住宅建筑节能设计范文
时间:2023-07-18 17:35:26
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篇1
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。
篇2
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,
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关键词:建筑住宅;能耗;节能设计;技术性措施;优化设计
Abstract: In order to reduce energy consumption, city residential energy saving design is indispensable. Energy saving is to implement the strategy of sustainable development is the important measure, is a regional economic development and social progress as well as the symbol of project construction must abide by the principles. In recent years the important significance of energy-saving has gradually by architects pay attention to, and how to architectural design of residence, better use of natural energy, improve the residential building energy efficiency, it is the architect need discussing.
Key Words: building homes; Energy; Energy saving design; Technical measures; Optimization design
中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:
0引言
一个国家的发展,离不开能源的消耗,而现在人类不断增长的能源消耗和传统经济增长方式带来的自然资源枯竭和环境恶化,已经使人类生存受到威胁。对我国而言,煤炭和水力资源比较丰富,但其可开采量和可开发量的人均水平,却均低于世界人均水平的一半,石油和天然气就更少。能源短缺已经成为制约我国经济社会发展的瓶颈,而建筑耗能在国家全部能耗中占有相当大的比重。千方百计做好建筑节能工作是节约能源的关键。对建筑业来讲建设节能型建筑,降低建筑能耗已经是当务之急。建筑节能设计,其目的就是通过一定的建筑构造做法,选择合适的建筑材料,达到减少能耗,节约热量、冷量、电能、燃料等目的,同时也要保证一定的舒适程度。
建筑能耗状况与建筑节能的重要性
1、建筑能耗状况
建筑能耗包括建造能耗(建筑材料的生产、运输能耗、建筑施工能耗),使用能耗(供暖、空调、通风、给排水、照明、烹饪)等,其中,使用能耗远比建造能耗大得多。当前,我国的建筑能耗已接近社会终端总能耗的30%,占全国总能耗的首位。我国正处于城市化发展的高峰期,我国的民用建筑总面积400多亿m2,既有和新建建筑中,高能耗建筑分别为99%和95%。城市每年都有约20亿m2的新增建筑面积。与发达国家相比,我国的建筑能耗是发达国家的2~3倍以上,在资源再生利用率上也远低于发达国家。建筑节能已被认为是各种节能途径中潜力最大、最为有效的方式,对缓解我国的能源紧张和供应不足具有重要意义。所以,建筑节能是一项意义重大且十分迫切的任务。
2、建筑节能的重要性
(1)可以缓解能源资源的紧张局面,建筑节能是社会经济发展的需要。
(2)是减轻大气污染的需要,建筑采暖和饮食能量是造成大气污染的两个主要因素。
(3)可以保护生态环境和提高建筑热环境的质量,随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高,舒适的建筑热环境日益成为人们生活的需求。
(4)是发展建筑业的需求。我国建筑节能的范围包括:建筑采暖、空调和照明的节能,并与改善建筑舒适性相结合。
(5)建筑用能排放大量CO2 使地球变暖,正危及生态平衡与人类生存,为了拯救环境,必须重视建筑节能。
在所有的建筑类型中,住宅的比例是最大的,占到70%左右;住宅的能源消耗也是我国城镇民用建筑中比例最大的部分,约占到70%~80%。同时,住宅为人类提供居住空间,与人的日常生活关系最为密切。因此住宅的节能是我国节能工作的重点,意义重大。
与发达国家相比,我国建筑节能设计起步较晚,且能源浪费现象又十分严重。造成这种状况的主要原因是:①节能意识淡薄,致使房屋建筑结构设计不合理;②过于着重工程的初始投资,而很少考虑建成后的日常运行中的能耗费用;③设备效率不高,运行管理不善;④采用传统建筑材料建造房屋,建筑设计保温标准偏低等。如果现阶段还不重视城市住宅的节能设计,而任高耗能建筑大行其道,那么城市住宅建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产的增长速度,国家的能源生产势必难以支撑这种浪费型需求。
充分了解我国建筑节能设计的必要性后,我们应该把建筑节能作为我国可持续发展战略的一部分。在提高和保证住宅舒适性的前提下,有效地利用建筑节能设计原理,尽量降低建筑物使用过程中的能耗。
二、影响建筑节能的因素
目前,建筑节能设计与人居环境同样受到建筑师的重视,在设计中均有着充分的体现。
但由于建筑设计的成果直接与开发商的利益挂钩,突出表现的往往是强调建筑的一次性投资,以及如何降低建筑造价,这样就导致了大量不合格产品进入建筑市场。例如,屋面保温材料以次充好、气密性达不到要求的窗户、保温材料厚度的减小、甚至取消外墙保温材料等。这使得节能设计在多层次、多方面发生矛盾,使住宅节能的要求达不到设计的满意效果,使成品建筑的供暖能耗自然增加。由于人们对一次性投资的短期效应与建筑能耗的长期效应没有正确的认识和理解,结果虽然一次性投资得到了控制,却造成了日后长期性的能源浪费,加大了长期性的资金投入。
另一方面,在我国建筑节能设计中存在着一些不合理的地方。外门窗是建筑能耗的最薄弱环节,约占总能耗的65%,我们常用的单层塑钢窗的传热系数为4.7W/(m2・k),单层铝合金窗的传热系数为6.4W/(m2・k)。因此在建筑设计中应尽量采用单层塑钢窗。另外为了追求建筑的美观与舒适而过分的加大门、窗的面积,也是导致室内的保温隔热性能降低的一大因素。
三、建筑节能的基本要求及技术性措施
根据我国最新版《民用建筑节能设计标准》,建筑节能设计的主要目的是在保证建筑物使用功能和室内热环境质量条件下,将采暖能耗控制在规定水平。为了达到建筑节能设计的基本要求,在设计中应采用如下技术性措施。
1、优化建筑规划设计
在建筑规划阶段,要慎重考虑建筑物的间距、朝向、体量、体型、绿化配置等因素对节能的影响,改善室内热环境。在建筑的平面布局方面,朝向选择十分重要,夏季应尽量减少太阳直射室内及外墙面,应有良好的通风;而冬季则应有适量的阳光射入室内,避免冷风吹袭[2]。可见,从节能和热环境考虑,建筑物以南北向或接近南北向为好,而应该避免东西向。如某些方位住宅不能为南北向,则至少应保证主要房间设在冬季朝阳或背风的部位,减少围护结构的散热量。同时,注意建筑间距与节能的关系,使建筑南墙的太阳辐射面积在整个采暖季节中不因其他建筑的遮挡而减少。
2、提高围护结构节能的科技含量
建筑物的能耗是由其冷风渗透和围护结构的热传导两方面造成的。大量试验结果表明,住宅围护结构的耗能量占建筑采暖热耗的1/3以上,显然,如果围护结构具有良好的保温隔热性能,则可以减少夏季室外传入室内的热量和冬季室内传出室外的热量,从而减少建筑物的能耗。
(1)、窗户节能
窗户为薄壁的轻质构体,是耗热的薄弱环节。普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物夏季降温或冬季保温能耗的50%以上。在节能设计中不同朝向的墙窗比不同,在高能耗墙面(东西面)应避免开大窗,且应提高窗户的遮阳性能。同时,要根据制冷采暖费用和空调设备价格的综合比较去确定合适的玻璃品种,从导热性和隔热性两个方面去综合比选。新型节能型铝塑共挤门窗的出现,及《铝塑共挤节能门窗》(11CJ27)国家建筑标准设计图集的实行,也为建筑的节能提供了更多的选择。
在美林湖畔北苑设计中,住宅保证窗墙比满足《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》广东省实施细则(DBJ15-50-2006)4.1.4 条规定,各朝向的窗墙面积比,北向不大于0.45;东、西向不大于0.30;南向不大于0.50。商铺保证窗墙比满足《公共建筑节能设计标准》广东省实施细则(DBJ15-51-2007)4.2.2 条规定,建筑每个朝向的窗(包括透明幕墙)墙面积比均不大于0.70。采用封装玻璃和绝热性能好的塑钢窗等措施,改善门窗绝热性能。门窗密封指标不低于国标GB/T7107―2002《建筑外窗气密性能分级及方法》,住宅部分采用热反射镀膜玻璃、商业部分采用中空玻璃。
(2)、墙体节能
我国长期以实心黏土砖为主要的墙体材料,用增加砌筑厚度来满足保温要求,这对能源和土地资源是一种严重浪费,因而在节能的前提下,应进一步推广复合墙体和空心砖墙技术。
复合墙体的应用越来越广泛。其主要原理为:用砖或钢筋混凝土做承重墙,并与绝热材料复合达到增加墙体的保温隔热性能,绝热材料主要有矿棉、岩棉、聚苯乙烯、玻璃棉、膨胀珍珠岩、加气混凝土等。目前复合墙有两种做法:①内保温,将绝热材料复合在外墙内侧。此方法施工简易,目前应用广泛。②中间保温,即将绝热材料设在外墙与内墙中间,可取得良好的保温性,但要填充密实,避免内部空气对流。③外保温,将绝热材料复合在承重墙外侧,此方法热稳定性好,居住较舒适,但外保温材料要经得起日晒雨淋和冰冻的侵袭,对外保温材料的耐久性提出了很高的要求。
外墙围护结构是建筑热工设计中重要的部位,是建筑能耗的主要门户,在空调居住建筑中,外墙能耗约占总能耗的20%左右,外墙的节能率占总节能率的比例也比较大,改变外墙的传热系数和太阳辐射吸收系数P,可以节能15%左右。本项目设计围护结构中,除了部分剪力墙及框架梁为钢筋混凝土,建筑外墙均使用200 厚蒸压加气混凝土砌块,局部东西向及热桥部位采用硅酸盐保温砂浆保温。
(3)、屋顶节能
屋面节能的主要措施为:①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。②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。
在美林湖畔北苑设计中,屋面保温层由阻燃型挤塑聚苯板、专用胶粘剂、耐碱玻璃纤维网布、高弹防水涂料组成,并采用浅色铺地砖。增加了屋顶的隔热性能。局部可结合屋面结构体系设计成绿化屋面,由于覆土层和植被层的蒸发作用,对降低屋面内外表面的温度有很大的作用。
四、结论
我国建筑节能设计才刚刚起步,建筑节能设计有很大的市场,前景是光明的。只要我们认真扎实地在以上各个环节中做好工作,就可以有效地降低建筑耗能量,利用“后发”优势,迎头赶上,为中国建筑业、能源业作出贡献。
参考文献:
[1]王焱.夏热冬冷地区住宅节能优化设计[D].南京:东南大学,2003.
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关键词: 住宅建筑 节能设计 措施
中图分类号:TE08文献标识码: A 文章编号:
引言:随着社会经济的飞速发展,我国的建筑行业也得到有效提高,由于在目前的住宅建筑结构中,一般围护指的就是对于建筑物各个面的围挡物,但在其中在与外界环境空气直接进行接触的围护也就叫做结构,例如在屋顶、外墙以及外窗等结构。而内围护结构指的就是,楼地面以及内墙等结构。如果在建筑设计时是以节能为中心,而减少能耗的一般前提就是必须要达到住宅居住环境的舒适程度,然而,如果从设计的角度出发,就必须要提高控制一些能量无谓的消耗,以达到节约能源的目标。在根据建筑设计的相关规定时,其主要的规定就要通过改善提高建筑物围护的保温性能以及隔热性能等方面,从而提高保暖、通风和空调设备等一些主要系统的能效,提高太阳能、自然通风等一些资源的应用,从而可以有效的减少通风、供热和空调消耗,以达到环保的目的。所以,在住宅的建筑设计中,必须要应用合理的节能方法,以达到整体的节能目标。
一、对于住宅建筑节能设计的规划
对于住宅建筑在规划方面必须要与建筑的单体进行互相的协调,并且要全面充分的考虑到在其中的各种因素是否对单体的结构布局造成影响,而且也可以利用该地区的自然风源、热源等因素从而达到对每栋建筑的单体都可以享受到冬季的日照,夏季的凉面,一同实现采光、通风以及采暖的舒适要求。由于在建筑单体间的相互组合会对所形成的气流产生一定的影响,尤其在高层建筑体的内部是非常容易产生回旋涡流,存在死角,所以在室内就达不到理想的自然通风的效果。所以,在住宅小区内如果要营造出比较舒适的微环境住宅,就必须要对单体结构的组合进行调整,此外,在小区内的水体以及绿化等都可以改善提高小区微气候的环境。所以在住宅设计时,必须要全面结合小区的布置规划,充分利用水体和绿化等条件,从而改善提高室内外的舒适环境,改善局部的气候环境,降低热岛效应,从而确保住宅环境的空气质量,以达到各项指标的节能舒适要求。
二、提高建筑体形上的节能设计
在设计的形态上,必须要减少建筑物的外表面积,也就是减少护的面积等方面,以达到有效节能的控制措施。建筑物的体形系数主要指的就是对其外表的面积以及通过在外表面积上可以包围体积的比例,如果体形系数较小,而对于护的结构在传热上的损失也会很小,从而提高了建筑的节能作用。但是,如果在条件基础相同的对比之下,则进深较大的建筑要好于进深较小的建筑,而高的建筑要好于矮的建筑,长的建筑要好于短的建筑。对此,为了可以合理的应用住宅建筑的体形进行节能,并且在寒冷区域,可以把住宅体形的系数合理的控制在0.3左右,或者在夏热冬冷的区域,其系数最好不要超出0.35左右等这些具体要求,对此,建筑师在进行设计创作时,不仅要考虑到建筑造型、平面布局,还应对建筑物合理的控制其体形系数,从而实现节能的目标。
三、建筑平面的主要节能设计
对于在住宅的平面设计里最重要的问题就是要确定合理的套型面积,合理的套型面积在一定程度上可以大大的节约用地,可以减少营造、节约用材,以及维护在应用当中所产生的能耗。此外,对于在建筑平面设计的合理布局还可以得到一定的节能效果。我国是属于地处北半球一带,所以在太阳的方位角以及在高度角的变化规律都是属于较好的节能设计朝向,而这种朝阳在夏季是可以减少一定的太阳辐射所聚焦的热量,而冬季则可以吸收太阳的热量,所以这种朝向的建筑会有穿堂风的舒适感,又会避开冬季的西北风寒冷。所以,如果住户在居住空间进行长时间的活动,可以利用自然环境得到很大的舒适感,并且节约了采暖以及空调的能耗。如果是在通风和日照条件相对较差的方向,如果要很长时间受到太阳的辐射,此时对于住宅的设计可以布置成为相对次要的卫生间、厨房、楼梯、机房以及电梯等格局,可以避免冬季灌入的西北风,并且还可以挡住日照。
根据资料提供显示,如果在条件相等的状况下,一般南北向的建筑在传热耗热量方面会低于东西向而减少6%左右。
四、对于外墙建筑的节能设计
由于墙体在住宅建筑当中是作为护结构的主体,也是在建筑室内外作为冷热交换的介质。一般有25%的建筑节能都是利用外墙所具有的保温隔热的特性从而实现的,所以,对于墙体的设计则是非常重要的一个因素。在外墙的设计上它不仅仅具有安全围护以及承重的功能,而且在建筑时还应选择具有的保温隔热特性的墙体材料。当前,在一般常用的外墙材料里,具有良好的保温隔热墙体材料是加气混凝土、多孔粘土砖、复合墙体等。在复合墙体里的绝热材料一般包括了矿棉、膨胀珍珠岩、岩棉、加气混凝土以及玻璃棉等材料。另外,应用适当的植物也可以调节气温,如果在日照较为强烈的墙面,可以通过种植一些植物从而吸收太阳的热量,从而减少对室内传入相当的热源。
五、对于门窗的节能设计
建筑的外门窗是主要的传热通道,并且它也是受到太阳辐射吸收热量的重要部件,但也是失热的重要部件,它的传热系数可达到墙体传热的3至4倍,然而它也是重要的节能部位,因此,必须要确定合理的窗墙面积比,因为这是重要的节能措施。在设计时应尽量避免应用飘窗和落地窗等
六、屋面建筑的节能设计
在建筑物里由于对其各个表面都会受到太阳的直接辐射,所以在这当中,屋面则是受到太阳辐射最多的部位,也是时间最长的,它受到辐射的时间则是墙体的2至3倍,因此,对于它在保温隔热方面的设计也是非常重要的。在材料的选用上应选导热系数较小、密度大,以及具有吸水率比较小的材料。可以应用倒置式屋面再通过把具有憎水性的材料设在防水层上,从而避免防水层的老化而影响屋面的保温隔热问题。由于这种方法的施工技术相对简易,所以广泛应用。此外,还可以利用屋顶进行种植一些植物,同时可以阻挡热源,也可以美化环境,达到节能环保的主要目的。
七、结束语
总之,由于建筑物它需要一个完整的条件基础,所以怎样通过高效率的发挥出可应用资源的潜力,并且可以对环境达到最低限制的影响程度,才是作为节能的关键因素。由此而见,只有在建筑设计中按照节能的标准全面严格控制好建筑设计的重点,以及对各方面节能的要求,才可以有效的提高住宅建筑达到节能的主要目标,从而降低能源的消耗,减少成本,真正打造出健康、舒适以及节能环保的住宅环境,以创建节约型的社会而努力。
参考文献
[1] 黄珺.浅谈住宅建筑节能设计[J].城市建设理论研究,2011(23).
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关键词:住宅建筑节能 规划 设计
Abstract: At present, China is now actively promote energy conservation, sustainable development. Construction of energy-saving building construction has been included in the focus on the development direction of future urban construction, the relevant guidelines, standards and regulations were introduced, building energy efficiency design has become an important part of architectural design. Residential building energy efficiency design.
Keywords: residential building energy efficiency, planning, design.
中图分类号:TU201.5文献标识码: A 文章编号:
1.住宅建筑节能设计含义
1)节能的重要性。中国建筑能耗约占全国总能耗的30%,建筑物保温隔热性能很差,再加上供能系统的低效率,致使建筑物要达到规定的舒适度,单位面积所需的能耗比同纬度发达国家高出3~5倍。因此,生态住宅进行节能设计具有十分重要的意义。
2)节能设计的内容。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。
节能设计的原则在整个建设活动中,通过综合衡量生态住宅小区各个方面,在不破坏原有环境的条件下,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。
住宅建筑结构节能的技术原理
建筑物的能耗是由其围护结构的冷风渗透和热传导两方面造成的。民用建筑的围护结构主要指墙体、屋面、窗户(玻璃幕墙)、外遮阳设施等。建筑物围护结构的作用是防热御寒,使室内受到遮护,形成温暖、舒适的环境,以不受室外气候变化的影响。房屋内外的热流方向在冬季和夏季截然不同,但都要求护结构具有绝热的性能,使流出或流入的热量减少。为了降低建筑能耗,在减少建筑物冬季空气渗透耗热量和夏季空气渗透得热量的前提下,尽量利用太阳辐射得热和建筑物内部得热。建筑的围护结构直接影响民用建筑的能耗,据调查,围护结构的耗热量占建筑采暖热耗的1/3以上。因此,对于民用建筑物来说,节能的主要途径是:应从墙、门、窗、顶等围护结构着手,通过逐步优化围护结构设计,尽量减少其能量散失,更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,达到最佳的节能效果。
我国住宅建筑结构节能的规划问题
(1)未能在规划中进行建筑节能的设计
建筑室外热环境和自然通风环境对建筑节能是很重要的。有了好的室外环境,建筑可以在多数时间内满足热舒适,从而不需要开空调。但是,由于目前建筑节能只是在施工图审查中才受到重视,而规划报建中并未进行建筑节能方面的审查和评审,所以,已经确定的建筑方案并未进行节能的设计。
(2)未能将建筑节能措施融入工程设计中
在建筑工程设计的过程中,多数建筑只重视实用面积、结构安全、美观时尚,不重视建筑的性能、品质,没有把建筑节能作为建筑的一个固有的、内在的品质进行考虑,把建筑节能的要求撇在一边,到了最后施工图送审前才根据建筑节能设计规范进行草草的计算和设计调整。此时由于建筑的方案已确定,只能在材料和设备选型等方面进行微调,效果差强人意,而且往往造价高昂,实现起来很困难。
(3)不重视低成本节能技术和传统措施的应用
在目前的节能设计中,传统的、有效的节能措施例如自然通风、建筑遮阳等未被广泛采用,代之的是片面强调节能的高科技,不重视低成本的节能技术应用,造成节能昂贵的印象。而且,昂贵的设计在将来的施工中很可能被改变,使得最后建筑达不到建筑节能设计标准。
只要建筑设计中注意低成本节能措施的应用,在空调设备设计和电气设计方面进行精心设计,就算节能建筑稍微提高了成本,但却节约了能耗,获得了良好的舒适性,必将取得良好的经济效益和社会效果。
3.节能建筑规划设计
根据建筑功能要求和当地气候参数,在总体规划和单体设计中,应科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高、选用节能建筑材料、保证建筑护结构的隔热保温性能等及对建筑周围环境进行绿化设计,全面应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,获得理想的节能效果。
3.1建筑朝向和平面形状
形状相同的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小,如对一个长宽比为4:1的建筑物,经测试表明:东西向比南北向的冷负荷约增加70%,因此建筑物应尽量采用南北向。在建筑物内布置空调房间时,尽量避免布置在东西朝向的房间及东西墙上有窗户的房间以及平顶的顶层房间。建筑物的平面形状,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,负荷越小,能耗越小。
3.2合理的外部环境设计
在建筑位址确定之后,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作用。
3.3合理的绿化设计
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。
3.4合理面宽与住宅层数设计
一般来说,根据人的职业、年龄特征等,平均每天约1/3~1/2的时间是在住宅内度过的,因此,住宅设计需要考虑空间健康因素和生理健康因素。它包括清晰的功能分区、适宜的空间尺度和无障碍的室内布置。起居、饮食、洗衣等公共活动区,称之为动区;睡眠、学习、个人清洁卫生等私密性活动区,称之为静区。平面布置除了要求动静分区外,还要考虑它们之间联系的紧密性。具体地说住户处应设置一小门厅便于出入的人有存衣、换装、整容的地方,也使外人不能窥视户内的活动与布置,保证家庭的私密性。
合理的功能空间面积取决于必要的设备、设施、家具布置所需面积、人体占有面积、生活或操作所需面积,将其综合进行合理组织,求得一个符合居住行为的空间尺度。现行规范规定居住层高一般不得低于2.50m(净高2.40m,《住宅设计规范》GB50096——1999)。根据这一规定,开发商已将其用到极限了再经装修,加上吊顶、吊灯、吊扇、铺上木地板等,余下的净高约只有2.00m~2.20m,再与宽大的空间相比岂不比例失调·所以,对动区如大开间客厅,这样的宽高比确实使人感到压抑,空气也不流畅,甚至有不安全因素(如吊扇),又如何谈得上生态型、健康型、高舒适度、高功能配置呢·
住宅建筑层理想值:规范GB50096——99(1-0.3)把住宅分为四档:低层(一至三层)、多层(四至六层)、中高层(七至九层)、高层(十层以上)。考虑城市规划、街景、用地规模、投资、建设周期、抗震设防烈度以及不同时期建筑思潮等多种因素,建筑层理想值很难形成统一标准。低层住宅有其使用便利、投资少、周期短、管理简便等优势。而高层由于使用系数偏低、设备复杂等等,往往不易被人们所接受。许多设计需要在保证日照距离的前提下,提高高低层住宅的密度,使之达到规划要求的用地指标,缩短了住宅间距,成为高密度住宅区。
3.5 建筑节能材料的选用
合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。另一方面,要结合当地的实际情况,发掘出一些地方节能材料,更好地应用到建筑节能中去。
参考文献
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关键词:住宅小区;建筑规划;节能设计;建筑能耗;
1.引言
据相关资料表明,我国每年建成的房屋面积高达16~20亿平方米,但新建建筑中95%以上属于高耗能建筑,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上,建筑能耗已经占到全社会能源消耗总量的25% 以上,因此,建筑节能设计已成为了我国建筑行业设计的重要内容。
2.建筑整体规划与节能设计
2.1.合理的规划布局
住宅建筑的朝向、间距、高低、体型以及环境绿化等都会影响小区的日照、通风和小气候环境,从而影响居住建筑的能耗。因此,建筑前期规划就应注重对节能问题的研究,适应当地自然环境、气候和地理条件,合理选择住宅建筑的朝向(尽量选择南北朝向),建筑间距,避免有害环境对建筑的影响。在建筑规划设计中要与建筑节能设计互相配合,统筹考虑建筑朝向、日照间距、通风、景观绿化,合理应用雨水回收系统,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)采取的节能措施,大力推广部分太阳能热水供应系统等先进技术,以形成系统的住宅建筑节能体系,营造能耗低、环境舒适的居住环境。
2.2.控制建筑体形系数
在建筑设计中,原则上应减少建筑物外表面积,适当控制建筑体型系数,减少建筑面宽,加大进深或增加组合体,建筑平面宜选用如“一”字型等较为简洁规整、能够获得较多日照和较少东西晒的平面型式,以减少夏季热辐射和冬季冷风渗透量,体型复杂、凹凸面过多的点式低、多层及塔式高层住宅,建筑的外表面积和体型系数大,对节能不利。坡屋面建筑与平屋面建筑相比,其坡屋顶增大了屋顶的热交换面积,加大了能耗,因此不利于房屋的节能。结合建筑形体空间的处理,可以在建筑物中设通风口,加强气流组织,改善小区内部的通风条件。从建筑外观形态上来谈,影响能耗大小主要有两个因素,一个是建筑绝对的大小,也就是我们常说的体量,另一个就是平面是否紧凑。一般来说,平面、立面凹凸变化较大的建筑就属于平面非紧凑型建筑。特别是背阴面北侧墙体的凹凸变化。外墙面积的增大势必增加形成“冷桥”的可能性,增大建筑能耗。德国建筑中“方盒子”非常普遍, 究其原因,并非建筑师们缺乏创造性,而是“方盒子”有利于节能设计。
3.护结构的隔热保温
3.1.外墙的隔热保温
节能设计中,南方地区外墙一般采用加气混凝土砌块,而在北方地区必须采用外墙保温,外墙外保温能使建筑室内温度受室外温度波动影响小,有利于主体结构保护和避免热(冷)桥的产生,常见的外墙保温有大模内置聚苯板及粘贴聚苯板。大模内置聚苯板与外墙一起捣制,使保温材料能更好地与墙体结合,更能保证保温效果。
3.2.屋面的隔热保温
在夏季,屋面日照时间长,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℃。在冬季,屋顶对外散失热量,又增加了室内的空调热负荷。屋面隔热保温除采用倒置式设计外,有土种植或无土植被屋面应泛推广。实验数据表明,种植屋面使屋顶外表面最高温度下降32.4℃,内表面最高温度下降2.0℃,具有较好的隔热保温性能。种植屋面,不仅能提高屋面的保温隔热性能,还能美化环境,并有利于环境气候的改善,应该广泛应用。
篇7
关键词:住宅建筑;建筑设计;节能设计;应用
住宅建筑是高能耗建筑,是建筑节能工作的重点。由于能源的日益匮乏,人们的节能意识逐渐提高,就象节能汽车等节能产品一样,节能建筑产生了。所谓节能建筑,是指在少使用或不使用采暖、制冷设备的前提条件下,让一年四季的室内气温尽可能地维持或接近在舒适的范围之内。节能建筑主要是通过提高外墙、外门窗、屋面等围护构件的保温性能和气密性能来达到节能目的。
1、住宅小区规划的节能设计
住宅小区规划应与建筑单体相协调,充分考虑各种宏观因素(如地区、朝向、方位、建筑布局、地形地势等)对单体布局的影响,同时利用所在地区的天然热源、风源等来实现每一栋住宅建筑单体夏季都有充足的迎风面,冬季都有充足的日照,以满足通风、采光与采暖的要求。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得热,冬季可增加太阳辐射得热,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,因此受辐射得热也是最多的,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,采用双层玻璃塑料钢窗是较好的选择。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。
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关键词:住宅 节能建筑建筑设计
前言:面临能源危机和环境危机,世界各国提出了控制矿物能源用量的增长,提高用能效率,开发新能源和可再生能源,保护环境的目标,走可持续发展的道路。因此,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。而在我国,建筑能耗浪费相当严重,原因也是多方面的,如技术落后,设计不科学,管理不当,缺乏节能意识等。因而建筑节能势在必行。
所谓建筑节能,就是在保证居室热舒适环境条件下,通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径,采用新型保温材料,把居住建筑在长期使用中的能耗降下来
1 节能住宅的概念
随着能源危机的出现,越来越多的开发商开始重视节能住宅。节能住宅需要通过对建筑的合理设计、合理选材,最大限度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内,从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间,降低建筑物的运行能耗。
2 节能住宅设计的思路
2.1 建造内保温复合节能墙体
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)墙体结构层:系指混凝土现浇或预制品的外墙,内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。
(2)空气层:空气在0℃时导热系数为0024VV/(m•k)。在25℃±5℃时为00256W/(m•k),即使在200℃的情况下仍有00:384 W/(m•k)。由此可见,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的冷凝水。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。
(5)饰面层:由于A级无机防火板具有优良的表面亲和特性,所以各种饰面材料均可使用,选用的内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。
结合各地的气候和地理环境,借鉴各方面成功和失败的经验,在优化组合的基础上开发的墙体内保温板,具有保温、隔热、隔音、防潮 抗冲击、抗震、呼吸等功能,已在工程中应用。
2.2 门窗节能
(1)在建筑物中,窗是一个比较复杂的部位,从冬季耗热来讲,窗的传热与空气渗透耗热约占全部耗热量的一半,所以希望窗的面积越小越好;但窗同时又担任着采光、夏季通风以及冬季利用太能能加热房间的作用,这要求窗的面积应满足使用的基本要求,不宜过小。
(2)改善门窗绝热性能的一项重要措施是增加玻璃层数,在内外层玻璃之间形成密闭空气层或者惰性气体。双层窗的传热系数比单层窗降低一半,三层窗的传热系数比双层窗又降低1/3。密闭的空气间层不仅隔热,还能有效隔声,空气间层的厚度可由计算或经验值获得。使用中玻璃窗是改善建筑质量,达到节能要求的有效途径。
(3)如今出现的各种新型窗体材料和构造,气密性和保温效果很好。所以在制作门窗是要注意提高门窗制作的制作质量,采用新材料,加设密封条,已提高气密性。
(4)设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
2.3 屋面节能。
屋面作为护结构的一部分,它的保温隔热也是不可或缺的。我们可以采用高效保温材料作为屋面的保温层,也可采用架空型保温屋面或倒置式屋面等方式来达到提高屋面保温隔热性能的目的。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
2.4 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不菲,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。
2.5 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。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臻成熟,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。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。
篇9
关键词:高层建筑; 体型; 外墙保温方式;选比与控制。
我国的建筑行业正处在高速发展的时期,其中住宅的开发和建设占到整个建筑行业的最主导地位,现阶段住宅建筑无论从建设的规模还是建设的速度都达到了一个相当高的程度。近年来,国家陆续颁布了一系列能源和可持续发展方面的法律法规,旨在将能源的合理规划和节能减排作为一项长期的战略任务随着经济的发展贯彻下去。我国“十一五”规划纲要提出,“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%。“而今,进一步提出“非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%,单位国内生产总值能源消耗降低16%,单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%”作为一项约束性指标列入“十二五”时期经济社会发展主要指标,意味着未来几年我国将加大清洁能源产业建设力度,更加注重资源节约和环境保护。可以预见到,未来一段时间内,对于建设工程项目的节能减排方面的控制会更加趋于理性和系统科学化。
建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。根据《中国经济统计快报》201024详细数据,2010年作为“十一五”收官之年,全国住宅施工面积298365万 m2,同比增长27%;竣工面积39321万m2,同比增长7.1%,占当年全国房屋总建筑面积的60%以上。由此数据看出,实现住宅建筑的节能减排优化对于整个行业的节能目标实现具有举足轻重的作用。而作为住宅建筑中楼层体量最大户数最多,且材料造价及设备费用相对较高的高层住宅楼,进行节能规划和设计的意义更强烈地突显了出来。如何在当今形势下,综合各方面条件及因素,对高层住宅的节能设计方法进行合理设计及控制,是工程设计人员面对的新课题和新挑战。
鉴于此目的,本文将实际工程设计中的一个典型案例作为参考内容,重点讲述和分析节能设计的流程和方案修改优化阶段的关键环节和重点内容,以此给广大设计人员提供一些可借鉴的工程实际方法和思想的启发。
设计建筑位于广东省某市区,属于夏热冬暖地区的南区,属于带商业网点的住宅,1,2层裙楼设置商业网点,3~30层为住宅,剪力墙结构体系。该住宅属于居住小区内的一栋独立楼栋,对于规划方面的节能措施如间距取值、通风组织、场地绿化等本文在分析中仅简要涉及,主要从建筑物本身的状况进行论述。
住宅的标准层平面形状如图
首先根据初步情况选取最初节能材料构造方案:
方案一:
屋顶 ――挤塑聚苯乙烯泡沫板 30mm(普通防水上人屋面)
外墙 ――加气混凝土砌块(B07级)200mm(自保温砌块,外饰面默认为浅色)
热桥 ――玻化微珠保温砂浆 15mm (外保温,包括热桥梁,柱,楼板)
外窗 ――普通铝合金透明玻璃窗 6mm (包括阳台透光门)
其中外墙外表面平均太阳辐射吸收系数取0.55,屋面外表面平均太阳辐射吸收系数取0.74
(需要注意的问题是对于热桥厚度的取值。由于是高层剪力墙结构体系的建筑,结构在设计时往往结构梁,剪力墙按若干层数分段设置不同的厚度,例如本项目中,首层到6层剪力墙墙肢300厚,7~15层250厚,16层及以上大部分为200厚,对于软件里面用少量标准层建模的特点,就不可能将实际所有楼层的情况完全反映在软件模型中。设计中,仅按最不利的厚度200作为剪力墙的计算厚度,保证最低值能通过,那么实际厚度的建筑节能效果必然优于此计算值。)
此方案考虑到业主对于造价的控制,采用最经济的节能构造措施。按照权衡计算结果,
此时节能设计已经满足《标准1》第5.0.1条,设计建筑的能耗不得超过参照建筑的能耗,
同时隔热检查结果,东西向外墙及屋顶隔热性能也满足《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)要求。节能初步设计方案成立。
第一轮设计修改及优化
由于立面方案受到方案设计公司深化及业主方控制,确定了外墙采用黄褐色外墙面砖,由于外墙色彩基调的确定,导致外墙外表面平均太阳辐射吸收系数取值要上调到0.6及以上,由于设计建筑空调耗电指数与参照建筑相比仅少0,.5左右,外墙这一变动极有可能使整个计算结果不能通过,于是根据立面这一修改,相应作出了如下改动:1.外窗采用灰色玻璃,以便提高遮阳的效果,同时也能与立面较深的颜色呼应。2.充分考虑设置外遮阳,包括将阳台计算为水平遮阳,凸窗上下板及侧板计算为综合型遮阳,窗的外凸铝合金框料以及墙身的腰线等也可纳入遮阳板计算体系。3.增加屋面保温层的厚度为40mm。由此进行修改,得出方案二。
方案二:
屋顶 ――挤塑聚苯乙烯泡沫板 40mm(普通防水上人屋面)
外墙 ――加气混凝土砌块(B07级)200mm(自保温砌块,外饰面为黄褐色)
热桥 ――玻化微珠保温砂浆 15mm (外保温,包括热桥梁,柱,楼板)
外窗 ――普通铝合金灰色透明玻璃窗6mm (包括阳台透光门)
其中外墙外表面平均太阳辐射吸收系数取0.65 , 屋面外表面平均太阳辐射吸收系数取0.74
此方案考虑到充分配合建筑立面效果及确保建筑能耗满足规范要求。按照权衡计算结果,
设计建筑 参照建筑
空调耗电指数 52.50 62.37
可以看出,节能设计的空调耗电指数已经较方案一有显著的下降,说明在外墙条件不利的情况下,通过优选窗材这一护构件中最敏感的分量,并加强对遮阳的控制,能够达到优化计算结果的目的。
第二轮设计修改
在设计深化的过程中,充分考虑到高层建筑外墙抹灰和贴面砖施工环节的可操作性,对于保温的方式选择又进行了新一轮的论证。首先,由于填充墙部分采用自保温的加气砌块,而对热桥部位设置玻化微珠外保温,从而导致外墙的抹灰完成厚度不一致,墙面会产生垂直方向的凹凸状况,再考虑到本项目为剪力墙结构,横墙方向往往有长度较大的剪力墙墙肢,对此部位设置热桥外保温,也会导致外墙面水平方向的凹凸。由于现阶段国内高层建筑外贴面砖往往遇到交付使用之后一段时间内产生局部脱落的情况,部分省市已经限制外保温时外墙面砖的使用,而对贴面砖必须采取特殊处理的技术尚未成熟和普遍化。鉴于本项目外墙已经出现抹灰完成厚度不统一,外墙不平整的情况,并考虑到施工操作的难度,业主方提议采用热桥内保温的做法,优先保证外墙的效果。
作为设计方,首先提出两种保温形式的特点和优劣比较,外保温基本消除了“热桥”现象,热薄弱环节少,热工效率高,不占室内空间,对保护结构有利,而内保温特殊的部位部位如丁字墙、圈梁处难以处理而形成“热桥”,使保温性能有所降低,并且占用内部空间,对二次装修、增设吊挂设施带来麻烦。而在造价方面,由于外保温当中所采用的胶粘剂、固定方式、外层玻纤网等技术一直以来靠进口,近年来才出现过关的国产化产品且推广较慢,估算下来,同样的建筑做外保温要比做内保温提高造价1.5倍。
业主方考虑到以上综合因素的影响,先建议变换为内保温形式,先提交一版初步的节能成果。形成方案三。
屋顶 ――挤塑聚苯乙烯泡沫板 40mm(普通防水上人屋面)
外墙 ――加气混凝土砌块(B07级)200mm(自保温砌块,外饰面为黄褐色)
热桥 ――玻化微珠保温砂浆 15mm (内保温,包括热桥梁,柱,楼板)
外窗 ――普通铝合金灰色透明玻璃窗6mm (包括阳台透光门)
其中外墙外表面平均太阳辐射吸收系数取0.65 , 屋面外表面平均太阳辐射吸收系数取0.74
权衡计算结果,
此次计算得到结果设计的建筑的空调耗电指数略为上升,但是仍然满足要求。但是出现一个严重的问题:东西向的热桥梁柱的内表最高温度到达35.96(℃),超过《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93) 第5.1.1条内表面温度限值35.60℃,隔热检查这一项强制性条文判定为不通过,所以整个节能设计不能达标。
第三轮设计修改
分析产生此种结果的原因,是因为保温形式的颠覆性变化,绝大部分热量集中通过混凝土结构迅速传递到内表面,导致内表面的问题集聚升高。而单单设置保温砂浆内保温,不足以将混凝土墙体的传热系数降低到满足内表面温度限值35.60℃的对应程度。于是应拿出解决内表面温度超标的方案,通过试算,在内表面增加15mm的抗裂砂浆分两层抹面,理由如下:1.增加砂浆层降低混凝土热桥位置整体的传热系数值,以达到温度限值要求;2.考虑到无机保温材料的材性,需要进行抗裂防脱落处理。
业主方根据试算的过程进一步商讨,认为外墙面需平整及施工周期缩短,并且希望交付使用后能耐久和美观,也考虑到按内保温施工后室内空间的占用值属于合理的控制范围内,最终认可内保温形式。
到此步骤,本项目的整个节能设计就已经完成。作为设计方在整个过程中,充分考虑到材料构造选用的合理性,经济性以及施工操作可行性,积极与业主方和材料厂家及软件提供商的配合互动,通过多轮反复的验算比较,数据总结,得出综合最优的方案。本项目具有其设计中的特殊性,诸如业主方的控制流程相对系统化,外墙面综合控制,对于内保温这种轻易不采用的形式的综合经济分析等等,促使我们设计方必须用实际的细致数据比照,精细化设计,同时本项目又具有普遍代表性,对于高层建筑单体围护构件节能措施的采用有广泛的参考意义,在此列出并详细分析,是对节能设计工作的精细化探讨,也是给整个建筑节能行业做出一些参考典型,希望从业人员能由此发散衍生出新的东西,以指导今后设计工作的进一步开展。
篇10
关键词:住宅建筑构造设计地域气候节能
中图分类号: TU201.5文献标识码:A
前言
随着人类社会各方面的高速发展,全世界的能源紧缺问题日益加剧,据统计,发达国家建筑业占能源总消耗量的36%左右,而我国的能耗是发达国家的2~3倍,因此,在建筑中推广节能势在必行。建筑师必须从 “可持续发展”的角度去审视我们的建筑设计,从根本上降低建筑能耗,减少对采暖的依赖性。接下来,我将通过对建筑护结构的保温隔热、建筑布局、建筑空间的组织和太阳能的利用方面介绍和研究,探讨一些适合寒冷地区建筑的节能措施。
1.寒冷地区气候特征
寒冷地区冬季寒冷干燥,夏季炎热湿润,降水量相对集中。冬季夏季持续时间长,春秋季短促,气温变化剧烈,雨水稀少,多为大风沙天气,夏季多冰雹和雷暴。这一地区的冬夏两季的气候差异巨大,各主要城市冬季月平均温度基本都在0℃以下,夏季各主要城市的月平均温度约为26℃左右,与南方城市相差不大。季风气候也是寒冷地区气候的一个显著特点,该地区全年的主导风向呈季节性变化,冬季西北季风和夏季东南季风为主。
根据这一地区的气候特点,建筑物的冬季保温、防寒、防冻,夏季隔热就成为建筑节能设计的主要内容。
2.寒冷地区住宅建筑中的节能设计
为适应寒冷地区的气候特征,必然要产生一系列适应性的节能措施。
2.1加强围护结构的保温措施
寒冷地区由于冬季较为寒冷干燥,使得冬季减少向室外传递热量成为节能的有效方法之一。根据建筑的热工机理,室内暖气的辐射热投射到建筑内表面时,其中一部分被反射回来,一部分被墙体吸收。而被建筑物墙体吸收的热量一部分向室内传递,另一部分则以长波辐射和空气对流的形式向室外散发。显然,散发到室外的热量越多,保留到室内的热量就越少。因此,加强护结构的保温性能,即对屋面、外墙、架空或外挑楼板、门窗等部位的保温措施就成为建筑师进行建筑节能设计的主要内容,从而在护结构中阻隔室内的热量向室外传递,这样一来,冬季建筑从室内所吸收的热量将大量地聚集在建筑的内表面,促使建筑的内表面温度升高,从而进一步提高了建筑内表面与环境之间的温度差,有利于建筑向室内散热。同时,在一层地面设置保温层,增加地面的热阻,也能达到保温隔热效果。还有,该地区属季风气候,风较大,在北入口的单元门装设门斗,也有助于冬季的保温与防风沙。另一方面,寒冷地区由于夏季炎热,因此夏季隔热也就成为建筑节能设计的内容,加强护结构的保温性能,也有利于夏季隔热,从而减少空调、风扇等的利用。同时,外墙采用白色粉刷或用浅色饰面来提高外墙辐射,达到隔热的作用。
在住宅建筑中,窗户也是一个独特的围护结构构件。一方面它要阻挡外界环境变化对室内的侵袭。另一方面是人在室内观赏室外景物满足人们心理上的渠道。所以窗户同时承担着隔绝与沟通室内外这两个互相矛盾的任务。一般普通窗户(包括阳台的透明部分)的保温性能比外墙差很多,在建筑能耗中,通过窗造成的能耗占到了建筑总能耗的40%左右,因此,对寒冷地区而言,窗户的热工性能问题是护结构设计中的一个极为重要的因素,其主要问题是该如何改善以及防止空气渗透。从而在冬季满足自然采光的同时减少热量从室内向室外传递,夏季还要能够尽可能得使热量滞留在室外。目前,窗户节能最常用的方法是采用多层空气间层的玻璃窗,如使用中空、隔热和反射的玻璃等。同时,窗框靠墙部位的缝隙,采用如玻璃棉、泡沫胶、矿棉毡等高校保温材料和嵌缝密封膏密封填堵。
2.2建筑布局
在寒冷地区,因大部分地区日照非常充足,西晒比较严重,为减少西晒的影响和符合当地居民喜好,所以住宅楼以行列式、南北向为主进行布置。同时,由于太阳高度角和方位角的变化规律,南北朝向的建筑冬季可以增加建筑物辐射得热,从而,降低建筑物的采暖负荷。计算证明,建筑物的主要朝向如果由南北改为东西向,耗热量指标明显增大。同时,根据寒冷地区夏季的最大频率风向,建筑物的主体朝向南北向,也有利于自然通风。所以,寒冷地区建筑物的大部分应以南北向为主进行布置。
2.3内部空间的组织与划分
为了适应寒冷地区的气候特点,达到节能降耗的目标,建筑物在内部空间的组织和外部体型上都带有明显的地域性。具体做法是:住宅采用多单元组合,平面采用简单的矩形平面,避免出现过多的凸凹变化,并适当加大住宅的进深,从而减小建筑物的体型系数。门窗采取“南大北小、东西少”的形式,在保证通风与采光的条件下,减少窗户的建筑能耗。在平面布局上采取南北通透,保证不同方位的住房之间有流畅的气流用以形成穿堂风,尽量减少人工照明、设备采暖及制冷的使用,从而达到节能的效果。
2.4太阳能的利用
太阳能取之不尽,用之不竭,除了设备成本外几乎无需再投入,具有很好的经济效益。太阳能加热每吨水相比电加热可省电20~30KW·h,按照每户每天用热水量120kg计算,每年每户可省约800元。同时,太阳能集中供热水系统采用智能化的控制技术,只要有太阳光,太阳能集热器就会产生热水,实现了最大程度利用太阳能,最少消耗能源的的效果,是未来节能手段的发展趋势之一。
3.具体的方案实例分析
下图为某寒冷地区国有工矿棚户区改造项目的户型,该户型较好的利用了地域性建筑设计的构造特点,满足建筑节能的设计思想。
该工程建筑物在住宅的外墙、屋面、楼地面、门窗、楼梯间等处均采取前述保温节能措施,使每户形成一个封闭的绝热系统,有效的防止了“冷桥”的产生,节能的同时使居住的舒适度大大提高。在建筑布局上采用行列式、南北向为主进行布置,从而,降低建筑物的采暖负荷,有利于自然通风。建筑平面设计时,采用简单的矩形平面,通过合理控制户型的开间、进深,保证每个房间均有足够的采光和通风,客厅、卧室等主要房间朝南,争取最大限度利用太阳能直接得热,餐厅、厨房、卫生间等朝北布置,成为南向卧室的防寒空间,南向的窗户较大,北向的窗户较小,保证通风、采光的情况下,减少能耗。同时,在屋顶设置太阳能集中供热水系统,将太阳能热水与住户的给水系统相结合,保证了用户水龙头即开即热,实现了一次投资,长期收益,达到节能环保的作用。
在寒冷地区我们可以找到许多类似的建筑形式:没有过多凸凹变化矩形平面设计、封闭阳台、 “南大北小、东西少”的门窗形式等。这都是劳动人民根据当地的气候特征,所创造出的建筑形态,是一种建筑文化的体现。在建筑设计中应该在气候环境设计的基础上寻求一种继承文脉的理念,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,设计者应该贯彻“形式追随气候的”思想。尽可能的对该地区的建筑文化进行更深层次的追求与思考。
结束语
随着国民经济的不断发展,我国的住宅工程经历了提供必要的居住条件和满足一定的舒适性要求两个发展阶段。近几年,人民对住宅的舒适性要求越来越高,能源的需求量也随之日益增加,能源利用情况紧张,而常规能源的大量使用必将对环境造成不利影响。在这种前提下,有在不牺牲环境质量的前提下,以较低的能耗为人们提供健康、舒适的居住环境。就成为建筑师进行建筑设计的理念之一。对于人居环境的探讨,一直以来都是建筑界所关注的问题。无论是在建筑节能、降低建筑能耗,还是在提高人居舒适度,创造新型的住宅建筑,都应该是未来住宅设计的方向。所以我们要从建筑的各个方面出发,实现开源节流,降低建筑能耗、提高可再生能源的利用,向着真正的绿色建筑迈进,实现建筑领域真正节能。
参考文献
【1】《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》.JGJ26-2010
【2】清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告.北京:中国建筑工业出版社。