摘要:隨著建筑行業(yè)的發(fā)展和城市建設(shè)進(jìn)程的加快,逐漸給生態(tài)環(huán)境保護(hù)帶來了巨大的壓力,因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的重視,不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念和思路。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)住宅建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,具有重要的參考意義。
關(guān)鍵詞:宅建筑;節(jié)能設(shè)計(jì)
筑節(jié)能及新能源的高效利用可在某種程度上實(shí)現(xiàn)能源危機(jī)的緩解、環(huán)境污染程度的降低、生存環(huán)境質(zhì)量的改進(jìn)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)等,需要設(shè)計(jì)人員更加優(yōu)化合理的建筑設(shè)計(jì),在尊重自然環(huán)境的基礎(chǔ)上,組建起生態(tài)化的建筑設(shè)計(jì)理念,實(shí)現(xiàn)建筑工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中科學(xué)技術(shù)、生態(tài)效益及經(jīng)濟(jì)效益的完美融合。
1 我國住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
隨著人們生活水平的提高,建筑耗能量呈急劇上升趨勢(shì)。建筑能耗主要包括空調(diào)和采暖設(shè)備,而大部分建筑夏季空調(diào)用電量大,冬季采暖能耗高。消耗的能源主要是煤炭及石油等,大部分建筑存在能耗大、能效低等缺點(diǎn),而且建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能較差。建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法很多,但是當(dāng)前很多住宅在建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)建筑與建筑節(jié)能設(shè)計(jì)脫節(jié),缺乏節(jié)能意識(shí),對(duì)節(jié)能建筑概念不明確,認(rèn)為將各種節(jié)能材料簡(jiǎn)單的堆砌在一起就是節(jié)能建筑,根本沒有整合設(shè)計(jì)和科技集成理念,造成各種新能源的浪費(fèi)。
2 優(yōu)化住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)
2.1住宅建筑布局和形體方面的設(shè)計(jì)
2.1.1設(shè)計(jì)合理的建筑面積
住宅建筑不僅在建造過程中需要占用大量土地、消耗大量資源,在使用和維護(hù)過程中還要投入大量能源。如果確定合理的住宅面積,不僅在建造過程中能夠節(jié)約大量的建材和勞動(dòng)力,在使用和維護(hù)過程中還能夠節(jié)約大量的能源消耗,設(shè)計(jì)合理的建筑面積就是最有效節(jié)約能源措施,是提倡節(jié)約型住宅的有效方法。
2.1.2選擇合理的朝向
在進(jìn)行住宅朝向設(shè)計(jì)時(shí),要從節(jié)能角度出發(fā),對(duì)各個(gè)房間的功能分區(qū)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在對(duì)住宅戶型設(shè)計(jì)時(shí)要注意戶型的南北通透性,通常情況下東西向多層建筑的耗熱量大于南北向的建筑,為了避免間接采光,在設(shè)計(jì)戶型時(shí)應(yīng)使盡可能多的房間朝南,既能保證夏季室內(nèi)可以形成穿堂風(fēng),在冬季還可以增長(zhǎng)日照時(shí)間。
2.1.3優(yōu)化建筑單體的組合方式
建筑單體的組合方式能夠直接影響氣流的形成,因此要合理設(shè)計(jì)建筑物的位置和朝向,盡量減少由于氣候因素建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)選擇的影響。由于高度也能夠影響建筑的自然通風(fēng),一般建筑越高對(duì)室內(nèi)的自然通風(fēng)越有利,在對(duì)不同高度的建筑進(jìn)行組合設(shè)計(jì)時(shí),可以將建筑設(shè)計(jì)成高低相間排列,這樣有利于低層建筑的自然通風(fēng);合理利用人工構(gòu)筑物以及綠化植物的遮擋作用,也可以調(diào)節(jié)建筑周圍的再生風(fēng)環(huán)境。
2.1.4合理控制建筑的體形參數(shù)
體形參數(shù)包括建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面積(F0)以及其所包圍的建筑體積(V0)。體形系數(shù)F0/V0越大,則說明單位建筑空間所分擔(dān)的熱散失面積越大,因此能耗就越多。體形系數(shù)越小則越有利于建筑的節(jié)能,就是要減少不必要的墻體外表面積從而減少熱損失,建筑外形多選用長(zhǎng)條形。
2.2建筑平面設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)
2.2.1熱環(huán)境合理分區(qū)
可以把廚房、衛(wèi)生間以及走廊等對(duì)熱環(huán)境要求較低的部分布置在北向,臥室盡量設(shè)置在南向,以充分利用太陽能,冬季能夠保持較高的溫度。
2.2.2設(shè)置溫度阻尼區(qū)
溫度阻尼區(qū)就是在室內(nèi)與室外之間的一種中間層次,這一層次可以阻止室外的冷風(fēng)向室內(nèi)直接滲透,進(jìn)一步減少外墻與外窗的熱損耗。如樓梯間可以改為封閉式,且在樓梯間設(shè)置窗戶;將北向陽臺(tái)的外門窗全部用密封陽臺(tái)封閉起來,外門設(shè)置防風(fēng)門斗,防止冬季冷風(fēng)倒灌。
2.3改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)及材料的設(shè)計(jì)
建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括墻、窗、門、屋面以及地面,將室內(nèi)與室外隔開,由一些表面材料和表面裝飾材料組成。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是影響建筑運(yùn)行中耗能多少的一個(gè)重要因素。
2.3.1門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)
(1)確定合理的窗墻面積比
窗戶既是太陽的得熱部件,又是主要的失熱部件,窗墻比是住宅窗戶洞口面積與住宅里面單元面積的比值,確定合理的窗墻面積比是節(jié)能重要措施之一。規(guī)定北面、東向和西向、南向的窗墻比不應(yīng)該超過0.25、0.30、0.35。除此以外,應(yīng)盡量減少迎背風(fēng)面開窗的面積比,其比值約為1:0.7,這樣既增加了夏季的滲透通風(fēng),減少了冬季寒風(fēng)的滲透,還能滿足對(duì)生活環(huán)境的舒適度要求。
(2)加強(qiáng)住宅外窗的氣密性
使用新型且密封性能良好的門窗材料,近年來木門窗和鋼門窗已經(jīng)逐漸淘汰,而鋁合金門窗和PVC塑料門窗已經(jīng)成為使用量最大的門窗材料。在密封方面,在門框與墻縫之間的縫隙中可以用彈性松軟型材料進(jìn)行密封;扇與玻璃之間可用各種彈性壓條來密封;扇與扇之間可用高低縫及風(fēng)外壓條來密封;框與扇可以用橡膠或泡沫密封條等來密封。
(3)改善門窗的保溫性能
窗戶如果采用金屬材料則可能產(chǎn)生冷橋現(xiàn)象,因此最好采用鋼塑復(fù)合材料和塑料窗,玻璃采用中空玻璃或者鍍膜玻璃,可以設(shè)置雙玻璃或者三玻璃;為了保證門窗的保溫性能還可以采用縮短窗扇縫隙長(zhǎng)度,擴(kuò)大單塊玻璃的面積,減少窗芯的方法,合理減少可開啟的窗扇面積,適當(dāng)增加固定玻璃及固定窗扇的面積。
2.3.2屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)
雖然屋面的傳熱量占整個(gè)建筑傳熱量的比重很少,但是其對(duì)頂層房間的影響較大。解決屋面節(jié)能的關(guān)鍵是要對(duì)屋面的防水、保溫、隔熱要進(jìn)行綜合研究,屋面的結(jié)構(gòu)材料要選擇好的保溫材料。在對(duì)屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)中,要考慮各種氣候因素對(duì)屋面的影響,通過對(duì)其構(gòu)造以及選擇材料的分析,合理設(shè)計(jì)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式。如屋頂可以采用架空方式或者在屋頂中職綠色植物來加強(qiáng)屋頂?shù)母魺峁δ堋_x用倒置型的保溫屋面,這種屋面保溫層置于防水層之上,使保溫層不僅起到保溫作用,在一定程度上還起到一定的防水作用,保溫層材料必須能夠保證防水和耐氣性能良好,再在其上面用混凝土預(yù)制塊壓住,不需要粘接,不僅維修方便,而且價(jià)格便宜。對(duì)于樓板層的設(shè)計(jì)主要是要利用其中的中空空間,然后精心設(shè)計(jì)樓板的吊頂造型,如可以將循環(huán)水管布置在其中,這樣不僅在夏季可以利用冷水循環(huán)來降低室內(nèi)溫度,冬季還可以利用其中的熱水循環(huán)進(jìn)行取暖。
2.3.3地面的節(jié)能設(shè)計(jì)
為了改善底層住戶室內(nèi)減少熱損失,可以采用地面輻射采暖系統(tǒng)對(duì)住宅進(jìn)行供熱,主要原因是:
(1)因?yàn)樗梢詫?dǎo)致室內(nèi)沿高度方向上的溫度分布比較均勻,在傳送過程中可以大大減少無效的熱損失。
(2)控制閥比較集中,可以方便調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度,并且在無人時(shí)可以關(guān)閉,節(jié)省供暖能耗。
(3)使熱量集中在人體受益的高度之內(nèi),熱效率比對(duì)流供暖方式高。
3 結(jié)束語
我國是一個(gè)人口大國,而我國的能源相對(duì)匱乏,已經(jīng)成為世界上第三大能源生產(chǎn)國和第二大能源消費(fèi)國。隨著我國人民生活水平的改善,人們對(duì)建筑住宅的質(zhì)量要求也不斷提高,如何在住宅建筑設(shè)計(jì)中充分利用天然和地理的自然條件,在建造過程中采取一定的措施,建造節(jié)能建筑,最大限度的減少能源用量,更加合理有效的利用能源,已經(jīng)越來越受到廣大建筑師的重視。
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