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【摘 要】 住宅建筑能耗是建筑能耗的重要组成部分,随着城市建设的发展,它所占的比例也将越来越高。我国的建筑节能工作起步较晚,特别是居住建筑节能的发展与国外的差距甚大,所以建筑节能尤其是居住建筑的节能,应予以高度重视并作为重要课题来研究。
【关键词】 建筑住宅;节能设计;应用前景
前言:
人们对建筑节能的熟识已从单纯的抑制需要、增添能耗量,建筑节能一词的词义先后经历了三个阶段。第—个阶段叫“建筑节能”第二个阶段叫“建筑中保持能源”即减少能量在建筑中的丧失;第三个阶段叫“前进建筑中能源把持效力”其中第三阶段的叫法更为踊跃。这表明。生长为提高能源的把持率,即利用相同的能耗,为人们供给更为虚弱恬静的生活生计和工作环境。国建筑节能使命大体履历了四个阶段:第一阶段:动力的节俭,即增添能源耗损,尽可能少用动力;第二阶段:能源守恒,即尽可能在建筑中保持能源,增添动力的散失;第三阶段:前进能源把持效力;第四阶段:增添各种有害气体对环境的不和影响,建筑节能具备了卵翼地球情况的更高层次的意思。
一、住宅设计最基本的节能意识
我国大部分地区冬季严寒漫长,因此,住宅建筑设计中,主要空间朝向南,或向南偏东,或向南偏西,历来被认为是合理的设计,这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用。在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本的节能措施。因此,我国现行国家标准《住宅设计规范(GB50096-1999)》中规定“每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照,當一套住宅中,居住空间总数超过四个时,其中宜有两个获得日照。”在现行国家标准《城市居住区规划设计规范(GB50180)》中,规定了住宅的日照标准的最低时限。
二、住宅的主要空间与建筑节能设计
在早期的城市住宅设计中,多以卧室为中心,卧室是住宅中的主要居住空间。近年来,随着国家经济的发展,人们生活水平提高,住房条件不断地改善。设计人员经过多年的推敲、探讨,住宅内部的休息区,起居活动区及厨卫服务区三大功能,分区更趋向明确合理。住宅中的卧室不再是多功能的,已被更合理地理解为休息区,主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物,要求轻松宁静,有一定的私密性的空间。白天人们工作、学习、外出,即使在家各种起居活动也不在卧室中。因此以夜间睡眠用为主,白天多是空关着的卧室,向南还是向北,有无直接日照,对于建筑节能而言差别不大。在满足通风采光,保证窗户的气密性和隔热性的要求下,卧室不向南不影响建筑节能。因此,一套住宅中,卧室已经不是争取占据南向的唯一主要空间。“厅”在现代住宅中,已成为居住者各种起居活动的主要空间。白天的日照、阳光对于起居活动中心的“厅”来讲,更有直接的节能意义。白天,厅的使用频率比卧室高得多,起居厅已是住宅中的活动中心,是现代住宅中的主要空间。所以如果起居厅向南,白天的阳光照着在起居厅活动的人们,其节能效应是不言而喻的。如果是南向起居厅,室内的自然热环境较好,可以大大地节约采暖和空调的耗能。
三、住宅建筑结构整体节能设计
1、通风设计
住宅建筑结构通风设计过程中,重点在于对建筑结构内部空气质进行控制,通过科学的通风设计,可有效改善建筑结构的室内环境,以保证人们生活、工作以及学习环境的舒适性。通过通风设计,可有效减少空调等电器设备的应用好电量,对于节能降耗具有重要的作用。热压和风压是自然通风的动力源,若某建筑结构正面迎风,则因该建筑结构的阻挡迎风面而形成正压区,绕过该建筑结构各侧面的气流,会形成负压区。基于此,在建筑结构背风面与迎风面之间,通常会形成不同程度的压力差,此时自然通风效果就会明显的有所提高。通风设计过程中,要想充分地利用风压原理,就必须使建筑结构的大立面朝着夏季风方向,这样便可以形成较为明显的压力差,以促进气流的产生。
2、光照设计
住宅建筑结构设计过程中,应当充分地考虑到冬季接受阳光照射的时间长,而夏季应当避免阳光直射,因此建筑结构的间距与朝向设计非常重要。日照间距主要取决于建筑结构的实际高度、朝向、地形以及该地区的纬度与日照情况,建筑设计过程中应当尽量避免建筑结构朝着冬季风方向,这样可以有效地避免室内进入太多的冷空气,进而降低室内的温度;同时,还要对夏季太阳的照射进行科学的规划与设计,尽可能地保证冬季保温、夏季防热,具体的建筑朝向应当根据该地区的实际气候条件来确定。
3、环境绿化设计
由于植物可通过光合作用、蒸腾作用等,对小范围内的空气质量进行调节和改善,因此在节能建筑设计过程中应当注意绿化设计,这对于节能降耗具有非常重要的作用。夏季,植物树荫可对建筑结构外墙进行保护,以免其受到强光直射和暴晒,从而阻止其进入室内产生眩光,并且对于降低热反射效果也非常的明显。因此,在建筑结构的向阳面,可以种植适量的落叶科植物,这些植物夏季枝叶比较繁茂,能够形成比较浓郁的树荫环境,以有效遮挡强光照射;秋季落叶后可使阳光照进室内,对于冬季保温具有非常好的效果。
四、住宅建筑节能实际应用
1、墙体节能
墙体是建筑外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16W/(m2·K),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。
2、门窗节能
外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。
3、屋面节能
在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。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。
五、住宅建筑节能设计与应用过程中两大注意事项
1、气温较高地区建筑的总体布局上就应该紧密的围绕散热这一问题展开。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。一种有效的方式就是在室内设置“风道”以组织穿堂风,“风道”应有足够的宽度以保证空气流通,“风道”两端还可以设置篷或门廊以起到导风、遮雨、遮阳作用。
2、气温较低地区节能方式围绕保温这一问题展开。由于外窗的热损失占很大比例,以北方地区住宅建筑中3单元6层楼的粘土空心砖墙体,砼楼板结构的住宅为对象,通过外窗的传热损失,空气渗透热损失之和,约占热损失的40%以上。因此,提高外窗的保温性能是降低冬季采暖能耗的主要问题。同时要增大南向窗的面积,提高房屋太阳辐射时间有利于节能,但热损失也在增加,两者之间如何平衡还要经过应用实践,经过分析并根据当地气候特点来确定。
六、结语
住宅建筑能耗是建筑能耗的重要组成部分,随着城市建设的发展,它所占的比例也将越来越高。只有合理使用和节约使用能源,尽可能提高能源利用效率,使改善建筑热环境与建筑节能相结合,才能既使改善建筑热环境有能源的支持而成为可能,又不致造成更加严重的浪费,做到人类和生态的可持续发展,人们与生活会更美好。
参考文献:
[1]林清山.暖通空调在建筑节能中存在的问题及解决对策探讨[J].科技与企业.2012(12).
[2]李海英;赵冰;陈冠益;既有居住建筑综合节能改造施工特点及施工技术[J];建筑技术;2009年12期.
[3]张定涛.建筑节能施工技术浅谈[J].四川建筑,2011,(36)
【关键词】 建筑住宅;节能设计;应用前景
前言:
人们对建筑节能的熟识已从单纯的抑制需要、增添能耗量,建筑节能一词的词义先后经历了三个阶段。第—个阶段叫“建筑节能”第二个阶段叫“建筑中保持能源”即减少能量在建筑中的丧失;第三个阶段叫“前进建筑中能源把持效力”其中第三阶段的叫法更为踊跃。这表明。生长为提高能源的把持率,即利用相同的能耗,为人们供给更为虚弱恬静的生活生计和工作环境。国建筑节能使命大体履历了四个阶段:第一阶段:动力的节俭,即增添能源耗损,尽可能少用动力;第二阶段:能源守恒,即尽可能在建筑中保持能源,增添动力的散失;第三阶段:前进能源把持效力;第四阶段:增添各种有害气体对环境的不和影响,建筑节能具备了卵翼地球情况的更高层次的意思。
一、住宅设计最基本的节能意识
我国大部分地区冬季严寒漫长,因此,住宅建筑设计中,主要空间朝向南,或向南偏东,或向南偏西,历来被认为是合理的设计,这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用。在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本的节能措施。因此,我国现行国家标准《住宅设计规范(GB50096-1999)》中规定“每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照,當一套住宅中,居住空间总数超过四个时,其中宜有两个获得日照。”在现行国家标准《城市居住区规划设计规范(GB50180)》中,规定了住宅的日照标准的最低时限。
二、住宅的主要空间与建筑节能设计
在早期的城市住宅设计中,多以卧室为中心,卧室是住宅中的主要居住空间。近年来,随着国家经济的发展,人们生活水平提高,住房条件不断地改善。设计人员经过多年的推敲、探讨,住宅内部的休息区,起居活动区及厨卫服务区三大功能,分区更趋向明确合理。住宅中的卧室不再是多功能的,已被更合理地理解为休息区,主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物,要求轻松宁静,有一定的私密性的空间。白天人们工作、学习、外出,即使在家各种起居活动也不在卧室中。因此以夜间睡眠用为主,白天多是空关着的卧室,向南还是向北,有无直接日照,对于建筑节能而言差别不大。在满足通风采光,保证窗户的气密性和隔热性的要求下,卧室不向南不影响建筑节能。因此,一套住宅中,卧室已经不是争取占据南向的唯一主要空间。“厅”在现代住宅中,已成为居住者各种起居活动的主要空间。白天的日照、阳光对于起居活动中心的“厅”来讲,更有直接的节能意义。白天,厅的使用频率比卧室高得多,起居厅已是住宅中的活动中心,是现代住宅中的主要空间。所以如果起居厅向南,白天的阳光照着在起居厅活动的人们,其节能效应是不言而喻的。如果是南向起居厅,室内的自然热环境较好,可以大大地节约采暖和空调的耗能。
三、住宅建筑结构整体节能设计
1、通风设计
住宅建筑结构通风设计过程中,重点在于对建筑结构内部空气质进行控制,通过科学的通风设计,可有效改善建筑结构的室内环境,以保证人们生活、工作以及学习环境的舒适性。通过通风设计,可有效减少空调等电器设备的应用好电量,对于节能降耗具有重要的作用。热压和风压是自然通风的动力源,若某建筑结构正面迎风,则因该建筑结构的阻挡迎风面而形成正压区,绕过该建筑结构各侧面的气流,会形成负压区。基于此,在建筑结构背风面与迎风面之间,通常会形成不同程度的压力差,此时自然通风效果就会明显的有所提高。通风设计过程中,要想充分地利用风压原理,就必须使建筑结构的大立面朝着夏季风方向,这样便可以形成较为明显的压力差,以促进气流的产生。
2、光照设计
住宅建筑结构设计过程中,应当充分地考虑到冬季接受阳光照射的时间长,而夏季应当避免阳光直射,因此建筑结构的间距与朝向设计非常重要。日照间距主要取决于建筑结构的实际高度、朝向、地形以及该地区的纬度与日照情况,建筑设计过程中应当尽量避免建筑结构朝着冬季风方向,这样可以有效地避免室内进入太多的冷空气,进而降低室内的温度;同时,还要对夏季太阳的照射进行科学的规划与设计,尽可能地保证冬季保温、夏季防热,具体的建筑朝向应当根据该地区的实际气候条件来确定。
3、环境绿化设计
由于植物可通过光合作用、蒸腾作用等,对小范围内的空气质量进行调节和改善,因此在节能建筑设计过程中应当注意绿化设计,这对于节能降耗具有非常重要的作用。夏季,植物树荫可对建筑结构外墙进行保护,以免其受到强光直射和暴晒,从而阻止其进入室内产生眩光,并且对于降低热反射效果也非常的明显。因此,在建筑结构的向阳面,可以种植适量的落叶科植物,这些植物夏季枝叶比较繁茂,能够形成比较浓郁的树荫环境,以有效遮挡强光照射;秋季落叶后可使阳光照进室内,对于冬季保温具有非常好的效果。
四、住宅建筑节能实际应用
1、墙体节能
墙体是建筑外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16W/(m2·K),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。
2、门窗节能
外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。
3、屋面节能
在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。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。
五、住宅建筑节能设计与应用过程中两大注意事项
1、气温较高地区建筑的总体布局上就应该紧密的围绕散热这一问题展开。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。一种有效的方式就是在室内设置“风道”以组织穿堂风,“风道”应有足够的宽度以保证空气流通,“风道”两端还可以设置篷或门廊以起到导风、遮雨、遮阳作用。
2、气温较低地区节能方式围绕保温这一问题展开。由于外窗的热损失占很大比例,以北方地区住宅建筑中3单元6层楼的粘土空心砖墙体,砼楼板结构的住宅为对象,通过外窗的传热损失,空气渗透热损失之和,约占热损失的40%以上。因此,提高外窗的保温性能是降低冬季采暖能耗的主要问题。同时要增大南向窗的面积,提高房屋太阳辐射时间有利于节能,但热损失也在增加,两者之间如何平衡还要经过应用实践,经过分析并根据当地气候特点来确定。
六、结语
住宅建筑能耗是建筑能耗的重要组成部分,随着城市建设的发展,它所占的比例也将越来越高。只有合理使用和节约使用能源,尽可能提高能源利用效率,使改善建筑热环境与建筑节能相结合,才能既使改善建筑热环境有能源的支持而成为可能,又不致造成更加严重的浪费,做到人类和生态的可持续发展,人们与生活会更美好。
参考文献:
[1]林清山.暖通空调在建筑节能中存在的问题及解决对策探讨[J].科技与企业.2012(12).
[2]李海英;赵冰;陈冠益;既有居住建筑综合节能改造施工特点及施工技术[J];建筑技术;2009年12期.
[3]张定涛.建筑节能施工技术浅谈[J].四川建筑,2011,(36)