论文部分内容阅读
【摘要】建筑节能就是降低建筑使用能耗,提高能源利用效率,保护环境,需要大力提倡建筑节能。住宅建筑节能是一项系统工程,涉及到建筑设计、设备选型、运行管理等方面。笔者就从建筑设计的角度浅析住宅建筑的一些节能措施。
【关键词】住宅建筑;建筑设计;节能措施
引言
在住宅建筑设计中,如果要达到高舒适度、低能耗标准,需要较多的技术支撑和设计经验,建筑师要充分考虑住宅建筑规划布局,体型系数、建筑平面设计、建筑外围护结构的优化设计、内部各技术系统之间的配合、生态能源系统的应用等方面的因素。只有在住宅设计中采取有针对性的节能措施,才能进一步节约能源,提高建筑的舒适度。
一、节能住宅的概念和内涵
住宅建筑是人类主要的生活空间,它在建设和使用过程中会消耗很多的能源和能量,如施工过程中的材料、施工和运输和使用中的冷暖、水电能耗等。此外建筑的使用寿命远远长于建筑时间,因此它的使用能耗远远高于建筑能耗,两者结合起来,能耗数量惊人。
能源危机引发了人们对自身生活方式和生活环境的深层思考。节能建筑的概念就是在这样的背景下提出的,它的内涵主要体现在经过科学的设计,利用各种可再生资源和新型的材料来提高建筑的节能性能,提高能源的利用效率,从而为居住着提供健康、环保、舒适的生活空间。节能建筑的核心技术主要体现在建筑外墙体系、采暖制冷体系、防噪采光系统、通风保暖系统、水处理系统和垃圾处理系统的设计和建设上。
二、住宅建筑节能设计规划措施
2.1正确选择住宅朝向
充足的阳光和良好的通风环境,有利于打造节能、舒适的室外居住环境。我国绝大多数地方地处温带,受季风影响较大,因此,住宅建筑选择正向朝南或南偏东、南偏西的走向最好,这样冬季可以有温暖的阳光,夏季有流畅的空气,有利于更好地实现节能减排。
2.2重视绿化
住宅绿化和水面可以有效调节气候、增加湿度,改善住宅区内的小气候,也可以遮阳乘凉,美化环境。以此,合理栽种绿色树种和水面建设,可以起到事半功倍的节能效果。值得注意的是,住宅区内树种的选种一定要根据当地的气候、土壤和湿热条件合理选择,不可盲目栽种名贵树种和大片观赏花卉,应以环境绿化为首要目的。水面设施建设要在充分尊重、利用当地水资源条件的基础上来开展进行,水域面积不宜过大,水面建筑也不宜过于复杂。
2.3合理控制住宅组合群体数量
住宅单体的多单元组合,可以节省建筑用地,减少建筑外围的围护面积,从整体上减少能耗。少单元的建筑组合,可以扩大光照面积,使住宅区内气流通畅,采光充足,因此,应重视建筑单元的组合和优化。如华北某地冬季和夏季阳高度角不同,直接影响了住宅的采光条件,因此在进行建筑设计时,要把握好季节对建筑光照条件的影响。
三、房屋建筑节能设计措施分析
3.1外围结构节能
1、屋面节能
屋面的面积在整个围护结构中比例不大,但是对于顶层房间而言却是非常重要。因此,屋面节能措施的要点:①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;②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溫效果。现在,屋面保温节能多采用高效保温材料保温屋面、架空型保温屋面、浮石沙保温屋面和倒置式保温屋面等节能屋面。南方地区更强调隔热效果,可采用种植屋面、高反射率屋面或遮阳屋面。
2、外墙节能
当外墙厚度一定时提高墙体的保温性能的措施有2 种:一是改善砌体的保温性能, 集承重和保温于一体, 如采用空心砖、加气混凝土砌块, 混凝土空心砖等类型的材料。二是对墙体采取外保温或内保温措施, 即在外墙的外侧或内侧加设保温层。这种不起承重作用的保温材料较多, 各种板状、纤维状构散颗粒的保温材料均可使用, 但这种材料应具有生态形的耐雨水冲刷、防火和不受大气污染等性能。外墙保温采用外保温方式是我国外墙保温的一种新方向, 因为这种保温方式不仅解决了钢筋混凝土构造柱、圈梁、过梁等热桥部位的保温问题, 而且具有增加室内使用面积, 方便室内二次装修等优点。当然, 在采用外保温方式时, 应在其外表面覆盖一层防水层或饰面层。
3、门窗节能
据统计,通过外窗的热损失占建筑能耗的35~45%,可见外窗是建筑围护结构中比较薄弱的部位。外窗的窗框材料、玻璃品种及有无遮阳措施都会显著影响其热工性能。普通的单玻铝合金外窗的传热系数为6.4W/m2·K,是墙体的六倍。因此,应使用新型保温节能外窗。外窗玻璃应尽量选择中空玻璃、吸热玻璃、反射玻璃等。目前热工性能较好的外窗采用双玻中空双腔充惰性气体(厚度为40mm)玻璃,窗框为铝合金断热桥型材,这种外窗的传热系数可达到1.5W/m2·K。
3.2建筑光条件设计
建筑设计人员在实际的设计中,可以根据业主的要求和当地的自然环境条件,灵活应用不同类型的采光和遮阳措施。具体主要可以做到以下几点要求:
(1)因地制宜的原则。由于各地的地理纬度、气候的差异,各地建筑的遮阳时间不尽相同。夏热冬冷地区不仅夏季炎热,而且冬季寒冷,采光保温与夏季遮阳同等重要,应遵循夏季遮阳不能遮挡冬季阳光的原则。
(2)合理的平面布局。在平面布局中,为防止夏季受强烈的太阳辐射的影响,房间应避免东西向。在总体布局时,可利用建筑物之间相互遮挡的方法,尽量减少遮阳构配件的使用。
(3)房间功能的差异性。性质不同的房间,卫生、光线摄入标准不一样,对遮阳要求也不同,不能一概而论。建筑内部设计要确定各功能住房的合理尺度、面积,将主要居住空间尽量南向,如卧室、厨房等,这样有利于通风、透气和采光,而书房、储物室往往对阳光有一定的限制,所以在功能空间的布局上要做到有张有弛、合理分配。
3.3合理运用能源
(1)尽量节约常规能源。建筑住宅的主要能耗除了水电,还有取暖用热能和生活用燃气,家住设计中要采取必要措施减低常规能源的能耗量。在用电方面,应合理设计建筑的电气规划,并采取措施减低配电系统的线损和能损,提高用电效率。在供暖上,集中供暖、供热有利于降低额外能耗,而供暖管道线路的合理设计则能大大提高热量的利用效率,减少了能源浪费。
(2)充分开发利用新能源。太阳能和风能是最为广泛和清洁的新型能源。对太阳能的利用,已经成为住宅建筑上普遍关注的问题。因为近些年来我国能源供应越来越紧张,太阳能可以有效缓解能源紧张的局面,为人们的生产和生活提供便利。太阳能热水器、太阳能电池的应用已经走向成熟,住宅建筑行业要将太阳能与日常供电和供暖结合起来,从整体上提高建筑节能的效益。
四、结束语
建筑节能是一项系统工程,作为设计行业的人员,在对建筑进行节能设计的同时应根据当地资源条件,因地制宜,就地取材,合理利用。在住宅建筑设计中,如果要达到高舒适度、低能耗标准,需要较多的技术支撑和设计经验,设计师要充分考虑住宅建筑布局和体型系数、建筑平面设计、建筑外围护结构的优化设计、内部各技术系统之间的配合、生态能源系统的应用等方面的因素。
参考文献:
[1]汪训昌.高层宾馆、饭店建筑节能潜力浅析与节能措施探讨[J].建筑科学.1987(04)
[2]孔令春.浅析绿色建筑的节能措施[J].吉林省教育学院学报(学科版).2009(11)
[3]黄瑜,罗涛,纳剑峰.当前住宅建筑设计分析与研究[J].中国新技术新产品.2011(04)
[4]张志兵.浅谈民用住宅建筑设计的发展趋势[J].中国新技术新产品.2011(06)
【关键词】住宅建筑;建筑设计;节能措施
引言
在住宅建筑设计中,如果要达到高舒适度、低能耗标准,需要较多的技术支撑和设计经验,建筑师要充分考虑住宅建筑规划布局,体型系数、建筑平面设计、建筑外围护结构的优化设计、内部各技术系统之间的配合、生态能源系统的应用等方面的因素。只有在住宅设计中采取有针对性的节能措施,才能进一步节约能源,提高建筑的舒适度。
一、节能住宅的概念和内涵
住宅建筑是人类主要的生活空间,它在建设和使用过程中会消耗很多的能源和能量,如施工过程中的材料、施工和运输和使用中的冷暖、水电能耗等。此外建筑的使用寿命远远长于建筑时间,因此它的使用能耗远远高于建筑能耗,两者结合起来,能耗数量惊人。
能源危机引发了人们对自身生活方式和生活环境的深层思考。节能建筑的概念就是在这样的背景下提出的,它的内涵主要体现在经过科学的设计,利用各种可再生资源和新型的材料来提高建筑的节能性能,提高能源的利用效率,从而为居住着提供健康、环保、舒适的生活空间。节能建筑的核心技术主要体现在建筑外墙体系、采暖制冷体系、防噪采光系统、通风保暖系统、水处理系统和垃圾处理系统的设计和建设上。
二、住宅建筑节能设计规划措施
2.1正确选择住宅朝向
充足的阳光和良好的通风环境,有利于打造节能、舒适的室外居住环境。我国绝大多数地方地处温带,受季风影响较大,因此,住宅建筑选择正向朝南或南偏东、南偏西的走向最好,这样冬季可以有温暖的阳光,夏季有流畅的空气,有利于更好地实现节能减排。
2.2重视绿化
住宅绿化和水面可以有效调节气候、增加湿度,改善住宅区内的小气候,也可以遮阳乘凉,美化环境。以此,合理栽种绿色树种和水面建设,可以起到事半功倍的节能效果。值得注意的是,住宅区内树种的选种一定要根据当地的气候、土壤和湿热条件合理选择,不可盲目栽种名贵树种和大片观赏花卉,应以环境绿化为首要目的。水面设施建设要在充分尊重、利用当地水资源条件的基础上来开展进行,水域面积不宜过大,水面建筑也不宜过于复杂。
2.3合理控制住宅组合群体数量
住宅单体的多单元组合,可以节省建筑用地,减少建筑外围的围护面积,从整体上减少能耗。少单元的建筑组合,可以扩大光照面积,使住宅区内气流通畅,采光充足,因此,应重视建筑单元的组合和优化。如华北某地冬季和夏季阳高度角不同,直接影响了住宅的采光条件,因此在进行建筑设计时,要把握好季节对建筑光照条件的影响。
三、房屋建筑节能设计措施分析
3.1外围结构节能
1、屋面节能
屋面的面积在整个围护结构中比例不大,但是对于顶层房间而言却是非常重要。因此,屋面节能措施的要点:①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;②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溫效果。现在,屋面保温节能多采用高效保温材料保温屋面、架空型保温屋面、浮石沙保温屋面和倒置式保温屋面等节能屋面。南方地区更强调隔热效果,可采用种植屋面、高反射率屋面或遮阳屋面。
2、外墙节能
当外墙厚度一定时提高墙体的保温性能的措施有2 种:一是改善砌体的保温性能, 集承重和保温于一体, 如采用空心砖、加气混凝土砌块, 混凝土空心砖等类型的材料。二是对墙体采取外保温或内保温措施, 即在外墙的外侧或内侧加设保温层。这种不起承重作用的保温材料较多, 各种板状、纤维状构散颗粒的保温材料均可使用, 但这种材料应具有生态形的耐雨水冲刷、防火和不受大气污染等性能。外墙保温采用外保温方式是我国外墙保温的一种新方向, 因为这种保温方式不仅解决了钢筋混凝土构造柱、圈梁、过梁等热桥部位的保温问题, 而且具有增加室内使用面积, 方便室内二次装修等优点。当然, 在采用外保温方式时, 应在其外表面覆盖一层防水层或饰面层。
3、门窗节能
据统计,通过外窗的热损失占建筑能耗的35~45%,可见外窗是建筑围护结构中比较薄弱的部位。外窗的窗框材料、玻璃品种及有无遮阳措施都会显著影响其热工性能。普通的单玻铝合金外窗的传热系数为6.4W/m2·K,是墙体的六倍。因此,应使用新型保温节能外窗。外窗玻璃应尽量选择中空玻璃、吸热玻璃、反射玻璃等。目前热工性能较好的外窗采用双玻中空双腔充惰性气体(厚度为40mm)玻璃,窗框为铝合金断热桥型材,这种外窗的传热系数可达到1.5W/m2·K。
3.2建筑光条件设计
建筑设计人员在实际的设计中,可以根据业主的要求和当地的自然环境条件,灵活应用不同类型的采光和遮阳措施。具体主要可以做到以下几点要求:
(1)因地制宜的原则。由于各地的地理纬度、气候的差异,各地建筑的遮阳时间不尽相同。夏热冬冷地区不仅夏季炎热,而且冬季寒冷,采光保温与夏季遮阳同等重要,应遵循夏季遮阳不能遮挡冬季阳光的原则。
(2)合理的平面布局。在平面布局中,为防止夏季受强烈的太阳辐射的影响,房间应避免东西向。在总体布局时,可利用建筑物之间相互遮挡的方法,尽量减少遮阳构配件的使用。
(3)房间功能的差异性。性质不同的房间,卫生、光线摄入标准不一样,对遮阳要求也不同,不能一概而论。建筑内部设计要确定各功能住房的合理尺度、面积,将主要居住空间尽量南向,如卧室、厨房等,这样有利于通风、透气和采光,而书房、储物室往往对阳光有一定的限制,所以在功能空间的布局上要做到有张有弛、合理分配。
3.3合理运用能源
(1)尽量节约常规能源。建筑住宅的主要能耗除了水电,还有取暖用热能和生活用燃气,家住设计中要采取必要措施减低常规能源的能耗量。在用电方面,应合理设计建筑的电气规划,并采取措施减低配电系统的线损和能损,提高用电效率。在供暖上,集中供暖、供热有利于降低额外能耗,而供暖管道线路的合理设计则能大大提高热量的利用效率,减少了能源浪费。
(2)充分开发利用新能源。太阳能和风能是最为广泛和清洁的新型能源。对太阳能的利用,已经成为住宅建筑上普遍关注的问题。因为近些年来我国能源供应越来越紧张,太阳能可以有效缓解能源紧张的局面,为人们的生产和生活提供便利。太阳能热水器、太阳能电池的应用已经走向成熟,住宅建筑行业要将太阳能与日常供电和供暖结合起来,从整体上提高建筑节能的效益。
四、结束语
建筑节能是一项系统工程,作为设计行业的人员,在对建筑进行节能设计的同时应根据当地资源条件,因地制宜,就地取材,合理利用。在住宅建筑设计中,如果要达到高舒适度、低能耗标准,需要较多的技术支撑和设计经验,设计师要充分考虑住宅建筑布局和体型系数、建筑平面设计、建筑外围护结构的优化设计、内部各技术系统之间的配合、生态能源系统的应用等方面的因素。
参考文献:
[1]汪训昌.高层宾馆、饭店建筑节能潜力浅析与节能措施探讨[J].建筑科学.1987(04)
[2]孔令春.浅析绿色建筑的节能措施[J].吉林省教育学院学报(学科版).2009(11)
[3]黄瑜,罗涛,纳剑峰.当前住宅建筑设计分析与研究[J].中国新技术新产品.2011(04)
[4]张志兵.浅谈民用住宅建筑设计的发展趋势[J].中国新技术新产品.2011(06)