住宅建筑设计的节能措施分析杨前论文_杨前

住宅建筑设计的节能措施分析杨前论文_杨前

(中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司,湖南长沙410007)

摘要:近年来,能源问题已经成为当今世界共同关注的问题,怎样充分利用有限的资源和最大限度的节约能源是当今社会必须解决的共同课题。合理地利用资源,提高资源及能源的使用效率,使建筑热环境与建筑节能相结合,在建筑领域实现资源和能源的节约,做到人类与生态的可持续发展。

关键词:住宅;建筑设计;节能

前言

世界经济全球化和城市化进程加快,导致能源不断地被消耗,日益枯竭。较为明显的有石油及天然气的消耗。目前,我国国民的建筑节能意识较为淡薄,对建筑节能的内涵没有深刻的了解。不可否认,我国的经济发展已经受到资源不足的严重影响,尤其是建筑行业的住宅建筑领域。所以为了经济的可持续发展,为了回应社会节能与环保的号召,节能成为了我们每个人义不容辞的责任。因此通过对目前节能技术的研究,提出合理的节能措施来解决住宅建筑的节能问题十分必要。

1住宅建筑节能设计的必要性

我国是能源消耗大国,耗能量在发展中国家居于首位,而我国的建筑行业能源消耗占总消耗的三分之一,并且比重正呈逐渐上升的趋势。生活水平的提高使得人们不仅对住宅的舒适度有更高的要求,而且对能耗标准有了新的要求,节能技术在建筑行业的重要性日渐突出。建筑节能设计就是应用大量的节能技术和节能材料,有效地改善建筑的热环境质量,提升建筑整体的热效率。而在我国,建筑能耗相当严重,研究和设计出舒适健康的节能住宅是时代赋予建筑师的使命,而要实现建筑领域真正的节能,还需要全社会共同的努力。

2住宅建筑设计的节能措施

2.1住宅总平面设计的节能措施

建筑的平面设计是基于满足住户家庭构成、生活习惯和生活态度等方面要求的角度提出的,主要包括住宅建筑功能的多样性设计、房屋的采光通风性能设计、住宅舒适度设计、住宅建筑面积的合理利用率以及房屋功能布局设计等五个重要方面,建筑节能设计要立足于这五个方面,并不忽略其他因素,整体全面系统的考察住宅建筑的平面布局形状和局部热环境分布以及温度阻尼区的设置等等。下面会对这几个方面进行详细分析。

(1)设计住宅建筑的平面布局时要秉承规整布局的原则,以功能为中心尽可能的减少建筑外围护结构的面积,使夏季减少辐射的进入,冬季时增加室内光照的面积,这样就使住户自发性的减少空调的使用,使住宅建筑的能源消耗下降。

(2)在热环境设计时使太阳的作用发挥到最大,代替一定的能源消耗。当住宅中的厨房和厕所以及过厅等被安置在房屋的北侧,卧室和客厅等被安置在南侧时,是一个较好的热环境设计方案。另一方面,温度阻尼区也能避免过多的传热损失,具体为设计封闭式的楼梯间,封闭屋面上的出入口等。

2.2住宅建筑外部环境的节能设计

住宅建筑外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过合理的规划,对建筑周边进行绿化,道路,地形以及建筑小品的设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。在居住区内部,可通过道路,绿地,河湖水面等空间,将风引入居住区,使其与夏季主导风向相一致,提高居住区的自然通风效果。绿化在建筑群体中起着联系、分隔、衬托、补充和美化等作用,为人们带来清新的环境。利用绿化和地形等自然条件,还可以设置防护带,对建筑起到一定的防噪,防晒等作用。而绿色植物还可吸收周围的热量,通过光合作用给人们提供氧气。合理地组织居住区内外的交通,也能有效地防止噪声。住宅单体的多单元组合,可以节约用地,减少建筑物外围护面积,从而减少能耗;而少单元组合,可以扩大光照面积,使居住区内的气流畅通。应视不同地域而采取相应的优化组合方式。

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2.3围护结构节能

2.3.1住宅建筑的墙体节能设计

住宅建筑中面积比例最大的就是建筑墙体,现阶段经常见到复合墙体节能被应用在住宅建筑墙体节能设计中,这种墙体是在原有的墙体主结构上根据实际建设要求增加一层或者是几层复合的绝热保温材料,有助于墙体的热工性能更好地发挥出来。通常住宅建筑的墙体节能设计按复合节能材料与墙体主结构之间的位置关系来划分为两大类:一种为墙体内部保温技术;另一种为外部保温技术,现阶段最常用的便是墙体外部保温技术,因为这种节能设计方案可以达到新建住宅区的节能设计的各方面要求,还可以应用在旧楼改造中,是一种十分有效的节能设计方案。

2.3.2门窗构造。

门窗是导热的薄弱环节,据统计,单层玻璃窗的能耗损失占整个建筑夏季降温和冬季保暖能耗的一半,因此,在节能设计中要合理安排墙窗的比例和位置。如东西墙面不要用较大的窗口,合理设计高度,平衡采光和控制温度的关系。此外,在材质选择上也要充分考虑节能的需求,做到经济合理的有机统一。在砖砌复合墙的门窗构造上,窗口过梁要做出槽口,这样方便保温材料贴到窗边,混凝土复合墙在门窗口四周也要留出槽口,沿槽口贴保温材料。窗口下的内外窗台之间做一道保温层,这样做是为了避免窗口四周出现热桥。

2.3.3围护结构-屋顶

屋顶的节能措施分为屋面材质节能和屋面构造节能两种。屋面材质节能指在屋面的构造做法中加入保温隔热材料,如复合发泡水泥,玻璃棉,聚苯乙烯泡沫板等等,也可是成品的保温隔热砖,使屋面具有保温隔热性能,从而降低能耗。屋顶的外装饰面层对室内热环境也有一定的影响,选择浅色光滑装饰面层,有助于降低屋面的太阳辐射吸收系数,从而减少太阳辐射热在屋面的聚集,减少室内热环境能耗。屋面构造节能是指将屋面做成架空屋面、蓄水屋面或种植屋面,通过空气、水、土壤等将屋顶结构与室外空间分隔开,形成一种冬季保温、夏季隔热的节能型屋面。除了不断改进建筑外墙、外窗的保温性能,加强屋面的保温隔热措施,在住宅建筑体型设计时,用最少的围护结构面积形成最大化的满足功能要求的室内空间体积,有利于建筑节能。平面形状规整,减少外围护结构面积,意义在于减少不必要的墙体外表面积,避免热损失。现在,高效保温材料已开始应用于墙体、屋面,有效的遮阳措施也开始应用于门窗洞口。

2.4充分开发利用新能源

太阳能和风能是最为广泛和清洁的新型能源。对太阳能的利用,已经成为住宅建筑上普遍关注的问题。因为近些年来我国能源供应越来越紧张,太阳能可以有效缓解能源紧张的局面,为人们的生产和生活提供便利。太阳能热水器、太阳能电池的应用已经走向成熟,住宅建筑行业要将太阳能与日常供电和供暖结合起来,从整体上提高建筑节能的效益。

2.5暖通空调和照明设计的节能

随着经济的发展,人们生活水平的提高,对暖通空调的需求也逐渐上升。对于住宅建筑,选择集中空调还是分户空调方式,要结合当地的能源、环保等因素,通过仔细的技术经济分析来确定,同时还要兼顾考虑用户对设备运行费用的承担能力。这项费用由用户自行支付,也是增强人们节能意识的手段之一。夏热冬冷地区需要的采暖时间短,热负荷较低,可直接以电来采暖。在空调设计布置室外机时,要保证相邻的室外机吹出的气流互不干扰,避免空调器的效率下降,造成不必要的能源浪费。在立面设计时,从美观或建筑整体的角度会考虑采用装饰构造对室外机进行遮挡,要注意装饰构造不应影响室外机的散热,同时不要对室内外的空调机排气道形成阻碍,避免室内空气流通不畅,设备效率下降,形成新的能耗。住宅建筑采用空调设备让人们拥有舒适的热环境,但这势必需要消耗能量。当室外的空气质量较好时,应重视自然通风。通过自然通风创造舒适、健康、环保的室内环境,是最有效的节约能源的措施,当自然通风无法满足室内舒适的热环境时,才开启空调设备进行调节。照明是能源消耗的大户,除养成良好的用灯习惯外,我们还要选择高效、节能、环保的绿色光源,且在公共部位采取必要的节能控制措施,才能更有效地降低能耗。

3结语

总而言之,住宅建筑的节能设计,有利于建筑业的可持续健康发展,住宅建筑节能设计不是一项简单、独立的工程,设计人员需要系统的全面的了解周围环境,倾听用户需求,将节能措施融入平面设计以及外围护结构等方面,全面整体地完成住宅建筑的节能设计。

参考文献:

[1]姜春明.住宅建筑设计的节能措施探讨[J].中国新技术新产品,2010(09)

[2]毕晓杰.住宅建筑设计的节能措施探讨[J].科技创新与应用,2013(09)

[3]信国志.住宅建筑设计的节能措施[J].中华民居,2011(S1)

论文作者:杨前

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月下

论文发表时间:2016/9/12

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