的建筑体积之比。比值越大,能耗就越多。研究资料表明:体形系数每增加0.01,耗热量指标增加2.5%。因此,正确处理建筑形式多样化与节能的关系,是建筑设计中应当引起重视的问题。一般讲,6 层左右的建筑物对建筑节能较为有利。另外,建筑物的外形越简单,其外表面积越小,热交换量亦越少。因此,建筑物的造型宜简洁、完整,尽量避免复杂的轮廓线。

3.合理的套型平面

在住宅单体套型方案设计时,要从节能的角度、提高舒适性及家居生活的规律出发,合理进行各房间功能分区。一般应将家庭人员主要活动的且停留时间长的客厅、主卧室等布置在南向,厨房、卫生间等布置在朝北和东西向。这样使主要居室在冬季能获得充裕的阳光;套内每个房间均要有直接对室外的窗,前后房间的门窗尽量相对设置,为自然采光和夏季组织穿堂风创造条件;炎热地区可采用内天井或外天井住宅套型平面,利用高差和热压差形成自然通风,以此改善室内的微小气候。

4.绿化布置

良好的居住区绿化,不仅能美化环境,而且能起到调节居住区小气候、改善建筑室内环境、节约建筑能耗的作用。居住区绿化应注意几点:一是要以地面绿化并以种植灌木为主,有条件的地方可引入水景;二是要在临近住宅的东、西、南面的适当位置种植一些高大的落叶乔木,这样夏季遮阳,冬季不遮挡阳光,有利于朝阳居室的节能;三是要根据实际情况对墙面、阳台进行垂直绿化。这样,一方面能丰富居住区的景观环境;另一方面能减少建筑与空气直接接触的外表面积,形成一种冬季保温、夏季隔热,又可增加绿化面积的复合型围护结构,从而有效地改善住宅室内热环境的条件。

二、建筑外墙的节能设计

墙体的耗热量要占建筑采暖热耗的30%以上。因此,改善墙体的传热耗热量将明显提高建筑的节能效果。其措施有:

1.改善砌体的保温隔热性能

在材料选择时,采用新型节能砖,如多孔黏土空心砖、加气混凝土砌块、混凝土空心砌块等类型的材料,使其集承重和保温隔热于一体;也可利用当地出产的浮石、火山渣及其他轻骨料或工业废料生产多排孔轻质砌块,用保温砂浆砌筑,有节能、节地效果。

2.对墙体采取保温隔热措施

即采用外墙外保温技术和外墙内保温技术,构成复合墙体。目前,外墙外保温技术应用比较广,它不但解决了外墙热桥的问题,而且具有增加室内使用面积,方便室内二次装修等优点,目前使用较成熟的几种外墙外保温方案有:外贴聚苯板保温、外贴硬质聚氨酯泡沫保温、胶粉聚苯颗粒保温浆料、夹心聚苯板外墙保温、钢丝网架岩棉夹心板外复合保温等。外墙内保温有饰面聚苯板内保温复合外墙和纸面石膏板内保温复合外墙。

3.寒冷地区住宅室内沿外墙周边地面的保温设计

沿外墙周边的室内地坪和其以下的外墙如不采用保温措施,其外墙的内侧墙面以及墙角在冬季易出现结露,从而使得地面的热传导损失增加,甚至地坪被破坏,影响正常的使用。因此,在实际工程中可采用以下措施:一是沿外墙周边的室内地面垫层以下设置一定厚度的松散状或条板状、且有一定抗压强度、吸湿性小的保温材料,如0.5m 厚炉渣等;二是对外墙室内地坪以下的墙体在内侧或外侧加50~70mm 厚的聚苯乙烯泡沫塑料板,从而保证住宅室内的热稳定性和控制寒冷地区采暖能耗。

三、门窗的节能设计

门窗是薄壁轻质构件,通过门窗传热和其缝隙空气渗透的耗热量约占整个住宅建筑耗热量的50%,因此,外门窗是住宅建筑节能的重点。

1.合理控制窗墙面积比

窗墙面积比是指住宅窗口面积与房间立面单元面积的比值。《民用建筑节能设计标准》对不同朝向的住宅窗墙比作了严格的规定,指出北向、东西向、南向的窗墙面积比分别不应超过0.25、0.3、0.35。因此,从地区、朝向和房间功能出发,应选择适宜的窗面积,同时应强调东西南北开窗有别,是通过减少北侧窗的面积来减少热量的损失。

2.提高外门窗的气密性

提高外门窗的气密性,是减少室外冷热空气渗入室内的一个重要措施。如采用平开门窗和大块玻璃窗扇,以减少扇与框、扇与扇、扇与玻璃间的缝隙,并在缝隙中嵌入密封胶条;在门窗框与墙间的缝隙,用保温砂浆或泡沫塑料等材料来填充密封,使从门窗渗入的冷空气减少,提高气密性。

3.使用新型材料,改善门窗的保温性能采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗如塑钢门窗可大大提高其热工性能。同时还有特别注意玻璃的选材,单层玻璃本身的热阻很小,在寒冷地区可采用双层或三层玻璃。随着科技的飞速发展,目前已开发出一

些新型的节能玻璃,如中空玻璃、吸热玻璃等,在造价允许的条件下应积极采用。

四、屋顶的节能设计

屋顶耗热量约占整个住宅建筑耗热量的7%~8%,有数据表明:夏季顶层室内的温度要比其他层高约3℃左右,因此,屋面的保温隔热也不容忽视。在有条件的情况下,可以采取以下措施。

1.高效保温材料保温屋面

这种屋面保温层选用高效轻质的保温材料,保温层为实铺。目前我国主要采用的保温隔热材料有加气混凝土条板、乳化沥青珍珠岩板、憎水型珍珠岩板、聚苯板等,均有利于提高屋面的保温隔热性能,从而取得良好的节能和改善顶层房间的热环境效果。

2.架空型保温屋面

在屋面内增加空气层有利于屋面的保温效果,同时也有利于屋面夏季的隔热效果。架空层的常见规格做法为:以2~3 块实心黏土砖砌的砖墩为肋,上铺钢筋混凝土板,架空层内铺轻质保温材料。

3.倒置型(外)保温屋面

外保温屋面是把保温层置于防水层之上,使保温层还起到了防水层的作用,这些材料必须保证防水和耐气温性能好,不易老化,以聚苯乙烯板为好。再在其上用混凝土预制块压住,不需黏结,方便维修,其价格也比较便宜。

4.隔热屋面

可采用通风屋顶、阁楼屋顶、吊顶屋顶、植被屋顶、蓄水屋顶等进行隔热处理,提高屋顶的隔热能力以起到节能作用。

五、结束语

住宅建筑节能是一项系统工程,它不但与建筑的规划与设计密不可分,而且还涉及其他许多方面,如新材料、新技术、新工艺的应用,再生能源的开发和利用,设备设计、管理等,只有对它们进行综合考虑,才能做到节约能耗,提高热效率,达到节能的目的。

参考文献:

[1]王立雄.建筑节能[M].北京:中国建筑工业出版社,2004

[2]付祥钊.建筑节能技术[M].北京:中国建筑工业出版社,

第7篇

【关键词】建筑;节能;环保

实施节能减排是建设生态文明的重要战略举措,其中建筑节能也不例外,建筑节能的重要意义已逐步受到建筑师重视。如何在住宅建筑设计中,更好地利用自然能源,提高住宅建筑中能源利用效率,则是建筑师需要探讨的课题。

1 节能住宅的概念

节能住宅是基于能源危机引发的人们对于生活方式、生活态度全面思考后提出的解决途径。节能住宅,是指通过科学的设计、采取新型材料来提高建筑围护结构(通常指外墙、屋面、外门窗和楼板)的热工性能,同时提高采暖、空调能源利用效率,最大程度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内,从而为人类居住者提供健康、舒适、环保的居住空间,同时并利用各种可再生资源,使节能建筑的耗能降低。

1.1 目前的节能住宅其核心技术可概括为子系统:

第一,外墙系统,外饰面采用干挂砖墙面,干挂砖墙面是近年来发展起来的新工艺,将石材挂在使用专门扣件固定在混凝土墙体表面的膨胀螺栓或固定在预先在墙体表面做出的钢骨架上。干挂工艺与传统湿法工艺比较,免除了灌浆工序,可缩短施工周期,还可有效地防止灌浆砂浆中色素对石材的渗透污染,以及空鼓、脱落等问题的发生,提高其装饰质量。在板材和墙体外表面之间形成的空腔,实际上是一个空气夹层,这有助于建筑物的保温、隔热、隔声以及实现建筑节能之功效。

第二,混凝土采暖制冷系统。该系统将聚丁烯(PB)盘管预埋在钢筋混凝土中,是通过混凝土楼板冷(热)能辐射产生作用,可以说是最耐用的采暖方式。这种采暖方式舒适度高,能耗少费用相对也低。

第三,防噪音系统,楼体有防噪音处理、防水及隔热处理,建筑外墙采用8厘米挤塑笨板,在保温的同时起到了隔音的作用,防止了外来噪音对室内的干扰。

第四,采光系统。通过天窗与外窗自然采光系统,增补或替代室内电灯光源――像新鲜空气或晒太阳一样,已经成为一种人们希望拥有的生活资源。

第五,健康新风系统。通过物理的负压式原理,强制排风,将新鲜空气自然引入室内,使室外和室内的空气进行充分交换,无须开窗即可保持室内新鲜空气不断更换。

第六,屋面保温系统。屋面采用倒置屋面保温系统,就是将强憎水性的保温材料置于屋面的防水层上的屋面保温系统,保证了室内舒适度的均好性。

第七,水处理系统。小区设中水处理系统,将居民社区生活用水处理之后用于浇灌绿化带、冲洗和补充人工湖水,达到节水功效,实现减少水资源浪费。

第八,垃圾处理系统。垃圾处理系统有中央吸尘、食物垃圾处理和可回收分类垃圾周转箱三部分组成,具有资源化、无害化和减量化的优点,能够达到生活垃圾处理的资源化和无害化.

2 节能设计思路

2.1 使用节能的绿色建筑材料

建筑外维护结构的保温隔热性能直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性,对降低建筑能耗起着至关重要的作用。国内目前通行的做法是在外维护结构完成后再在上面附加保温层,以改善热工性能。这种方法虽然可以达到一定的效果,但各种高效保温材料价格昂贵,而且其生产加工过程也会大量消耗各种能源。因此,建筑节能不应当只着眼于建筑建成后在使用过程中的能耗,还应当从整体系统的观念出发,关注建筑全寿命周期的能源消耗。

从这个角度出发,建筑材料就不但要有出色的保温隔热性能,其加工生产过程也应当简单易行,节省能源。

2.2 充分利用太阳能资源

有研究结果表明:发达国家中与建筑业相关的耗能约占总耗能的35%。而且由于用能是燃烧大量材料,如煤、石油和天然气等,所排放的烟尘、颗粒物以及二氧化硫、氮氧化物等,都会危害人类的健康;更重要的是会带来环境的污染和生态的破坏。不过,自上世纪70年代能源危机以来,人类就开始了对新能源的探索。这种新能源是指可再生的清洁能源,在使用中不会对生态环境产生污染。太阳能作为天然的、无害、无污染的新能源,将在新世纪中发挥巨大的作用。在建筑上,太阳能不再单纯用于太阳能热水器,而是大量用于建筑楼体上,建筑楼体采用太阳能光板吸收热量 然后转换成电能,让屋内的家电通上电,满足日常家居用电,达到节能减排之功效。太阳能作为一种天然的洁净能源,是居住建筑设计上广泛推广的有效节能设计。太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。

2.3 建造保温复合节能墙体

在建筑中,护结构的热损耗较大,护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。

3 总结

总之,只要按照节能、环保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。

参考文献:

第8篇

【关键词】住宅建筑;节能设计;规划设计;主体设计;太阳能利用

随着我国建筑业的迅速发展,建筑能源消耗量也不断增加,导致我国面临着严峻的能源短缺形势。随着我国住宅节能设计的推广和应用,大大降低了我国建筑能源的消耗量,缓解了我国紧张的能源短缺问题,有效提高了住宅建筑的经济效益和社会效率,促进我国建筑节能设计的发展。本文结合笔者的工程实践,主要就住宅建筑节能设计要点进行了论述。

1 建筑节能设计的重要性

随着我国能源消耗量不断增大,已制约国家经济建设和社会的发展的需要,充分利用能源和节约能源成为现代的焦点话题。当前,建筑耗能位居首位,而和人类活动关系最为密切的是住宅建筑,如果在住宅建筑节能设计中能降低能耗,促进能源节约和合理利用,就可以实现城市建设的可持续发展。目前,我国已实行了一系列的国家和地方节能标准,并出了不少相应节能标准构造图集和技术措施以及建立了相应的监管机制。但是,节能并非侧重于施工和监管,节能理念应当贯穿于住宅建筑设计全过程当中。

另外,随着我国人均能源不丰富,以及社会经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高,能源消耗引发的问题已经逐步凸现。据统计,如果综合考虑住宅使用中的耗能和建材耗能,住宅总能耗占全国能耗的37%,这一比例正在逐年加大。这使得行业不得不对行业的发展标准作出规范和要求。

2 住宅建筑节能设计要素分析

2.1 规划节能设计

2.1.1 平面节能设计

住宅建筑平面规划设计是住宅建筑节能设计的重要组成部分,对整个住宅建筑节能设计起着至关重要的作用。住宅建筑平面设计主要从建筑选址、道路布局、建筑布局、建筑间距、建筑朝向、太阳辐射及风向等方面进行考虑,并充分利用自然条件,以优化住宅建筑的居住环境,达到良好的节能效果。

2.1.2绿化节能设计

住宅建筑绿化节能设计不仅可以改善住宅建筑环境,同时可以提高空气质量,减少空气粉尘污染,降低住宅建筑室外温度,对住宅建筑节能降温起着重要作用。通过在住宅建筑中设置绿化空间,并充分利用绿化空间功能,以达到降温节能的效果。例如,在住宅建筑间设置绿地或者绿化广场等,同时穿插种植花草、乔木及灌木等绿化植物。这样既可以为住户提供良好的纳凉场所,同时也可以对住宅建筑起到良好的遮阳、降温、节能的作用。

2.1.3单体节能设计

住宅建筑单体节能设计主要体现在单体平面设计和单体立面设计两个方面。

(1)单体平面设计。在进行单体平面设计时,需对其室内空间组合进行充分的考虑,使得住宅建筑每个房间均能有穿堂风,以实现自然通风的作用,有效降低室内温度,减少能源消耗量。而室内光照也是住宅建筑节能降耗的重要手段,住宅建筑室内朝南,使得室内获得充足的日照,一方面可以满足白天室内的取暖要求,一方面可以降低能源消耗量。

(2)单体立面设计。主要是依据地区气候条件,从建筑墙体角度进行改善,使得住宅建筑能够适应当地气候,充分利用当地自然资源,以达到节能降耗的作用。例如,位于住宅建筑内倾斜位置的南墙面可以得到充足的日照,而外倾斜位置的南墙面则可以获得更宽的遮阳面。

2.2 主体节能设计

2.2.1护结构节能设计

(1)墙体节能保温设计。实现住宅建筑节能保温效果的方式有两种,其一,对住宅建筑优化墙体保温性能,将墙体保温与承重相结合,例如,利用空心砖或者加气型的混凝土砖块等保温材料,对墙体起到良好的保温作用。其二,墙体内保温或者外保温设计,主要是在建筑外墙内侧或者外侧增加保温层,采用的保温材料必须具有耐蚀性强、防火、不易受污染等优点。

(2)地面节能保温设计。住宅建筑地面节能保温设计主要有两种,其一,若住宅建筑与周围地区土壤直接接触,则应该沿着住宅建筑外墙周围自外墙内侧2米范围内,对地面进行保温设计。主要是在地面垫层下方放置厚度适宜、吸湿性小、松散状、抗压性强的保温层。其二,若住宅建筑地下室未进行采暖设计,则应该在其地板底面设置保温材料,如聚苯板,以起到良好的节能保温作用。

(3)屋面节能保温设计。住宅建筑屋面应该采用质地轻巧、性能稳定、吸水性小的保温材料,如聚苯扳、加气型混凝土条板、聚苯乙烯型泡沫板等。不仅能够满足住宅建筑屋面保温需求,同时可以达到节能降耗的目的,改善住宅建筑室内环境。

2.2.2建筑门窗节能设计

相关资料显示,住宅建筑门窗所消耗的热量占总消耗热量50%的比例,由此可见,住宅建筑门窗是住宅建筑节能设计的重点。其节能保温设计措施主要有:

(1)窗墙比合理设计。窗墙比主要是指住宅建筑房间立面面积和窗户开口面积的比值,其比值大小对住宅建筑室内环境及热量消耗率起着至关重要的作用。因此,在保证住宅建筑室内通风和日照需求条件下,对朝向不同的住宅房间窗墙比进行合理的设计,如东西向:0.3;南向:0.35;北向:0.25。

(2)合理应用门窗保温材料。塑钢门窗是现阶段应用较为广泛的门窗保温材料之一,其不仅能够起到良好的隔音、保温效果,同时可以实现住宅建筑节能保温的效果,可节省30%至50%的能源。中空玻璃保温材料是一种新型的保温材料,不仅可以减少室内辐射热消耗量,同时也能对门窗起到良好的保温作用。

2.2.3建筑过渡空间节能设计

住宅建筑过渡空间主要包括地下室、阳台、坡屋顶、楼梯间等,都是住宅建筑传热的关键部位。因此,在对住宅建筑进行节能设计时,需对这些过渡空间进行合理的保温设计,以减少冷空气的渗入,降低住宅建筑热损失量。

(1)地下室。目前地下室已经成为住宅建筑不可缺少的一部分了,它不仅可改善住宅建筑底层住户生活环境,同时还扩大了建筑储藏空间。由于住宅建筑地下室不能进行取暖措施,因此在进行地下室节能保温设计时,可通过合理应用保温材料,或者提高门窗气密性等措施,达到保温节能的效果。

(2)阳台。若是封闭性且朝北的阳台,则应在阳台上设置栏板,以避免冬季西北风进入室内,对室内起到良好的保温效果。若是朝阳阳台,则应适当缩短其外伸的长度,以防止对其他住户冬季遮阳造成影响。

(3)坡屋顶。由于坡屋面与平屋面相比,具有良好的保温作用,且外观较好,因此成为住宅建筑屋面的有效保温措施之一。住宅建筑屋顶最好不要设置通风窗,若设置有通风窗,在冬季时期,应对屋顶通风窗采取有效的密封措施,使得屋顶底部空间形成一个密封的保温区间,对室内起到良好的保温作用。

(4)楼梯间。可将住宅建筑开敞式的楼梯间设计成为封闭式的楼梯间。在朝北楼梯间入口处设置门斗,以防止冬季时期冷风进入。

3 结束语

总之,我国随着能源危机的不断加剧与建筑业的日益状大,出现了很大的能源消耗。因此,设计人员必须依据当地气候、环境及自然资源,对住宅建筑进行合理的设计和规划。通过对住宅建筑整体进行合理的布局,做好绿化节能设计,并对住宅建筑护结构、门窗及过渡空间等进行有效的节能保温设计,以达到节能降耗的目的。

参考文献

第9篇

关键词:住宅;外墙;外窗;屋面;节能设计;经济分析

可持续发展成为当今社会发展的主旋律。现阶段我国大力推进建筑节能,建筑节能处在关键时期。为贯彻落实国家建筑节能政策,积极推广建筑节能技术,对住宅建筑进行建筑节能设计是非常必要。而不同地区的节能设计方法是不同的,南方沿海城市是冬暖夏热的气候特点,主要应重点解决夏季隔热、通风、护构造的抗风压、防雨水以及外窗采光和遮阳的平衡。本文结合南方住宅建筑实例,探讨建筑节能设计问题。

1 工程概括

某高层住宅建筑工程,位于广东湛江沿海地区,是夏热冬暖的典型地区,四周环海,共五栋高层住宅,楼高近100m,建筑面积近20万m2。外墙大部分为剪力墙。

2 设计思路

本工程围护构造节能设计应适应夏热冬暖地区沿海城市气候和周边环境特点,其中外墙构造应注重适当的热工性能、安全性和防雨水渗透性能;外窗应注重遮阳、通风和隔声性能;屋面构造应注重热工性能和防雨水渗透性能。下面重点讲述围护构造方面的设计思路。

2.1 外墙

该工程外墙大部分为剪力墙(大部分200mm厚),热工性能极差[K值约3.5W/(m2.K)],基本风压大(0.8kPa),而且建设单位要求外贴面砖。为提高外墙的热工性能以及房间的舒适度,需要对外墙构造进行改善,目前剪力墙改善热工性能的方法有两种:内保温和外保温方式,表1为内外保温措施的特点分析。

表1内外保温优缺点

应建设方要求,在初步设计设想中,外墙提供五种设计方案,三种为为外保温系统(方案一~三),二种为内保温系统(方案四~五),详见表2。

表2外墙保温构造设计方案对比表

据考察,目前该地区还没有相关类似工程的外保温施工经验,国内外虽然有众多外保温产品可以提供选用,但厂家难提供超过本工程难度的实例,而内保温在解决该类工程也有一定优势。综合考虑工程实际及现有的保温构造优缺点,干挂外保温和内保温措施(方案三~五)都是较适合的选择。

2.2 外窗

外窗是建筑围护构造的重要组成部分,也是一个薄弱环节。外窗的热工性能主要由四个方面决定:传热系数、遮阳系数(包括建筑外遮阳)、气密性和可开启面积。由于本工程位于夏热冬暖地区的南区,用节能软件计算可以知道,外窗的传热系数对建筑节能效果影响不大,主要应控制外窗系统遮阳系数和气密性。

原建筑设计采用断热铝合金型材,由于断热铝材主要是改善铝合金型材的热桥效应,降低窗户传热系数。而传热系数的大小对本工程(夏热冬暖地区的南区)的节能效果影响不大,而且断热铝材的价位高(每平方米窗增加100元左右),把资金投入这方面,意义不大。粉末喷涂铝材价位较合适,同样断面抗风压强度比PVC塑料型材高,能满足节能设计需要,而且表面颜色可根据建筑外观设计要求进行订货。

遮阳系数在节能设计中有两部份组成:窗本身遮阳系数SC和建筑外遮阳系数SD。因此建筑设计时建筑师应尽可能结合建筑立面特点设计固定外遮阳或活动外遮阳;而窗本身遮阳系数主要通过选择合适的玻璃来实现,考虑到住宅建筑和南方居家的心理特点,玻璃的选择应兼顾可见光透过率(>0.5)和可见光反射率(

外窗气密性能对节能效果影响较大。室外空气通过渗透作用影响室内热环境。外窗的气密性能与开启型式、型材断面、密封材料性能和组装厂的加工工艺有关。因此,具体施工时,材料质量和组装企业资质应加以考核。

外窗可开启面积的控制对于南方地区的节能有重要的影响。由于节能率是通过计算设定的条件下(围护构造密闭、一定的室内外温度)空调采暖设备运行的能耗大小得出的,外窗可开启面积对节能率没有影响,但南方地区建筑实际使用过程中,夏季早晚通过引入室外温度较低的空气来改善室内热环境,减少空调设备使用时间,是一个很好的节能方式,因此节能标准中对外窗可开启面积有一个强制性规定。

2.3屋面

屋面构造的热工性能对于整栋建筑的节能率影响不大,但对于顶层建筑室内的热环境影响巨大。夏热冬暖地区屋面构造现阶段主要通过两种方式来改善顶层室内环境热工性能:提高热阻和降低外表面温度。

提高热阻―――就是在构造中增加保温材料,提高热阻,降低传热系数的目的。现阶段最常用保温材料是挤塑板(即XPS),它导热系数较低、吸水率低、抗压强度高,很适合用于屋面保温隔热,而且目前挤塑板市场竞争激烈,价位很低,但产品质量也参差不齐,差别很大,价位区间较大(400~900多元/m3)。建议应选用品牌厂家,并应抽样检测来保证质量。

降低外表面温度主要通过外遮阳、反射或水分蒸发方式来实现。比如屋顶表面增加一层遮阳设施、隔热涂料、蓄水屋面、种植屋面等等。这种具有南方地区特色的屋面构造是值得我们探索和倡导的。

3设计结果

本工程建筑设计时,迎合目前该地区用户的消费心理,各朝向开大面积外窗,而且大部分外墙为剪力墙构造,致使窗墙面积比和外墙热工指标均超过规定性指标要求,可用对比评定法对它进行节能综合评价。

屋顶、外墙、外窗达到相同节能效果,外墙的投资比例较大。但考虑东西住户、屋顶住户的室内热环境,从节能和用户舒适性角度,应优先改善屋顶、东西外墙和外窗的隔热性能,中间住户应优先改善外窗的热工性能。这样可最大限度的提高性价比。首先对东西外墙、屋面、外窗按上述设计思路进行节能设计,对围护构造各热工性能进行调整,用对比评定法初步核算,直到设计建筑能耗不大于参照建筑能耗,即完成一次节能构造的调整。结果如表3(核算结果一),可以看出,在东西外墙、屋面参数设置相对合理的基础上,需要把玻璃的遮蔽系数Se降低至0.32,设计建筑空调采暖耗电指数才小于参照建筑,而Low-E中空玻璃在该参数条件下,可见光透过率小于0.4,无法满足建设方和用户最大限度的通、透、亮要求。因此,必须对南北外墙也进行保温处理,经对比评定法再次核算。其中玻璃的遮蔽系数Se调至0.5。可见光透过率也可达到0.6左右,可满足建设方和用户的需求。

本工程节能设计的围护构造最后选用的结果:屋顶、各朝向外墙和外窗都选用较好的节能材料,它不一定是最佳结果,但是在综合考虑到现有的技术条件、建设方的定位、资金的投入、管理部门的政策等方方面面的影响得出的较为均衡、稳妥的方案。

4 经济分析

为了全面了解建筑节能设计对建造成本影响,以本工程其中一栋建筑为例,选用构造(核算结果二)与常规建筑进行经济比较。

表3节能建筑增加费用(建筑面积:29569m2)

注:围护构造常规措施: 屋面(水泥板架空),外墙(无内外保温措施),外窗(铝合金单玻窗或PVC塑料单玻窗)。

从表3经济分析可以看出,项目各方面都使用较好的节能措施,每平方米建筑面积基本可以控制在100元左右,并给项目增加不少的卖点,就算把该成本分摊到用户头上,每户仅增加几千元的费用,应该也是乐意接受的。

5 总结

总之,住宅建筑的节能设计将是我国建筑业的发展方向,建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾。我们建筑设计人员一定要认识到节能设计的重要性,根据建筑所处气候区的特点、建筑的结构型式,运用科学的设计方法,改善建筑的节能效果,创造出更多的节能环保的建筑精品。

参考文献

第10篇

关键词:绿色建筑;住宅建筑;节能设计

前言

随着我国经济的发展以及人们生活水平的不断提高,使得人们对于建筑质量的要求越来越高,居住建筑与人类日常生活息息相关,住区建筑中贯彻绿色理念尤为重要,绿色建筑能够提供舒适以及健康的居住环境,同时对土地、能源以及水能够进行高效的利用,能够将对环境产生的影响降低至最低程度。因此,下文主要就住宅建筑节能的设计进行探析。

一、绿色建筑

绿色建筑亦可称作可持续发展的建筑或者是生态的建筑。绿色建筑不是简单的在建筑外部及内部种植绿色植物的建筑,而实际上,绿色建筑理念内涵包含 “节能、环保、循环利用、和谐”。节能是绿色建筑主要评价指标,在建筑的经济学方面,绿色建筑能够充分的发挥其具备的经济方面的效益、环保方面的效益以及社会方面的效益。在设计方面,绿色建筑遵照环境的准则,运用集成的方式进行设计。将建筑当作完整的一个系统,对建筑之间的间距、建筑的形状、建筑的围护结构以及建筑的结构进行综合的考虑。绿色建筑在使用的过程中,能够将资源有效节约,能够将污染有效减少,能够使环境得到有效保护,创建高效、适用以及健康的空间供人们居住。因此,绿色建筑可以说是有机的一个整体,在建筑设计、规划、施工、维护以及使用的过程中自始自终的存在着,涵盖了建筑的生命周期。绿色建筑追求的是人、建筑以及自然之间的统一和谐。要正确的看待绿色建筑,不要片面的追求措施技术以及表面,要依据使用的要求以及环境的条件将施工技术进行确定,对模拟分析的工具要充分运用,科学合理的选择措施以及技术。

二、基于绿色理念的住区建筑节能设计策略

1.建筑的规划以及整体的规划

居住区作为人们日常活动最为密切的场所,住区建筑需要注重在不同环境条件下合理选择基地条件,以达到节能目的。

1)对建筑进行合理的选址。在进行建筑的选址工作时,要结合建筑地点的文化、交通、经济、能源以及经济等因素进行充分的分析,对建筑地点的自然环境要充分运用,使建筑选址的工作能够做到因地制宜,达到合理以及经济的效果。在进行设计的工作时,对夏季以及冬季主导的风向进行充分考虑,对建筑的朝向以及建筑的布局进行合理科学的安排。例如,某地区在夏季相对炎热,主导的风向是东南风,冬季相对温暖,主导的风向是西北风,在对建筑进行布局的时候,通常的情况下将独立的建筑以及低层的建筑在南面进行布置,将高层的建筑在北面进行布置,这样能够达到夏季的自然通风,同时对冬季的西北风能够起到抵挡作用。

2)对外部的环境进行合理设计。在建筑的能耗方面,外部的环境会产生一定影响,例如建筑外部的水面以及植被等能够将局部的气候进行有效改善,同时能够将热岛效应有效降低,使建筑内部的能耗有效的降低。

2.建筑采光、通风节能

居住区建筑首先要充分考虑热舒适度,居住建筑必须要有良好的采光、通风条件。最有效的途径就是要保证合理的建筑间距和科学的排列方式,建筑布局应当依据夏季主导风向,具体设计方法可以有以下几种:首先在保证容积率情况下,加大建筑间距,创造良好的建筑采光通风条件,同时可以提高居民良好的户外游憩环境和景观体验。其次,考虑建筑立面和顶部的处理,适当增加建筑迎风面开窗面积,加大落地窗,提高建筑使用空间采光的同时引入新鲜空气和创造夏季散热通风条件,保证合理的经济性的前提下,抬高建筑吊顶,增大建筑内部空间的通透性。

3.可再生能源利用策略

住区建筑应当充分利用可再生能源,以达到开源节流,有效节能的目的。住区建筑节能应当因地制宜,最大限度地利用当地的可再生能源。

1)太阳能。太阳能是可再生的能源,它的储量非常丰富,我们可以免费的使用,同时不用对其进行运输,对环境也没有污染。在利用太阳能方面,主要是太阳能发电以及太阳能集热。在太阳能集热的方面,具备相对成熟的技术,材料以及设备的价格相对较低,应用较为广泛。将太阳能集热与建筑相结合,使建筑能够与环境达到统一以及和谐。在太阳能发电的方面,主要是将太阳能通过半导体进行转换,使之成为电能,从目前的情况来看,花费的成本相对较高。

2)水资源。首先,对雨水进行收集以及利用,对屋面雨水流经的途径以及地表水进行合理的规划,使地表的径流能够有效降低,采取渗透的措施将雨水的渗透量有效增加,对径流的污染进行有效控制;其次,在非饮用水方面要采取非传统的水源,如雨水或者是中水等等;再次,合理选用节水的器具,同时对经过处理的中水进行充分利用;最后,对水景观进行合理科学的设计。

4.建筑朝向节能设计

居住区建筑朝向主要与两个因素有关,日照时数与当地风向图。日照时数与日照间距有关,日照间距指满足冬至日(或大寒日)午后不少于2 h的日照所需两栋建筑之间的最小距离,冬季较为漫长的北方地区,为了能够充分接受太阳光辐射,日照间距相对较大,为的就是能够充分利用太阳能,同时避免冬季建筑受冷风吹加大建筑外表面换热系数,以达到冬季节能的目的;夏季较为漫长的南方地区,则是要避免接受较多太阳光辐射,可以利用建筑遮阳达到夏季节能的目的,同时建筑适合朝向夏季主导风向,增加建筑通风散热。

5.对围护的结构进行设计

在绿色建筑中,围护的结构要具备相应的隔热以及保温的功能。通常情况下,围护结构的能耗大约占据建筑整体能耗的一半,因此,将维护结构隔热性以及保温性进行有效提升,能够影响建筑的节能以及室内的环境。依据主体结构的不同位置以及复合材料的不同,可以分为内保温的技术、夹心保温的技术以及外保温的技术,在目前,运用较为广泛的就是外保温的技术。在建筑围护的结构中,不能将保温等同于隔热,将太阳的辐射有效减少是隔热要达到的目的。在建筑中能够达到自然的通风,对围护的结构进行隔热设计的时候将内表面温度进行有效控制是主要的方面,因此,围护的结构要具备相应的延迟时间以及衰减度,保障在内表面不会出现过高的温度,避免居民吸收较多热量。在对围护的结构进行隔热设计的时候,依据建筑在使用方面的不同以及地区气候的不同对隔热方法进行选择,例如将建筑墙体在蓄热方面的性能进行有效提升,使热能进行传递的时间能够有效延迟,将建筑的使用时间与建筑内表面达到最高温度的时间相分离,对材料在热能方面具备的惰性充分利用,实现隔热;将风间层设置在墙体里,与室内或者是室外相通,对热压以及风压进行充分运用,有效的减少室内热量;在建筑的外表可以使用平滑浅色的材料,或者是吸收辐射相对较小的材料,使建筑能够达到隔热目的。在围护的结构中,屋面消耗的能源也是相对校多的,要对屋面的隔热以及保温效果高度重视。通常的情况下,屋面传热的系数要远远高于外墙传热的系数,在进行保温材料的选择时依据不同的屋面形式进行不同选择。

结语

综上所述,随着我国政府对住宅建筑节能的进一步重视,我国住宅建筑节能技术得到很大提升,有效地缓解了我国的能源危机。

参考文献

第11篇

关键字:住宅建筑;构造设计;地域技术;节能。

1、长江中下游地区气候特征

长江中下游地区地理纬度大致在北纬30°~32°,属于气候过渡地区,这一地区的气候特点夏季气温较高,持续时间长达3~4个月,太阳辐射强度大;冬季较冷,时间长达2~3个月,相对湿度较大,季节风旺盛。该地区住宅建筑的保温隔热还没有一个可参考的理论依据,住宅室内热环境质量普遍较差,冬季室内阴冷潮湿,最冷月份室内平均气温只有4~6℃;夏季闷热,最热月份室内气温高达32℃左右,特别是在顶层及西晒房间显得十分闷热难受。

在正常情况下,相同体积、相同材质、相同质量的物体,在同一环境条件下,所吸收的太阳辐射热相等,其根本的区别只在于热量在形体中分布情况。建筑并不同于一般的形体,它已经有一个普通的形体转化为了有生命力的空间形态,需要有采光与通风,这就必然需要有门窗,而太阳热辐射就会通过门窗传入室内,怎样既保证室内采光通风,又能够尽可能的有效阻止热辐射。这就需要在设计中就必须知道该地区一年四季太阳的运行规律,分析该地区生物气候特征,采用合适的建筑造型,以及建筑朝向,并采取有效的建筑遮阳措施。

2、生物气候地方主义理论

气候和地域是紧密相连的两个概念,从上个世纪二三十年代就开始对建筑与气候、建筑与地域关系的研究。随着科技的进步,研究的不断深入,建筑节能也取得了一定的成效。

1963年,V·奥戈雅所著的《设计结合气候:建筑地方主义的生物气候研究》,概括了60年代以前的建筑设计与气候、地域关系研究的各种成果,提出"生物气候地方主义"的设计理论,将满足人体的生物舒适感觉(冷、热、干、湿等)作为设计的出发点,注重研究气候、地域和人体生物感觉之间的关系,认为建筑设计应遵循气候生物技术建筑的过程。生物气候地方主义理论较大地影响了以后的建筑设计,例如70年代德国适应气候节能建筑研究。印度的柯里亚提出了"形式追随气候的设计方法论。从生物气候学角度出发,结合地域气候条件进行设计设计者用来表达地方主义文化特征的重要手段,也是为了满足当前社会发展需求。

长江中下游地区住宅建筑设计中的地域技术

为适应长江中下游地区的气候特征,必然要产生一系列适应性的空间形态。

围护结构的隔热性能

在自然通风的情况下,要使室内气温低于室外气温的有效方法是加强外墙及窗户的隔热性能。根据建筑的隔热机理,太阳辐射投射到建筑外表面时一部分立刻被反射出去,另一部分被吸收。被建筑外表面吸收的热量一部分向室内传递,另一部分以长波辐射和空气对流的形式向室外散发。

投射到建筑外表的太阳辐射最终散发到室内和室外。显然,散发到室外的热量越多,传递到的热量就越少。因此增大建筑外表的反射有利于减少传向室内的热量。因此对于夏季高温时间长的长江中下游地区建筑外墙体通常采用白色粉刷或浅色饰面来达到外墙反射隔热的效果。从图上还可以看到,最终要使得传向室内的热量少还应该减少建筑外围护结构的传热系数,即在外围护结构中设置隔热层,隔离室外热量向室内传递,这样一来建筑外表吸收的热量将大量聚集在外表面,促使建筑外表面温度升高,进一步提高了建筑外表面与环境之间的温差,有利于向室外散热。

窗户的隔热性能问题一直是外围护结构设计中最为重要的一个因素主要是怎样改善及防止空气渗透。对于长江中下游地区而言,要解决的是窗户隔热的问题。在夏季满足自然采光的同时,能够尽可能的使阳光滞留在户外,目前最常用的方法是采用双层玻璃窗,使用中空、隔热和反射玻璃等,但空气间层一般只在20mm左右,并不能有效的达到隔热的目的,要达到40mm才有一定的效果,这就使得空气间层的压力变得更小,采用的玻璃就必须有更大的强度,这就势必提高造价。如果在空气间层填充反光材料,会达到更好的效果。

3、建筑布局及内部空间的组织与划分

在长江中下游地区,为舒缓夏季酷热的气温。建筑的总体布局上就应该紧密的围绕这一问题展开。在建筑的布局上应舒展开敞,有较大的窗洞开口,有利于自然通风。采用较深的门廊和遮阳板有助于导风与降温。

随着社会的发展和人民生活水平的日益提高,人民群众对住宅建筑的各个方面的要求越来越高,对生活的空间环境更加的重视,住宅设计中的"大厅小卧"的概念为适应现代住宅观的变化应运而生,它反映了住宅建筑的发展趋势,是住宅设计进步的一个象征。

4、构造设计学在长江中下游地区住宅建筑设计中的运用

根据不同的地域气候特征,构建一套相应的建筑构造设计,是建筑领域在不断追求的目标。其基本的思想是:不依赖耗能设备,而在建筑形式、空间布局和构造上采取措施,以改善建筑环境,实现微气候建构。印度建筑师柯里亚的作品对该设计思想作了有利的注释。为解决干热气候的建筑和通风,柯里亚提出了"开敞空间"和"管式住宅"前者体现了有影阴的户外或半户外空间更适合于干热地区公共活动的信念;后者把烟囱抽风原理应用于剖面设计中,在底层高密度的住宅群体中,既可创造小型化的阴影户外空间,又有效的解决了室内空气流通问题,并直接产生了直接反映气候特征的建筑形象。

根据冬季与夏季太阳的不同高度角来制定有效的利用阳光和遮阳措施。在住宅建筑中设置阳光间和中心温室,冬季阳光间和中心温室可以充分吸收太阳辐射热量,为住宅提供一定的热量,此时将遮阳百叶拉起,通风屋顶进风口和出风口封闭。夏季阳光间和中心温室的百叶都是开放的可以遮挡阳光,双层屋顶的进风口和出风口的百叶在夜间和白天某些时刻是开启的,以带走空气间层中受热的空气避免室内温度过高。此外,利用地下风管系统,冷却室外空气,并将其导入中心庭院。

在建筑设计中应该在气候环境设计上寻找到一种继承文脉的理念思路,因为气候不只是影响建筑的一个自然环境,还与文化息息相关,应该贯彻"形式追随气候的"思想。尽可能的对该地区的建筑文化进行深层次的追求与思考。

结束语

第12篇

关键词: 节能住宅;误区;节能设计

Abstract: The construction of energy-saving work in southern area is still in its infancy, research and practice is being carried out one after another. Not only the architectural design unit to give play to the subjective initiative to do a good job saving design, it also need to improve the management departments and developers building energy saving consciousness and improve the construction of energy-saving awareness to passive into active energy.

Key words: residential energy conservation; misunderstanding; energy-saving design

中图分类号:S210.4

1 我国南方住宅现状

长期以来,我国住宅不仅在建造过程消耗和占用大量能源、土地、水和建材,而且由于住宅的热工性能差,住宅建成后的资源消耗也很惊人。要想获得相同的室内热舒适度,我国住宅的能源消耗大约相当于同纬度欧洲国家的 2~4 倍。建筑节能工作作为一项耽误了几十年的工作,我们坚决反对把它作为一项突然出现的负担来看待。南方地区,尤其是夏热冬暖地区南区的住宅建筑节能工作开展较晚,基本上处于刚刚起步的阶段。因此,在建筑节能工作的实施过程中,存在各种误区,有观念上对建筑节能的误解,也有技术上为了应付节能审查而采取的对策,还有设计施工等各方面容易忽略的细节问题。以下从几个方面试探讨南方住宅建筑节能项目若干问题。

2 住宅消费观念误区

在住房面积的问题上一直存在一些非理性的误区——追求大面积户型。现在很多城市都将 140m2作为享受普通住宅的门槛,比国家制定的 120m2高 20m2。这个问题不是节能标准实施后出现的问题,但是有必要重新强调这个问题。据调查,我国现在的户均人数大约是 3.16 人,核心是一对夫妇和一个孩子,长期的居住时间筛选出的适度居住面积大约在 85m2左右。在户型面积上相互攀比,后果就是土地和居住资源的浪费,进而造成能源最大的浪费。

3 节能住宅观念误区

“节能住宅”在观念的理解上存在有两个误区,一是误以为“节能”就是降低住宅标准和居住水平,低标准指导住宅建设;二是误以为“节能住宅”就是单纯地提高建造代价,以各种高造价、新技术来换取住宅节能。其实,美国的经验是:住宅初期一次性建造成本只占到其生命周期成本的 5~10%,而运营和维护成本占到 60~80%。品质好、消耗低、维护省的长寿命住宅即“节能住宅”就具有巨大的低成本优势。因此“节能住宅”不是提高了居住成本,而是总体上是降低了居住成本。所以要牢固树立全寿命、全方位、全过程、全系统的正确观念,避免走入误区,使节能建筑完全做到“又节能又节钱”“,又节能又舒适”。

4 规划和建筑设计中存在的节能误区

4.1 缺乏总体设计的观念

在节能规划设计过程中,规划师、建筑师、结构工程师、机电工程师、景观设计师等各自为政,提出自己专业的节能设计方案以达到节能标准的要求,各专业之间没有统筹考虑,缺乏总体节能设计的观念。

4.2 缺乏从建筑单体设计上解决建筑节能问题

现行建筑节能标准中各种参数均针对建筑外维护结构提出,因此建筑节能设计时,建筑师往往是在施工图快完成阶段才进行节能计算,然后调整外维护结构的热工性能和窗墙比以期达到节能审查要求。然而,节能设计更应体现在建筑单体设计上,住宅建筑形体系数、户型设计、穿堂风组织、窗墙比、建筑外遮阳甚至是外墙面色泽的选择等都对建筑节能的影响都很大。这些都应是建筑师们研究的重点。在夏热冬暖地区南区,夏季时间漫长,太阳辐射热强烈,建筑固定外遮阳对节能是简单且有效的,它应是建筑节能设计的重点措施加以考虑。

4.3 忽视总平面设计对住宅建筑节能的影响

在节能设计过程中,建筑师容易走入反复推敲建筑材料热工性能与节能计算的关系,而忽视从优化总平面规划、朝向等和建筑单体设计的角度来解决建筑节能问题的误区。《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》就明确说明,居住区的总体规划和居住建筑的平面、立面设计应有利于自然通风。各地气候条件不一样,各项目所处环境又有其特定的地理因素,因此、对住宅总平面设计来说,不能一味迎合所谓的概念、主题,而是要从建筑与气候条件的关系出发:合理的建筑群体布置、良好的房屋朝向、间距及南低北高的竖向设计等,能使住宅在当地气候条件下达到最佳通风、采光;良好的小区室外绿化布置体系中中心绿地和组团绿地的有机结合,窗前的绿化种植,东西外墙的攀爬植物的种植以及屋面绿化都能改善社区的气候小环境。一个采光充足、穿堂风充沛、室外环境优越的南方住宅区,对建筑节能的效果是非常明显的。模拟自然通风试验就是通过计算机模拟调整建筑总平面,从而达到自然通风最佳状态而实现节能目的。

4.4 外门窗设计中存在的误区

外门窗是建筑护结构中的一个热工性能薄弱环节,对节能设计和住宅舒适度的影响非常大,因此,做好外门窗设计至关重要。外门窗设计在节能标准实施之前和实施之后有两个截然相反的误区。标准实施之前外门窗呈越来越大的发展趋势,之后呈越来越小的发展趋势。低飘窗、转角窗等大面积的开窗方式,一方面休息空间变成“阳光房”,使人在休息的时候处于兴奋状态而对人体健康产生不利;另一方面增大建筑护结构上的门窗薄弱环节而对建筑节能不利。相反,过小的外门窗使居住室内缺少足够的日照和自然通风,不符合节能要求而对健康产生不良影响。在夏季过长,几乎没有冬季的南方地区,自然采光与通风是建筑节能重要的一项。因此在外门窗设计中,首先要注意窗墙面积比要适当,其次要考虑外门窗本身的保温性能,窗玻璃和建筑外部设置遮阳措施及保证玻璃的透光率,最后还要保证窗户的密闭性能。

4.5 忽略建筑细部构造对建筑节能的影响

现阶段夏热冬暖地区的建筑节能都处于设计和实施阶段,建筑师和施工单位很容易忽视建筑细部构造而产生热桥,如门窗细部、玻璃等,使建筑外维护结构的热工性能大打折扣。比如在常用的建筑外保温做法中,容易忽视外墙和外门窗交接处的处理,产生热桥;外门窗的型材选用安装不当也容易产生热桥。

4.6 建筑材料选用的标准的误区

围护结构选材应当作为节能设计的另一个重点环节。首先在外墙选材上,设计时往往直接套用国标的外墙面保温构造做法,殊不知南北地域的气候差异,会影响构造做法。比如在沿海地区,由于风压特别大,建筑外保温做法尤其是高层建筑的外保温做法要特别加强其抗风压能力等等。其实蒸压加气混凝土砌块就是一种能符合南区节能标准的较为理想的墙体材料。在深圳广州提高了其产品标准,并规范配套了相应的技术规程,应用比例在不断提高。另外一方面开发商希望降低成本是可以理解的,但是非理性的降低成本只能降低住宅品质,使住宅耗费大量的能源来改善它的室内环境。比如,质量差的铝合金型材和普通玻璃,建筑节能很差;但是有的玻璃如镀膜玻璃,虽阻挡太阳辐射热却严重影响室内采光,也不能起到真正意义上的节能作用。

5 重设计轻落实的误区

建筑节能工作要对策划、设计、施工管理到使用各个环节都严格要求,保证住宅在使用过程中达到节能 50%的标准。但是,大量建筑在施工完成后无法达到节能目标。建筑节能应从节能设计与施工管理等多方面做工作,确保建筑在建成使用过程中达到节能标准要求,而不光是满足设计要求。建筑节能需要形成良性的工作体系:设计单位按照建设单位委托和节能标准设计,保证建筑节能设计质量;施工单位按照节能设计进行施工;工程质量监督部门按照建筑节能要求进行质量监督,科研单位也按照节能要求开展科研活动,实现设计施工质量监督部门联动。

7 结 语

综上所述,本文结合南方地区的特殊性,尤其夏热冬暖的地区,发表一些节能设计的看法,针对所出现的误区,作出分析解释。只有提高了节能意识,才能树立和坚持科学发展观,以此统领整个住宅产业链,并统一政府、开发商、消费者以及规划、设计、施工、材料供应、物业管理等相关部门的思想,树立正确观念,避免走入误区。

参考文献

1 刘彦.浅谈南方住宅建筑节能[J].华中建筑.2002(10)