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摘要:随着经济的快速发展,建筑工程的发展速度也随之快速增长,建筑
节能房屋是未来的趋势。在建筑的建造、使用和维护过程中消耗的能源就占到了一半,可见,在能源危机不断加重的今天,加强建筑的节能设计就显得意义重大。文中简要探讨了几个建筑节能设计的要点。
关键词:房屋建筑 节能设计 要点
中图分类号:TE08文献标识码: A
前言
住宅建筑节能是指通过采用合理的建筑设计和选用符合节能要求的新型墙体材料、屋面隔热材料、门窗、空调等措施,执行建筑节能规范标准,加强住宅建筑耗能设备的管理和使用,合理设计建筑结构的热工性能,提高其照明、采暖、给排水及通风系统的运行效率及利用可再生资源的能力,从而降低建筑物的能源消耗。
一、房屋建筑节能设计的意义
1、有利于我国经济快速稳定发展
我国是一个能耗大国,能耗消费总量排在世界第二。而我国人口众多,能源资源相对缺乏,人均能源占有量仅为世界平均水平的40%。我国的建筑能耗已占到全社会总能耗的30%左右。在目前我国能源形势相当严峻,在今后的长时期内也将难以缓解的状况下,节约能源已是刻不容缓。如果再不节约能源,将严重制约我国的经济和社会发展。因此,为了使国民经济持续、稳定、协调发展,提高环境质量,必须节约使用能源,逐步扭转能源浪费严重的局面。
2、有利于环境保护
随着国民经济的快速发展,居民空调的拥有量呈直线上升。而空调能耗产生的二氧化硫、氮氧化物和其他污染物都会污染空气、危害人的身体健康,造成环境酸化,破坏生态平衡。通过建筑节能可以减少污染物的排放量,减轻大气污染,保护生态环境和提高建筑热环境的质量。
3、有利于提高居住质量,降低住户的使用成本
随着我国经济快速稳定发展和人民生活水平的提高,追求舒适的居住环境成了人们的迫切需要,节能建筑由于采用了成套的节能技术措施,如适当控制建筑体形系数,采用保温性能良好的加气混凝土砌块等新型墙体材料,采用中空双层玻璃窗等,减少了围护结构的散热,改善了建筑热环境的质量,提高了供热系统的热效率,既节约了能源,又降低了房屋的使用成本,住户得到了实惠。
二、房屋建筑节能设计要点
建筑设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节, 有利于从源头上杜绝能源的浪费。
1、 整体及外部环境的节能设计
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。
(1) 合理选址
建筑选址主要是根据当地的气候、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) 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:
a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;
b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) 合理的规划和体型设计
合理的建筑规划和体型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。对于沿海湿热地区,引入自然通风对节能非常重要,在规划布局上, 可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压,即使在无风时也能形成通风,在建筑体型设计上形成风洞,使自然风在其中回旋,得到极好的通风效果,达到节能的目的。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防止太阳辐射。
2、单体的节能设计
单体的节能设计, 主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计,以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等, 来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
(1) 建筑各部位的节能构造设计
建筑各部位的节能构造设计, 主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。
(2)屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,主要节能措施为:
a采用坡屋顶;
b加强屋面保温;
c根据需要,设置保温隔热屋面
(3)楼板层的节能设计。主要是利用其结构中空空间,以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。
(4)建筑外围墙体的节能设计。墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上,
(5)建筑门窗的节能设计。据统计资料,在我国既有的高耗能建筑有40%的耗能是通过门窗散失的。因此,解决好门窗节能的问题相当重要。门窗的节能设计应主要考虑:a控制建筑不同朝向的窗墙面积比;b设置遮阳措施,我国节能标准中规定,夏热冬暖地区、夏热冬冷地区以及寒冷地区中制冷负荷大的建筑的外窗(包括透明幕墙)宜设置外部遮阳;c根据需要合理地组织门窗的通风换气,尽量采用自然通风;d严寒、寒冷地区建筑的外门宜设门斗或采取其它减少冷风渗透的措施, 其它地区建筑外门也应采取保温隔热节能措施; e选择高性能的建筑门窗和幕墙技术, 建筑门窗和建筑幕墙要改變消极保温隔热的单一节能观念,把节能和合理利用太阳能、地下热(水)能、风能结合起来,积极选择节能和用能(利用太阳能、冷能、风能、地热能)相结合的门窗及幕墙产品。
(6)建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手:
a热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施;
b外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施;
c窗口外侧四周墙面,应进行保温处理;
d门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料填堵;
e门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂,影响门、窗的热工性能;
f采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料。
3、合理的建筑空间设计
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温、通风、采光等微气候条件,达到节能目的。如在北方寒冷地区的住宅设计中,就经常将使用频率较少的房间如厨房、餐厅、次卧室等房间布置在北侧, 形成对北侧寒冷空气的“温度阻尼区”,从而达到节能及保证使用频率较多房间的舒适度的目的。
结束语
能源短缺对我国的经济发展是一个根本性的制约,而建筑耗能在国家全部能耗中占有相当大的比重。如果高能耗的建筑不断地大量兴建,势必会限制国家经济的快速持续发展。因此,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,而首要是从设计入手。
参考文献
[1] 周力华.住宅建筑节能设计探讨[J]. 华北科技学院学报. 2007(03)
[2] 张海珍.浅谈建筑节能的设计方法[J]. 太原科技. 2007(05)
[3] 张昌叙.谈建筑节能[J]. 陕西建筑. 2006(05)
[4] 王玉玲,朱江雁.浅谈住宅建筑节能设计[J]. 新疆化工. 2006(01)
节能房屋是未来的趋势。在建筑的建造、使用和维护过程中消耗的能源就占到了一半,可见,在能源危机不断加重的今天,加强建筑的节能设计就显得意义重大。文中简要探讨了几个建筑节能设计的要点。
关键词:房屋建筑 节能设计 要点
中图分类号:TE08文献标识码: A
前言
住宅建筑节能是指通过采用合理的建筑设计和选用符合节能要求的新型墙体材料、屋面隔热材料、门窗、空调等措施,执行建筑节能规范标准,加强住宅建筑耗能设备的管理和使用,合理设计建筑结构的热工性能,提高其照明、采暖、给排水及通风系统的运行效率及利用可再生资源的能力,从而降低建筑物的能源消耗。
一、房屋建筑节能设计的意义
1、有利于我国经济快速稳定发展
我国是一个能耗大国,能耗消费总量排在世界第二。而我国人口众多,能源资源相对缺乏,人均能源占有量仅为世界平均水平的40%。我国的建筑能耗已占到全社会总能耗的30%左右。在目前我国能源形势相当严峻,在今后的长时期内也将难以缓解的状况下,节约能源已是刻不容缓。如果再不节约能源,将严重制约我国的经济和社会发展。因此,为了使国民经济持续、稳定、协调发展,提高环境质量,必须节约使用能源,逐步扭转能源浪费严重的局面。
2、有利于环境保护
随着国民经济的快速发展,居民空调的拥有量呈直线上升。而空调能耗产生的二氧化硫、氮氧化物和其他污染物都会污染空气、危害人的身体健康,造成环境酸化,破坏生态平衡。通过建筑节能可以减少污染物的排放量,减轻大气污染,保护生态环境和提高建筑热环境的质量。
3、有利于提高居住质量,降低住户的使用成本
随着我国经济快速稳定发展和人民生活水平的提高,追求舒适的居住环境成了人们的迫切需要,节能建筑由于采用了成套的节能技术措施,如适当控制建筑体形系数,采用保温性能良好的加气混凝土砌块等新型墙体材料,采用中空双层玻璃窗等,减少了围护结构的散热,改善了建筑热环境的质量,提高了供热系统的热效率,既节约了能源,又降低了房屋的使用成本,住户得到了实惠。
二、房屋建筑节能设计要点
建筑设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节, 有利于从源头上杜绝能源的浪费。
1、 整体及外部环境的节能设计
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。
(1) 合理选址
建筑选址主要是根据当地的气候、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) 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:
a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;
b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) 合理的规划和体型设计
合理的建筑规划和体型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。对于沿海湿热地区,引入自然通风对节能非常重要,在规划布局上, 可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压,即使在无风时也能形成通风,在建筑体型设计上形成风洞,使自然风在其中回旋,得到极好的通风效果,达到节能的目的。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防止太阳辐射。
2、单体的节能设计
单体的节能设计, 主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计,以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等, 来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
(1) 建筑各部位的节能构造设计
建筑各部位的节能构造设计, 主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。
(2)屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,主要节能措施为:
a采用坡屋顶;
b加强屋面保温;
c根据需要,设置保温隔热屋面
(3)楼板层的节能设计。主要是利用其结构中空空间,以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。
(4)建筑外围墙体的节能设计。墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上,
(5)建筑门窗的节能设计。据统计资料,在我国既有的高耗能建筑有40%的耗能是通过门窗散失的。因此,解决好门窗节能的问题相当重要。门窗的节能设计应主要考虑:a控制建筑不同朝向的窗墙面积比;b设置遮阳措施,我国节能标准中规定,夏热冬暖地区、夏热冬冷地区以及寒冷地区中制冷负荷大的建筑的外窗(包括透明幕墙)宜设置外部遮阳;c根据需要合理地组织门窗的通风换气,尽量采用自然通风;d严寒、寒冷地区建筑的外门宜设门斗或采取其它减少冷风渗透的措施, 其它地区建筑外门也应采取保温隔热节能措施; e选择高性能的建筑门窗和幕墙技术, 建筑门窗和建筑幕墙要改變消极保温隔热的单一节能观念,把节能和合理利用太阳能、地下热(水)能、风能结合起来,积极选择节能和用能(利用太阳能、冷能、风能、地热能)相结合的门窗及幕墙产品。
(6)建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手:
a热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施;
b外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施;
c窗口外侧四周墙面,应进行保温处理;
d门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料填堵;
e门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂,影响门、窗的热工性能;
f采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料。
3、合理的建筑空间设计
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温、通风、采光等微气候条件,达到节能目的。如在北方寒冷地区的住宅设计中,就经常将使用频率较少的房间如厨房、餐厅、次卧室等房间布置在北侧, 形成对北侧寒冷空气的“温度阻尼区”,从而达到节能及保证使用频率较多房间的舒适度的目的。
结束语
能源短缺对我国的经济发展是一个根本性的制约,而建筑耗能在国家全部能耗中占有相当大的比重。如果高能耗的建筑不断地大量兴建,势必会限制国家经济的快速持续发展。因此,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,而首要是从设计入手。
参考文献
[1] 周力华.住宅建筑节能设计探讨[J]. 华北科技学院学报. 2007(03)
[2] 张海珍.浅谈建筑节能的设计方法[J]. 太原科技. 2007(05)
[3] 张昌叙.谈建筑节能[J]. 陕西建筑. 2006(05)
[4] 王玉玲,朱江雁.浅谈住宅建筑节能设计[J]. 新疆化工. 2006(01)