摘要:随着社会经济的发展,我国的住宅建筑越来越多,对能源的消耗也越来越大,而开展绿色住宅建筑节能设计无疑是最为明智的选择,有利于创建节约型社会,实现人与自然的和谐相处,促进人类的持续性发展,因此建筑节能是时代发展的要求。在建筑设计阶段就需考虑到节能,利用减少建筑在使用过程中的能源消耗可以有效节省能源资源,创建美好家园。本文主要研究了住宅建筑中节能设计的应用。
关键词:住宅建筑;节能设计;技术措施
引言
建筑节能,是指建筑在整个生命周期中的各个组成部分的总和,建筑节能是在一所建筑在选址、规划、模拟、施工、使用的过程中,通过使用建筑有关的节能材料、节能产品以及节能设备等,结合并实施建筑节能的标准,提高建筑节能设备的运行管理水平,规范建筑节能围护结构的热工性能设计,通过增强通风、光照、环境设计的应用效率,结合可再生能源的利用,在保证建筑功能使用和室内热环境质量的前提下,减少建筑能耗,科学合理地使用能源。我国在建筑节能设计和绿色建筑设计方面与发达国家有一定差距,并且由于现如今我国在建筑能源方面消耗过大,因此,采取建筑节能措施成为建筑设计过程中必不可少的方法,所以可以通过使用高效率的节能措施降低建筑能耗,提高建筑智能化程度,尽可能为人们提供健康、舒适、安全的生活、工作、学习和活动的绿色建筑。
1我国住宅建筑节能的必要性
由于城镇化的高速发展,我国目前住宅建筑以每年新增近20亿m2的速度快速增长,建筑能耗也逐年大幅度上升。但是许多建筑项目设计时缺乏科学的环境保护理念,开发商为了追求土地利用率最大化,往往按最大容积率设计,导致小区住宅朝向不合理,户型不合理,通风采光效果差;在建筑材料上没有选用节能材料,住户未来使用成本提高;建筑内部水电的设计缺少节能设备,从而使能源消耗增大。我国是住宅建筑大国,国民经济的快速发展及人民生活水平的提高,能源问题日益突出,建筑能耗又占据全社会能耗的首位,更显住宅节能的重要性。如果在住宅建筑设计中坚持节能理念,通过合理科学的设计,可改变过去通过消化能源调节室内温度的方式,降低能耗,利于环境的可持续发展。目前政府已提出“节能省地型住宅”,“十三五规划”中已将“绿色”作为建筑设计的一项重要原则,许多强制性标准和规范已逐步实施,建筑节能的理念蕴含在实现城市建筑可持续发展中。
2住宅建筑的节能设计
2.1整体规划节能设计
目前的粗放式经济发展必然会带来资源的浪费问题,因此必须转为精细化发展,大力发展建筑节能设计。首先需要在建筑选址之时就要避开山谷、沟底等地方,降低建筑供暖压力,以“节能、节地”为目标,尽量挑选向阳平地。另外尽量选择废弃的地块,可以提高土地利用率。为了能够保证人们的健康,选取的土地应该是无毒的,远离危险品堆放点和雷达站等对人体健康造成危害的地方。第二在规划建筑布局时应该充分考虑到当地的气候条件和地理条件并加以利用,保证建筑获得足够的自然通风和采光。另外还需要根据具体情况采取一些遮阳措施,避免夏季过于强烈的太阳直射。在建筑设计中需要控制建筑体形系数,一般为0.3以下,因为建筑体形系数每增加0.01,耗热量就会提升2.5%。第三可以通过绿化遮阳等措施改善室内气温,降低建筑能耗。
2.2加强建筑围护结构保温性能
住宅建筑围护结构主要由外墙、外窗及屋面共3个部分组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应采取主动式节能的措施,通过人为地对建筑进行干预,利用物质的传热、隔热、辐射、反射等物理性能,设置保温材料,改善墙体热传导性,有效地降低夏季外部热量的进入和冬季内部热量流失,维持建筑室内热舒适度,有效地降低使用能耗,达到环保的效果。随着科技发展,节能型建筑材料日益增多,主动式节能技术的应用也更加成熟。
2.3外墙节能设计
建筑中围护结构起到了保温隔热的功能,因此做好建筑外墙保温隔热可以大大降低建筑能耗。为了能够提高建筑外墙的节能性,需要提高外墙阻挡室内热量流失的能力,提高外墙吸收室内热量的能力。为了能够做到这一点,首先需要在外墙施工时注意选用较好的蓄热材料,这样才能更好维持室内温度恒定,降低空调能耗。其次需要提高玻璃及玻璃幕墙部分的保温隔热性能,可以使用双层或三层玻璃结构提升玻璃部分的保温性能,帮助减少室内热量的散失,降低冬季供暖压力。另外为了更好地做到外墙的保温隔热工作,可以创新采用新型的复合墙体材料,比如岩棉、矿棉、玻璃棉、加气混凝土等,这种复合墙体材料的保温隔热性良好且无毒无污染,有利于提高外墙的保温隔热性,达到建筑节能的目的。
2.4科学优化外门窗设计,控制住宅外窗面积
外窗也是节能的关键。窗是采光、通风的主要通道,也是隔热的薄弱环节。外窗传热损失要比外墙大得多,其耗能占到总耗能的50%。所以外窗设计中窗体材料、玻璃质量及窗体遮阳方式及墙体连接方式等都对住宅耗能具有一定影响。所以在满足住宅日照、采光、通风的条件下,尽量选择合适的住宅外窗的数量及窗口面积,提高外窗的密封性,是住宅节能关键点。严格执行《夏热冬冷地区居住节能设计标准》各朝向窗墙面积比,将北向、东向和西向、南向的窗墙面积控制在0.40、0.35、0.45比限值以内,这样可有效地减少冷风渗透。根据墙面的不同方向可采用水平式遮阳、重叠式遮阳或综合式遮阳来遮挡不同时间段照射的阳光。外窗及窗与洞口之间的缝隙耗能量也很大,可占围护结构总耗能热量的50%以上。以往的水泥砂浆填塞而产生的缝隙易形成热桥,使墙洞口产生结露。可在窗框与墙的缝隙中填塞聚氨酯、聚乙烯泡沫等保温材料进行密封,提高外窗的气密性,减少冷空气渗入。
2.5屋面节能设计
为了更好地实现建筑节能减排的目标,需要落实好建筑节能技术和节能材料的使用。屋面结构的节能设计是建筑节能设计中的重点部分,具体应该从以下几个方面入手。首先是合理选取屋面结构形式和屋面构造方法。比如坡屋面、通风屋面、蓄水屋面、外保温屋面都有利于建筑节能减排,因此值得推广使用。当然具体使用哪一种屋面结构形式需要根据具体情况具体分析,比如在夏热冬冷地区可以采用屋面绿化的方式改善室内热工环境,降低能源的消耗,维持室温的恒定。第二,除了需要保证建筑在冬季的保温性能外,还需要做好夏季屋面反射工作达到降低建筑能耗的目的。通常采用“冷”屋面的设计方法。因为,“冷”屋面设计中的反射率是0.65,热辐射系数是0.75。所以,可使浅色屋面表面和周围温度差达到11.1℃,为人们营造一个舒适的生活环境,取得良好的节能设计效果。例如,白色屋面设计方式就是节能屋面设计的典范。通过上面的分析可以知道,屋面的节能设计可以大大减轻空调负荷,降低建筑能耗,对于建筑节能减排具有重要作用。
结语
总之,随着我国经济的迅猛发展,人们日益意识到建筑消耗的资源能源过多,不利于实现人与自然的和谐相处,所以开展绿色节能建筑设计是时代发展的需求。绿色建筑真正将人的需求放在第一位,坚定不移地走可持续发展之路,在设计中将节能减排放在重要地位,是创建可持续发展生活环境的主要措施。
参考文献
[1]藏奕,蒙艳玲.建筑规划设计中建筑节能的设计分析[J].建筑知识,2017,(17):34.
[2]李玉兰,张子平被动式节能技术在不同气候区的适用性分析[J]节能,2017,(7):53-55.
[3]罗健光.住宅建筑设计中的节能材料分析探讨[J].建筑工程技术与设计,2016,(7):614.
论文作者:李云鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/18
标签:建筑论文; 节能论文; 屋面论文; 建筑节能论文; 住宅论文; 外墙论文; 建筑设计论文; 《基层建设》2018年第32期论文;