趙宇飛

（廣東石油化工學(xué)院,廣東 茂名 525000）

住宅建筑設(shè)計(jì)中的耗能應(yīng)用研究

趙宇飛

（廣東石油化工學(xué)院,廣東 茂名 525000）

在全球能源告急的大背景下，我國(guó)雖有豐富的自然資源,但作為煤炭、石化能源的消費(fèi)大國(guó)，過(guò)渡依賴煤炭能源使得能源利用效率相對(duì)低下，環(huán)境污染嚴(yán)重，能源儲(chǔ)備也日漸枯竭，節(jié)能減排勢(shì)在必行。本文通過(guò)闡述在住宅建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中存在的一些節(jié)能誤區(qū)及改進(jìn)做法，以期為住宅建筑設(shè)計(jì)提供一些可行的建議。

建筑設(shè)計(jì);耗能應(yīng)用;節(jié)約措施

1 引言

建筑業(yè)一直以來(lái)都是能源消耗的大戶，隨著建筑產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)于室內(nèi)舒適度要求的不斷提高，建筑能耗將持續(xù)增加，從建筑材料生產(chǎn)到后期使用、拆除回收的全壽命周期中，浪費(fèi)的問(wèn)題在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)當(dāng)中很常見(jiàn)，如果不及時(shí)采取有效的節(jié)能措施,對(duì)環(huán)境的影響勢(shì)必更加嚴(yán)重。

2 建筑設(shè)計(jì)中常見(jiàn)誤區(qū)帶來(lái)的耗能問(wèn)題與解決辦法

在進(jìn)行住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)到一些問(wèn)題和誤區(qū)，有時(shí)單純從一方面考慮是有些節(jié)能效果，但整體來(lái)看，一些措施可能引起其他的能耗浪費(fèi)，針對(duì)這些常見(jiàn)的問(wèn)題，筆者提出以下相對(duì)應(yīng)的措施。

2.1 片面追求通透使空調(diào)采暖能耗激增

當(dāng)今在一些“時(shí)髦”的建筑設(shè)計(jì)潮流的引導(dǎo)下，許多住宅建筑設(shè)計(jì)片面地追求通透性，落地的窗戶，占用的面積大，然而開(kāi)啟部分的面積卻非常小。因?yàn)樽匀煌L(fēng)不暢，空氣不流通，大多數(shù)時(shí)間都要開(kāi)空調(diào)，使室內(nèi)空氣質(zhì)量差，不但浪費(fèi)能耗，也危害到健康。然而這個(gè)環(huán)節(jié)在居住區(qū)設(shè)計(jì)中常被忽略，片面追求通透帶來(lái)的能耗激增。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做到因地制宜，控制合理的開(kāi)窗面積和朝向。對(duì)于自然通風(fēng)優(yōu)良的居住區(qū)，開(kāi)空調(diào)的機(jī)會(huì)和時(shí)間都會(huì)減少，空調(diào)的能耗自然會(huì)減少。

2.2 遮陽(yáng)使用不當(dāng)帶來(lái)的照明能源浪費(fèi)

對(duì)于住宅建筑出現(xiàn)東西向窗口，設(shè)計(jì)者第一時(shí)間想到的節(jié)能設(shè)計(jì)辦法定會(huì)是采用遮陽(yáng)的方式。的確，遮陽(yáng)板在住宅建筑中得到廣泛使用和普遍的認(rèn)可，尤其是擋板式遮陽(yáng)的設(shè)計(jì)方式更是常見(jiàn)，但大部分建筑師只憑感覺(jué)來(lái)設(shè)計(jì)遮陽(yáng)板，如果尺寸位置設(shè)計(jì)不當(dāng)，除了遮陽(yáng)效果不佳，還很容易存在的一些不良影響：如遮擋視線、遮擋間接散射光導(dǎo)致室內(nèi)照度不夠、影響房間自然通風(fēng)。針對(duì)這些問(wèn)題可以根據(jù)當(dāng)?shù)靥?yáng)方位、日照情況進(jìn)行計(jì)算，也可采用活動(dòng)式遮陽(yáng)板，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置根據(jù)太陽(yáng)方位角隨時(shí)改變偏移尺寸,就可以完全消除太陽(yáng)直接輻射的影響,而且可以把百葉寬度和百葉間距的尺寸和其負(fù)面影響減到最小。

2.3 部分節(jié)能技術(shù)及材料存在隱患

由于我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)起步相對(duì)較晚，發(fā)展程度還不夠完善，許多的技術(shù)沒(méi)有通過(guò)系統(tǒng)的檢測(cè)，并沒(méi)有在實(shí)踐中完善和應(yīng)用到建筑的設(shè)計(jì)施工中，另外個(gè)別技術(shù)還可能隱藏著安全隱患，可能影響房屋的耐久性、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致房屋的壽命縮短，有外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫和夾芯保溫等很容易導(dǎo)致一些問(wèn)題產(chǎn)生，并且也增加了建筑垃圾產(chǎn)生的數(shù)量和速度。

2.4 建筑表皮材質(zhì)及色彩的使用不當(dāng)

我國(guó)南方大部分地區(qū)夏季炎熱，高氣溫和太陽(yáng)直接輻射熱,使外圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面溫度最高可達(dá)到60℃以上,東、西墻的外表面溫度最高可達(dá)到45℃以上。如果沒(méi)有有效的隔熱措施,會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)表面溫度極高，阻礙人體散熱，讓人感到有極不舒適的烘烤感。因此從節(jié)能的角度講,在住宅的東、西墻和屋頂最好選用太陽(yáng)輻射熱的吸收系數(shù)小或者說(shuō)外表面材料反射系數(shù)大的淺色或有適當(dāng)反射性的外表面材料來(lái)降低太陽(yáng)輻射熱的等效溫度。但住宅建筑形式受戶型及造價(jià)等多重因素影響，建筑立面基本大同小異，較難有所突破，建筑師為了豐富立面效果，于是在立面色彩上多采用棕紅色、咖啡色、灰綠色顏色，屋頂多采用紅色、黑色、綠色，但這些色彩往往熱吸收系數(shù)較大,大面積使用增強(qiáng)了太陽(yáng)輻射熱對(duì)外墻和屋頂影響，進(jìn)而影響到空調(diào)能耗。為了避免由于白色或淺色墻面過(guò)大而引起的形式單調(diào)，可以通過(guò)小面積有顏色的線腳或色帶來(lái)豐富墻面的外觀形式，或采用立體瓷磚，利用砌筑的凸凹及陰影產(chǎn)生的光影效果豐富建筑立面。

住宅屋頂?shù)慕?jīng)濟(jì)適用的節(jié)能方式主要有將平屋頂改為坡屋頂，并內(nèi)置保溫隔熱材料, 不僅可提高屋頂?shù)臒峁ば阅?還有可能提供新的使用空間,也有利于防水。還可以增加屋頂綠化種植隔熱層，典型的不需要很厚的種植土的植物有佛甲草等， 佛甲草采用無(wú)土栽培技術(shù),30～ 40 mm 的特殊生長(zhǎng)基質(zhì)。僅增加屋面質(zhì)量10 ～ 20 kg/m2,減輕結(jié)構(gòu)層的荷載，管理也較為方便，可在屋面板上直接種植, 不需施肥，利用雨水澆灌， 也可以在基地培育, 待草長(zhǎng)成后搬上屋頂即可交付使用，且不同季節(jié)均可栽培,生長(zhǎng)期長(zhǎng),具有很好的隔熱效果。

2.5 利用平面凹凸求造型

近年來(lái)，不少由大戶型拆分的小面積住宅出現(xiàn)在市場(chǎng)上，為了滿足大進(jìn)深住宅所有房間都能獲得必要的自然通風(fēng)和采光要求,戶型平面不可避免地形成凹凸,增加了建筑的體形系數(shù)。還有一些住宅設(shè)計(jì)為追求立面的效果可以在平面上做凸凹變化。雖然最佳節(jié)能體型不只是以外表面積為標(biāo)準(zhǔn), 而是以熱工特性的比例為準(zhǔn)的,但畢竟體型系數(shù)是控制建筑節(jié)能的一個(gè)重要指標(biāo)。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,宜盡量減少戶型平面不必要的凹凸變化，尤其是不是為了滿足房間自然通風(fēng)和采光要求的凹凸變化。

2.6 防止自然通風(fēng)失控帶來(lái)的能耗

自然通風(fēng)雖好，但開(kāi)窗自然通風(fēng)適宜的月份集中在過(guò)渡季，過(guò)熱或過(guò)冷時(shí)只需滿足基本換氣量，過(guò)量的通風(fēng)反而不利于節(jié)能，因此在進(jìn)行自然通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意其本身可能帶來(lái)的問(wèn)題，要特別避免自然通風(fēng)的失控帶來(lái)的大量空調(diào)能耗的損失。因此建筑設(shè)計(jì)中不應(yīng)盲目強(qiáng)調(diào)自然通風(fēng)，應(yīng)以辯證的態(tài)度來(lái)看待。

3 結(jié)語(yǔ)

住宅建筑節(jié)能工作，它是一個(gè)非常重要的系統(tǒng)工程，一定在從政策法規(guī)、監(jiān)督管理、設(shè)計(jì)施工、技術(shù)材料創(chuàng)新和合理使用設(shè)施等等一些相關(guān)方面實(shí)行研究控制，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)是非常重要的環(huán)節(jié)。除了建筑在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮節(jié)能，在使用過(guò)程中更是要加強(qiáng)行為節(jié)能的控制，供暖、制冷系統(tǒng)的效率是降低能耗的主要途徑，從設(shè)備自身的效率、管網(wǎng)傳送的效率、室內(nèi)環(huán)境的控制裝置的效率再到設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行質(zhì)量、節(jié)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)和和經(jīng)營(yíng)管理模式等每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)兼顧才能切實(shí)提高節(jié)能效率。

[1]袁志華.價(jià)值工程在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].重慶交通大學(xué),2012.

[2]王蔚.模塊化策略在建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].湖南大學(xué),2013.

[3]張怡.論環(huán)保材料在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].武漢紡織大學(xué),2014.

[4]張輝.建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能方法及應(yīng)用研究[J].裝飾裝修天地,2016(04).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.042