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摘要:本文通过分析西北地区住宅的特点,结合现行建筑节能设计的一般途径,提出西北地区住宅节能的技术途径,为西北地区住宅节能设计提供思路,同时对我国其他地区建筑设计提供参考。
关键词:建筑节能;技术;西北地区住宅;能耗;优化
1 西北地区住宅的特点
1.1 区位特点
我国的西北地区由于四面皆是陆地,地势较高,干旱少雨,四季分明,属于冬冷夏热地区和严寒地区范围,西北地区建筑质量设计的关键点就在于节能设计是否合理。这个地区的建筑的典型特征就是封闭、保守,节水、防风,反应在规划布局上就是多见窄而长的院落式布局,反应在屋顶坡度上就是平屋顶居多,反应在建筑材料上就是多用砖、石、土,反应在立面设计上就是洞口较小。
1.2 建筑类型特点
住宅建筑是人们最长使用的建筑,是最基本的居住功能的载体,住宅建筑的安全舒适美观程度代表着这一时期人类生活条件的发展程度。其特点在于其对住户私密性的表达,更以独栋式与院落式为多,反应在规划布局上就是外部封闭内部开敞,反应在造型上常是由平面功能主导的简洁。
2建筑节能设计的一般途径
在全球资源能源逐渐短缺的危机形式下,我们不能听任高能耗浪费型建筑的发展进而被迫从事大规模旧房改造工程。建筑节能成为设计师近年来一直以来提倡的设计方向,是建筑设计通向未来的钥匙。建筑节能设计要专业设计师紧密配合,使建筑、环境、设备、结构等协调完善,达到综合性与整体性的统一。其一般途径分三步实施:
2.1 外部设计,合理选址
在外部环境与规划选址设计阶段,严格把握建筑朝向,争取更多的阳光资源,为后期太阳能的储备、使用提供便利。另外,合理的植物组合、景观环境也是整个建筑环境节能的保证。
2.2 建筑体型,恰当布局
在建筑布局与体量选择阶段,选择较为集中的布局,选择较小的体形系数,尽可能的减少建筑的外表面积,为建筑使用中最大程度的降低热负荷。建筑朝向、体量的合理能充分运用室外微环境中的积极因素,获取更好的效果。
2.3 内部构造,分析优化
在对内外热交换的关键节点如墙体、屋面、门窗洞口的设计阶段,应更新理念,采用当下具有节能效果的构造技术与材料。在技术选择上考虑经济性原则,适当的选取中间技术或是低技术原则。
优化分析可以利用最新的专业软件,对各个部位的采光效果进行模拟,对气流组织的合理性进行分析。
优化分析中考虑自然通风与自然采光的获取与调节,确保夏季的采光隔热并组织自然通风,冬季的防风与得热这些矛盾点,根据实际选址地段冬夏的具体条件区别分析。
墙体、屋面、门窗的节能性需要综合优化分析,如墙体应合理选取适当的新型材料做法来替代传统的粘土砖,如门窗设计可以综合遮阳技术、节能玻璃、双层玻璃等做法来实现较好的节能性能。
3西北住宅建筑节能
随着大量高耗能建筑的投产,我国能源远远不能满足这些需求。针对西北地区住宅这一特殊却大量的建筑群体,其节能设计极为重要。在西北地区住宅建筑全生命周期中积极提高能源的效率,对于我国能源紧缺现状的改善,对于世界范围的可持续发展都是重要的一环。
3.1 减少能耗,提高能效
为保证居住环境质量,需要在夏天设置降温措施,在冬季提供取暖措施,干燥时需要有加湿措施,潮湿时需要有抽湿措施。控制提供这些措施的设备能源消耗量是节能的设计的要点之一。供暖系统与制冷系统的效率包括设备运行效率、管网输送效率、端点计量效率、环境控制效率等等。控制设备能耗,要求设计、安装、运行等环节上综合考虑材料、系统、管理模式等因素,进行合理的选取与控制。
在西北地区住宅中突出的设备即为供暖系统,当下在对于设备能耗的控制中应用比较广泛的做法有应用计算机、智能仪表、温度调节阀的智能分配调节控制措施,有在管道输送中以新型保温材料包敷的做法,还有在采暖中运用的较为节能、舒适的低温地辐热技术。
3.2 减少围护结构的能耗
围护结构在外墙、门窗、屋顶这三个重点部位是能耗损失较大的关键部位。应开发切实可行的高性价比的构造技术,提高其保温、隔热等性能,减少能源消耗量。
复合墙体是近年来采用较多的墙体节能做法,一般以块材或混凝土承重,内附保温层、外附或夹心复合保温层。温的做法及保温层的设置也应详细考虑,保温层应合理选择材料做法,提高保温效果,建筑设计方面也可以根据蓄能需要进行相关设计,合理分隔。
门窗的艺术处理与门窗的节能控制应综合考虑,在满足采光、通风、围护、艺术的需要时,尽量提高保温隔热性能,增强密闭性。例如UPVC塑料型材这一高科技节能产品,可以有效达到减少能耗的作用。中空、智能玻璃的应用也为门窗的节能提供了一定思路。
西北地区住宅的屋顶应兼顾冬夏的温度调节设计,屋顶保温层常用正铺法、倒铺法,也有用创新材料如采用回收纸纤维的做法。屋顶的智能、生态技术有望实现低成本、高效能,太阳能集热屋顶也是正在推广的做法之一。
3.3 降低设备运行能耗
设计运行中,应着重降低采暖、制冷、照明等设备的能耗,对于节能控制系统进行设计。现有与科技结合,智能、交替使用两种能源、两种负荷的系统的节能思路,如自然采光、太阳能灯、节能灯的智能选取,又如高效能锅炉与常规锅炉的充分配合。
3.4 开发利用新能源
对于不可再生能源应该节约再节约,对于新能源应该加大寻求开发力度。先进的技术同时是新能源开发的手段。例如光电屋面板、外墙板、遮阳板、窗间墙、天窗、玻璃幕墙等技术是将光电产品与建筑构件复合,变能耗为产能的技术之一,具有较好的发展前景。
3.5农村住宅节能途径
西北农村住宅又长为独栋与宅院,造型材料较差,注重经济性而更。加忽视节能要求,对于农村住宅应该更加重点注意其节能的实际效果
其选址应选南坡,周边合理绿化。建筑朝向南方,并限制节能性较差的独立式布置,改为方形或 L 型平面、紧凑规整体型、复合院落的形式。合理开窗,并考虑遮阳、防风。外墙选则较为厚重的墙体,外窗选用双层玻璃与窗帘,外门选用木质与门帘。坡屋面选择小青瓦+草泥浆+吊顶或较密闭的阁楼,平屋面选择带保温、较为厚重型。多利用太阳能与自然通风。
结语:
住宅建筑节能技术势在必行,节能工程是全方位、综合、系统的,包括从设计、施工到管理、使用等阶段,范围广、重要性强。西北地区住宅节能在规划设计、围护结构、设备系统等方面有着更加特殊的要求。为合理利用能源,减少各环节上能源的浪费,还需要各个行业的交流配合,需要高技术与新能源的更多探索,趋利避害,为广大人民提供较为经济合理的住宅节能方案。
参考文献:
[1]曾祥才,朱冬生,《浅谈建筑节能技术》,建筑节能,2007/01.
[2]于海翔,《浅谈建筑节能的技术措施和发展》,科技资讯,2007/27.
[3]徐龙,郑庆有,《论建筑节能技术途径》,科技创新导报,2009/17.
[4]江亿,彭琛,燕达,《中国建筑节能的技术路线图》,建筑科技,2012/12.
[5]曹亚婷,《西北传统民居适宜性节能技术的科学化分析》,西安建筑科技大学硕士论文,2013.
[6]田苗,《西北地区村镇住宅之材料、结构体系研究》,长安大学硕士论文,2007.
关键词:建筑节能;技术;西北地区住宅;能耗;优化
1 西北地区住宅的特点
1.1 区位特点
我国的西北地区由于四面皆是陆地,地势较高,干旱少雨,四季分明,属于冬冷夏热地区和严寒地区范围,西北地区建筑质量设计的关键点就在于节能设计是否合理。这个地区的建筑的典型特征就是封闭、保守,节水、防风,反应在规划布局上就是多见窄而长的院落式布局,反应在屋顶坡度上就是平屋顶居多,反应在建筑材料上就是多用砖、石、土,反应在立面设计上就是洞口较小。
1.2 建筑类型特点
住宅建筑是人们最长使用的建筑,是最基本的居住功能的载体,住宅建筑的安全舒适美观程度代表着这一时期人类生活条件的发展程度。其特点在于其对住户私密性的表达,更以独栋式与院落式为多,反应在规划布局上就是外部封闭内部开敞,反应在造型上常是由平面功能主导的简洁。
2建筑节能设计的一般途径
在全球资源能源逐渐短缺的危机形式下,我们不能听任高能耗浪费型建筑的发展进而被迫从事大规模旧房改造工程。建筑节能成为设计师近年来一直以来提倡的设计方向,是建筑设计通向未来的钥匙。建筑节能设计要专业设计师紧密配合,使建筑、环境、设备、结构等协调完善,达到综合性与整体性的统一。其一般途径分三步实施:
2.1 外部设计,合理选址
在外部环境与规划选址设计阶段,严格把握建筑朝向,争取更多的阳光资源,为后期太阳能的储备、使用提供便利。另外,合理的植物组合、景观环境也是整个建筑环境节能的保证。
2.2 建筑体型,恰当布局
在建筑布局与体量选择阶段,选择较为集中的布局,选择较小的体形系数,尽可能的减少建筑的外表面积,为建筑使用中最大程度的降低热负荷。建筑朝向、体量的合理能充分运用室外微环境中的积极因素,获取更好的效果。
2.3 内部构造,分析优化
在对内外热交换的关键节点如墙体、屋面、门窗洞口的设计阶段,应更新理念,采用当下具有节能效果的构造技术与材料。在技术选择上考虑经济性原则,适当的选取中间技术或是低技术原则。
优化分析可以利用最新的专业软件,对各个部位的采光效果进行模拟,对气流组织的合理性进行分析。
优化分析中考虑自然通风与自然采光的获取与调节,确保夏季的采光隔热并组织自然通风,冬季的防风与得热这些矛盾点,根据实际选址地段冬夏的具体条件区别分析。
墙体、屋面、门窗的节能性需要综合优化分析,如墙体应合理选取适当的新型材料做法来替代传统的粘土砖,如门窗设计可以综合遮阳技术、节能玻璃、双层玻璃等做法来实现较好的节能性能。
3西北住宅建筑节能
随着大量高耗能建筑的投产,我国能源远远不能满足这些需求。针对西北地区住宅这一特殊却大量的建筑群体,其节能设计极为重要。在西北地区住宅建筑全生命周期中积极提高能源的效率,对于我国能源紧缺现状的改善,对于世界范围的可持续发展都是重要的一环。
3.1 减少能耗,提高能效
为保证居住环境质量,需要在夏天设置降温措施,在冬季提供取暖措施,干燥时需要有加湿措施,潮湿时需要有抽湿措施。控制提供这些措施的设备能源消耗量是节能的设计的要点之一。供暖系统与制冷系统的效率包括设备运行效率、管网输送效率、端点计量效率、环境控制效率等等。控制设备能耗,要求设计、安装、运行等环节上综合考虑材料、系统、管理模式等因素,进行合理的选取与控制。
在西北地区住宅中突出的设备即为供暖系统,当下在对于设备能耗的控制中应用比较广泛的做法有应用计算机、智能仪表、温度调节阀的智能分配调节控制措施,有在管道输送中以新型保温材料包敷的做法,还有在采暖中运用的较为节能、舒适的低温地辐热技术。
3.2 减少围护结构的能耗
围护结构在外墙、门窗、屋顶这三个重点部位是能耗损失较大的关键部位。应开发切实可行的高性价比的构造技术,提高其保温、隔热等性能,减少能源消耗量。
复合墙体是近年来采用较多的墙体节能做法,一般以块材或混凝土承重,内附保温层、外附或夹心复合保温层。温的做法及保温层的设置也应详细考虑,保温层应合理选择材料做法,提高保温效果,建筑设计方面也可以根据蓄能需要进行相关设计,合理分隔。
门窗的艺术处理与门窗的节能控制应综合考虑,在满足采光、通风、围护、艺术的需要时,尽量提高保温隔热性能,增强密闭性。例如UPVC塑料型材这一高科技节能产品,可以有效达到减少能耗的作用。中空、智能玻璃的应用也为门窗的节能提供了一定思路。
西北地区住宅的屋顶应兼顾冬夏的温度调节设计,屋顶保温层常用正铺法、倒铺法,也有用创新材料如采用回收纸纤维的做法。屋顶的智能、生态技术有望实现低成本、高效能,太阳能集热屋顶也是正在推广的做法之一。
3.3 降低设备运行能耗
设计运行中,应着重降低采暖、制冷、照明等设备的能耗,对于节能控制系统进行设计。现有与科技结合,智能、交替使用两种能源、两种负荷的系统的节能思路,如自然采光、太阳能灯、节能灯的智能选取,又如高效能锅炉与常规锅炉的充分配合。
3.4 开发利用新能源
对于不可再生能源应该节约再节约,对于新能源应该加大寻求开发力度。先进的技术同时是新能源开发的手段。例如光电屋面板、外墙板、遮阳板、窗间墙、天窗、玻璃幕墙等技术是将光电产品与建筑构件复合,变能耗为产能的技术之一,具有较好的发展前景。
3.5农村住宅节能途径
西北农村住宅又长为独栋与宅院,造型材料较差,注重经济性而更。加忽视节能要求,对于农村住宅应该更加重点注意其节能的实际效果
其选址应选南坡,周边合理绿化。建筑朝向南方,并限制节能性较差的独立式布置,改为方形或 L 型平面、紧凑规整体型、复合院落的形式。合理开窗,并考虑遮阳、防风。外墙选则较为厚重的墙体,外窗选用双层玻璃与窗帘,外门选用木质与门帘。坡屋面选择小青瓦+草泥浆+吊顶或较密闭的阁楼,平屋面选择带保温、较为厚重型。多利用太阳能与自然通风。
结语:
住宅建筑节能技术势在必行,节能工程是全方位、综合、系统的,包括从设计、施工到管理、使用等阶段,范围广、重要性强。西北地区住宅节能在规划设计、围护结构、设备系统等方面有着更加特殊的要求。为合理利用能源,减少各环节上能源的浪费,还需要各个行业的交流配合,需要高技术与新能源的更多探索,趋利避害,为广大人民提供较为经济合理的住宅节能方案。
参考文献:
[1]曾祥才,朱冬生,《浅谈建筑节能技术》,建筑节能,2007/01.
[2]于海翔,《浅谈建筑节能的技术措施和发展》,科技资讯,2007/27.
[3]徐龙,郑庆有,《论建筑节能技术途径》,科技创新导报,2009/17.
[4]江亿,彭琛,燕达,《中国建筑节能的技术路线图》,建筑科技,2012/12.
[5]曹亚婷,《西北传统民居适宜性节能技术的科学化分析》,西安建筑科技大学硕士论文,2013.
[6]田苗,《西北地区村镇住宅之材料、结构体系研究》,长安大学硕士论文,2007.