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新疆生产建设兵团建设工程设计研究院(有限公司)830002
摘要:随着人民生活水平的不断提高、城镇化进程的加快以及住房体制改革的深化,我国的建筑能耗必将进一步增加。如何在住宅建筑设计中,更好地利用自然能源,提高住宅建筑中能源利用效率,则是建筑师需要探讨的课题。本文在此从几个不同的方面对建筑节能设计做了详细的研究。
关键词:节能;住宅;单体
引言:新疆地区夏热冬寒十分突出,冬季寒冷最低温度可达零下30多度,夏季最高温度高达40多度。由于我国对建筑保温、隔热、气密性不够重视,使得既有建筑和新建建筑的保温、隔热、气密性大部分都很差。而建筑节能设计成为各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式,是缓解能源紧张,解决社会经济发展与能源供应不足最有效措施之一。
一、住宅建筑布局和体形
1、合理的平面布局
1.1建筑朝向:南北向的住宅排列方式可以保证住宅获得充足的日照,并且山墙可以有效避免被西晒。
1.2建筑間距:住宅之间保证合适的间距是满足日照及通风的重要保证,根据居住区设计规范,满足日照要求为基础,综合考虑采光、通风、消防、防灾、管线埋设、视觉卫生等要求确定。
1.3通风:住宅区内的空气流通主要受建筑围合以后前后左右空间间距的影响。因此在平面布局时要注意避免在风道上设置建筑物影响了空气的流通。
1.4绿化及树木种植:尽量减少建筑群间的硬化地面,推广植草砖地面,提高绿地率,加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系,以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射,减小地面对建筑物的反射辐射,降低区域的夏季环境温度,减轻区域的热岛现象。
2、合适的建筑密度
在住宅区的设计中,建筑密度对创造良好的生态环境有直接的影响。较低的建筑密度意味着住宅区内会有更多的空间设置开敞空间及绿地,同时较低的建筑密度也是合适建筑间距、充足日照、通畅的风道的有力保证。所以,在规划设计中,降低建筑密度是保证良好生活环境、有利于居住节能的有效的措施。
3、市政设施
住宅区的市政设施设计需要重点注意能源的收集和循环使用。例如设计雨水收集系统、水利用循环系统、太阳能利用装置等,均可以起到充分利用能源的作用。
二、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,通过对建筑各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗、粱柱等)的造型、结构、材料等方面加以进一步优化设计,充分利用建筑建筑材料自身特性的有利条件,减少能耗和改善室内微气候环境,从而达到节能的效果。具体有以下五个方面:
1.1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,也是建筑室内与外部空间能量发生交换,造成室内能量损失的主要部位之一。通常主要采取以下节能措施:1)采用坡屋顶;2)屋面设保温层;3)根据不同地区需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。
1.2建筑外墙体的节能设计
墙体是建筑室内与外部空间接触面积很大,容易造成室内能量损失的部位。墙体的节能设计,除了适应不同地区的气候条件,正常做好墙体保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在改善微气候环境条件的特殊构造上。
1.3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中有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。门窗的节能设计主要考虑以下几个方面:1)控制建筑不同朝向的窗墙面积比,从而减少不利朝向外窗的能量损失。如在寒冷地区,尽量减少北向开窗面积可以有效减少建筑冬季能耗损失;2)设置各种形式的外遮阳:我国节能标准中规定,夏热冬暖地区、夏热冬冷地区中,夏季制冷负荷大的建筑的外窗(包括透明幕墙)设置外部遮阳;设置外遮阳后,建筑的夏季制冷能耗会有比较明显的降低;3)合理地组织门窗的通风换气,尽量采用自然通风,少用、不用空调通风;4)选择节能性能高的建筑门窗和幕墙:建筑门窗和建筑幕墙要改变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。
2、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。当时的住宅,卧室是住宅中唯一的主要空间。在住宅的空间设计中,显然要将所有的卧室置于日照通风条件最佳的住置,置于南向,为住户提供最好的享用自然能源的环境。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。对于上班族来讲,由于实行双休日制度后,白天在家的天数增多了,约占全年总天数的四分之一,对于老年人、婴幼儿来讲,则多数时间是呆在厅里的,即便学生,寒暑假、星期天在家,主要活动空间也是在厅里,所以现在住宅中,厅的面积远比一个卧室大。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、建筑细部设计要点
1、遮阳板
遮阳板的巧妙设置在建筑节能设计中往往会起到意想不到的效果。开窗率适当 遮阳良好的建筑才能是节能佳作。建筑师应重视遮阳板的设置,在立面遮阳设计时不仅仅只考虑遮阳构造设计,还可综合利用阳台、外廊等建筑构件以及垂直绿化、遮阳树木取得综合遮阳效果。使立而遮阳设计与立面形态处理有机结合起来。
2、绿化
近年来,人们越来越重视绿化所带来的景观效果,但实际上绿化所起的节能作用也是十分明显的。由于城市绿地不断减少加之空调的大量使用,导致“热岛效应”。空气环境日益恶化,给建筑节能带来负效应。1块草地和1块沥青地面的表面温度差可达14℃以上,而绿地每天蒸发大量水份,带走大量热量。为建筑物创造了十分有利的周围环境条件。因此,在城市规划、建设的发展进程中绿化所起到的节能作用将日益显现。
3、组织好建筑物室内的通风设计.
通风节能设计,不仅有利于改善住宅室内的空气品质,满足人体健康舒适的要求,还叫减少开空调的时间,降低建筑的能耗。因而在建筑群体总平面布置和单体设计时,考虑自然通风是十分必要的。
自然通风最基本的动力是风压和热压,建筑物正面迎风时,建筑物表面的阻挡会使其迎风而产生正压区,气流绕过建筑物各侧面及背面,便会随之形成负压区,使得建筑迎风面和背风面产生压力差,改善了自然通风的条件。
四、结语
综上所述,绿色建筑设计是实现绿色节能建筑的重要基础。在绿色建筑设计中,应当充分考虑选址和与环境的协调,利用一切可以利用的当地自然条件,利用一切可以利用的自然能源,从建筑现场设计、建筑布局设计、建筑配套设施设计三方面都达到绿色设计,为人们提供一个健康、舒适和高效的使用空间,以实现建筑与自然共生,人、建筑、自然三者和谐统一。
参考文献:
[1]何志源.现代建筑节能设计探讨.广东科技[J].2009,10:1-2.
[2]宋德萱.节能建筑设计与技术[M].同济大学出版社.2001.
[3]张敏.浅谈居住建筑的节能设计与节能措施[J].民营科技.2009,(01).
摘要:随着人民生活水平的不断提高、城镇化进程的加快以及住房体制改革的深化,我国的建筑能耗必将进一步增加。如何在住宅建筑设计中,更好地利用自然能源,提高住宅建筑中能源利用效率,则是建筑师需要探讨的课题。本文在此从几个不同的方面对建筑节能设计做了详细的研究。
关键词:节能;住宅;单体
引言:新疆地区夏热冬寒十分突出,冬季寒冷最低温度可达零下30多度,夏季最高温度高达40多度。由于我国对建筑保温、隔热、气密性不够重视,使得既有建筑和新建建筑的保温、隔热、气密性大部分都很差。而建筑节能设计成为各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式,是缓解能源紧张,解决社会经济发展与能源供应不足最有效措施之一。
一、住宅建筑布局和体形
1、合理的平面布局
1.1建筑朝向:南北向的住宅排列方式可以保证住宅获得充足的日照,并且山墙可以有效避免被西晒。
1.2建筑間距:住宅之间保证合适的间距是满足日照及通风的重要保证,根据居住区设计规范,满足日照要求为基础,综合考虑采光、通风、消防、防灾、管线埋设、视觉卫生等要求确定。
1.3通风:住宅区内的空气流通主要受建筑围合以后前后左右空间间距的影响。因此在平面布局时要注意避免在风道上设置建筑物影响了空气的流通。
1.4绿化及树木种植:尽量减少建筑群间的硬化地面,推广植草砖地面,提高绿地率,加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系,以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射,减小地面对建筑物的反射辐射,降低区域的夏季环境温度,减轻区域的热岛现象。
2、合适的建筑密度
在住宅区的设计中,建筑密度对创造良好的生态环境有直接的影响。较低的建筑密度意味着住宅区内会有更多的空间设置开敞空间及绿地,同时较低的建筑密度也是合适建筑间距、充足日照、通畅的风道的有力保证。所以,在规划设计中,降低建筑密度是保证良好生活环境、有利于居住节能的有效的措施。
3、市政设施
住宅区的市政设施设计需要重点注意能源的收集和循环使用。例如设计雨水收集系统、水利用循环系统、太阳能利用装置等,均可以起到充分利用能源的作用。
二、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,通过对建筑各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗、粱柱等)的造型、结构、材料等方面加以进一步优化设计,充分利用建筑建筑材料自身特性的有利条件,减少能耗和改善室内微气候环境,从而达到节能的效果。具体有以下五个方面:
1.1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,也是建筑室内与外部空间能量发生交换,造成室内能量损失的主要部位之一。通常主要采取以下节能措施:1)采用坡屋顶;2)屋面设保温层;3)根据不同地区需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。
1.2建筑外墙体的节能设计
墙体是建筑室内与外部空间接触面积很大,容易造成室内能量损失的部位。墙体的节能设计,除了适应不同地区的气候条件,正常做好墙体保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在改善微气候环境条件的特殊构造上。
1.3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中有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。门窗的节能设计主要考虑以下几个方面:1)控制建筑不同朝向的窗墙面积比,从而减少不利朝向外窗的能量损失。如在寒冷地区,尽量减少北向开窗面积可以有效减少建筑冬季能耗损失;2)设置各种形式的外遮阳:我国节能标准中规定,夏热冬暖地区、夏热冬冷地区中,夏季制冷负荷大的建筑的外窗(包括透明幕墙)设置外部遮阳;设置外遮阳后,建筑的夏季制冷能耗会有比较明显的降低;3)合理地组织门窗的通风换气,尽量采用自然通风,少用、不用空调通风;4)选择节能性能高的建筑门窗和幕墙:建筑门窗和建筑幕墙要改变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。
2、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。当时的住宅,卧室是住宅中唯一的主要空间。在住宅的空间设计中,显然要将所有的卧室置于日照通风条件最佳的住置,置于南向,为住户提供最好的享用自然能源的环境。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。对于上班族来讲,由于实行双休日制度后,白天在家的天数增多了,约占全年总天数的四分之一,对于老年人、婴幼儿来讲,则多数时间是呆在厅里的,即便学生,寒暑假、星期天在家,主要活动空间也是在厅里,所以现在住宅中,厅的面积远比一个卧室大。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、建筑细部设计要点
1、遮阳板
遮阳板的巧妙设置在建筑节能设计中往往会起到意想不到的效果。开窗率适当 遮阳良好的建筑才能是节能佳作。建筑师应重视遮阳板的设置,在立面遮阳设计时不仅仅只考虑遮阳构造设计,还可综合利用阳台、外廊等建筑构件以及垂直绿化、遮阳树木取得综合遮阳效果。使立而遮阳设计与立面形态处理有机结合起来。
2、绿化
近年来,人们越来越重视绿化所带来的景观效果,但实际上绿化所起的节能作用也是十分明显的。由于城市绿地不断减少加之空调的大量使用,导致“热岛效应”。空气环境日益恶化,给建筑节能带来负效应。1块草地和1块沥青地面的表面温度差可达14℃以上,而绿地每天蒸发大量水份,带走大量热量。为建筑物创造了十分有利的周围环境条件。因此,在城市规划、建设的发展进程中绿化所起到的节能作用将日益显现。
3、组织好建筑物室内的通风设计.
通风节能设计,不仅有利于改善住宅室内的空气品质,满足人体健康舒适的要求,还叫减少开空调的时间,降低建筑的能耗。因而在建筑群体总平面布置和单体设计时,考虑自然通风是十分必要的。
自然通风最基本的动力是风压和热压,建筑物正面迎风时,建筑物表面的阻挡会使其迎风而产生正压区,气流绕过建筑物各侧面及背面,便会随之形成负压区,使得建筑迎风面和背风面产生压力差,改善了自然通风的条件。
四、结语
综上所述,绿色建筑设计是实现绿色节能建筑的重要基础。在绿色建筑设计中,应当充分考虑选址和与环境的协调,利用一切可以利用的当地自然条件,利用一切可以利用的自然能源,从建筑现场设计、建筑布局设计、建筑配套设施设计三方面都达到绿色设计,为人们提供一个健康、舒适和高效的使用空间,以实现建筑与自然共生,人、建筑、自然三者和谐统一。
参考文献:
[1]何志源.现代建筑节能设计探讨.广东科技[J].2009,10:1-2.
[2]宋德萱.节能建筑设计与技术[M].同济大学出版社.2001.
[3]张敏.浅谈居住建筑的节能设计与节能措施[J].民营科技.2009,(01).