住宅建筑设计中的节能处理分析探讨

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  【摘 要】在建筑设计中,节能设计已逐渐成为一种重要的趋势。节能设计有效利用环境通风、余热再利用、太阳能等其它措施,在确保室内舒适参数的情况下,使供热、通风与空调等设施降低它们的能耗。基于此,文章对住宅建筑设计中的节能处理进行分析,以期能够提供一个借鉴。
  【关键词】住宅建筑设计;节能处理;措施
  1.住宅建筑设计中的节能
  第一,住宅建筑设计中的节能是以建筑朝向和建筑平面形状等为基础来进行工作的。建筑朝向和平面形状可以使得在其他相同条件下的耗能降低,这是因为根据建筑物在当地的地理環境条件,例如主导风向、太阳的辐射等,以及建筑周围的自然环境和人文环境,有时候甚至是诸多原因的综合性因素的制约下可以使得其自身通过朝向和平面形状给予节能设计。例如,建筑物外表面积越小,冷负荷越小,那么它对于热能需求的能耗就会越小,从而达到节能的要求。
  第二,在住宅建筑规划的节能设计中要合理规划平面布局及控制体形系数。一般来说,周边式、自由式和行列式是普通住宅建筑的三种形式,这三种形式或是布局各有利弊。从节能角度来看,行列式和自由式易于通风,有较好的朝向,可以使得大多数房间能够获得良好的自然通风和日照,这就是达到节能标准的一个重要因素。所谓体形系数是指,建筑物围护结构的外表面积与其所包围的建筑体积之比,这个比值大小与能耗大小是正比关系。所以,建筑形式多样化与节能是需要在建筑节能设计中着重考虑的问题之一,那些造型宜简洁、完整,没有复杂的轮廓线的建筑物是节能设计的典范。
  第三,在住宅建筑规划的节能设计中要注意合理的套型平面。从节能的角度出发,在进行建筑物设计的过程中,还有尽量保证主要居室在冬季能获得充裕的阳光,室内要有直接对室外的窗,目的是可以获取能耗较低或是几乎为零的自然采光,当然,到了夏季,穿堂风的获取也可以降低建筑物的能耗;另一方面,在一些气候较炎热地区,可以通过可采用内天井或外天井住宅套型的设计来形成高差和热压,实现能耗、较低或是几乎为零的自然通风效果,从而达到节能的目的。
  第四,在住宅建筑规划的节能设计中有适当的绿化布置。绿化性布置不仅可以达到诸如美化环境的直观性目标,还可以起到调节居住区域内小气候,从而改善建筑室内环境、节约建筑能耗的最终目标。那么,在进行建筑物内节能绿化设计时就需要注意将绿色植被以及局部绿化相结合的,根据实际情况对墙面、阳台进行垂直绿化,从而有效地改善住宅室内节能之目的。
  2.建筑节能设计方式分析
  2.1门窗节能的设计和施工
  建筑的外门窗作为住宅能耗散失率较高的部分,在保证建筑的采光、观景以及通风的情况下,要尽可能的提升门窗的密闭性,使用适当的窗墙比例,能够有效的改善门窗的保温性能,因此而提高门窗的隔热保温性能。当前门窗保温通用的措施有以下几个。
  在使用墙体窗墙的面积比例时,尽量降低窗墙的面积比例。换个说法就是,想要减小传热的散耗量并且其空气渗透好,墙体窗户的面积就要越小,对建筑的节能是极为有利的。
  想要达到有效的节能效果,就要做到冷空气的渗入量有效的减少以及建筑外门窗的密闭性能的提高,通常就要考虑比较好的新型密封性能好的材料。其次为了有效的提高墙体和门窗框之间的缝隙的密封效果,还要考虑在墙体与门窗框中夹入弹性松软的保温材料,比如密封胶或毛毡等。使用橡胶等具有密封性能的材料在门扇和门框中间可以进行密封,提高建筑节能环保的有效措施,同时,对外部门窗自身的保温隔热效果进行有效的改善。
  2.2墙体方面的节能措施
  对于墙体使用新型节能材料。墙体在建筑的外围结构中占主体地位,墙体材料保温特性对建筑物耗热量有很大影响。我国很多的住宅建筑都是用多孔砖来建造墙体的,保温特性还达不到设计标准的要求。就拿外墙来说根据有关标准的规定,当建筑物的体形系数低于时,其所在地区的传热系数都低于瓦每平方米,现在建筑中采用的最多的是内抹灰砌块墙,传热系数要比上面的节能规范数值都大。所以要达到最佳节能目的,就要大力应用加气砖墙体和复合墙体等技术。尽可能减少外结构的传热系数,尤其是外墙要采取措施增加它的保温隔热特性。现在有不少建筑物的保温系统用的节能材料大多是一定厚度的无机保温板、多功能保温涂料等节能型材料,以使规定性指标中的外墙满足规范要求。
  在现在住宅建筑中用的比较多的外墙保温方法包括内保温、外保温和混合保温等其它方法。外墙内保温技术是指外墙内侧采用保温砂浆等其它材料,使建筑实现保温和节能的目的。这种节能保温方法有一个缺陷是:结构冷热桥使局部温差不断增大,超过一定程度就会使外墙发生结露现象。因为内保温技术保护的地方只是建筑物的内墙和梁内侧,外墙部分没有得到保温材料有效的保护,所以在这个部位形成冷桥;在冬天的室内墙体温度和墙角温度之间约有度的温差,和室内温度差要超过度,室内湿度条件达到时在这个部位就会发生结露现象。结露水造成的浸渍或者冻融很容富使保温墙面产生霉裂和开裂。混合保温指的是设计和施工过程中,外保温施工方便的地方就用外保温方法,外保温施工不方便的地方就采用内保温方法,从而达到对住宅建筑进行保温施工方法和设计的结合。混合保温方法能提升施工速度,那些外墙内保温保护不到的内墙、地板和外墙交接部位等进行保护,使建筑物能够获得较好的保温。但是混合保温方法会对建筑结构造成严重损害。外保温方法作用地方使结构墙体受到室内温度影响较严重。温度变化比较小,所以墙体处于稳定的温度环境中,由温差引起的变形应力是比较小的;内保温方法作用地方使结构墙体受到室内温度影响很大,当室外温度变化很大时,墙体处于不稳定温度环境中,温差引起的变形应力比较大。
  2.3屋面节能
  目前,许多高效保温材料已经开始应用在屋面工程中,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,这样可以克服常规作法的诸多缺点。屋面节能设计的要点是: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,如果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。采用膨胀珍珠岩保温芯板作为屋面保温层,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,其保温效果更可显示出它的优越性。
  2.4新能源的使用
  (1)太阳能新能源的使用。中国作为太阳能较为丰富的国家和地区之一,2/3以上的区域全年的日照时间在2200小时以上。有两种太阳能系统在当前的生产生活中广泛使用,一种是主动式的太阳能系统,一种是被动式的太阳能系统。在当前,为生产或者生活提供热水主要采用的是被动式的太阳能即热供水系统,这种利用形式在我国大部分地区得到了广泛的使用。而通过将太阳能转化成为可利用的电能的这种系统,就是主动式太阳能系统,其由外在电源的启动并且帮助其运行,使用电扇或者泵进行对太阳能的转换和传递。
  (2)地热新能源的使用。因为深层土壤和地下水以及湖泊水等受自然季节变化的影响程度比较小,温度的稳定性较高,所以通过水来作为能量的传输介质,在进行深水层的交换时候,将地热从地下水中提取出来,给室内进行供暖。夏季也可以作为冷气源,通过热的交换,通过地下水的循环,将室内的热量释放到土壤或者地表水中。
  结束语
  节能住宅代表着住宅的未来,建筑节能是自然、经济、社会发展的必然趋势。因此,在设计的过程之中,要充分考虑我国的实际国情,以提高能源利用率和强化全社会的节能意识为目标,积极探索出一条符合我国国情的建筑节能设计之路。
  参考文献:
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