住宅建筑節(jié)能設(shè)計

1、 淺談住宅建筑節(jié)能設(shè)計摘 要：建筑節(jié)能是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,直接關(guān)系經(jīng)濟的健康發(fā)展。只有提高節(jié)能的自覺性,充分認識到建筑師和設(shè)備工程師在建筑節(jié)能方面不是無所作為而是大有可為的,并且真正從設(shè)計實踐中努力貫徹節(jié)能措施,則能夠有效地克服能源危機,真正實現(xiàn)資源和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。本文從設(shè)計角度, 結(jié)合筆者多年的設(shè)計經(jīng)驗, 談了住宅建筑節(jié)能設(shè)計的幾點體會, 以供同行參考、應(yīng)用。關(guān)鍵詞：住宅建筑；節(jié)能設(shè)計中圖分類號： te08 文獻標識碼： a 文章編號：一、引言近幾年, 按照我國建筑節(jié)能實施標準的要求, 地方各級政府、建筑業(yè)各企業(yè)單位積極開展建筑節(jié)能工作, 從材料、設(shè)計、施工各個方面采取相應(yīng)的措施,

2、全面降低建筑能耗和資源能耗, 有效地提高人民的生活質(zhì)量, 取得了可喜的成績。然而, 據(jù)不完全統(tǒng)計, 我國建筑耗能量占社會總耗能的27.8% , 建筑耗能巨大, 尤其住宅建筑是建筑節(jié)能的重中之重; 我國現(xiàn)有住房面積約有400 億平方米, 能達到節(jié)能標準的只有0.04%, 微乎其微, 新建的也只有15% 達到節(jié)能標準。因此, 在未來的歲月里, 進一步貫徹落實建筑節(jié)能標準, 依然是社會、政府和建筑材料、建筑設(shè)計、建筑施工、暖通空調(diào)、物業(yè)管理等企業(yè)共同關(guān)注與研究的課題。二、充分利用自然能源, 優(yōu)化建筑規(guī)劃設(shè)計21 朝向我國現(xiàn)行住宅設(shè)計規(guī)范( gb50096-1999) 中規(guī)定“每套住宅至少應(yīng)有一個居住

3、空間能獲得日照, 當一套住宅中, 居住空間總數(shù)超過四個時, 其中宜有兩個獲得日照”。為了有效地達到這一目標, 在住宅建筑設(shè)計中應(yīng)主要處理好兩個方面的問題: 其一是按功能合理要求分配居住空間; 其二是住宅群體中各住宅單體之間的間距。在我國早期的住宅設(shè)計中, 多以臥室為中心, 臥室是住宅中的主要居住空間。隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展, 人們生活水平提高, 住房條件不斷地改善, 人們在住宅中的活動空間也發(fā)生了根本的變化。住宅內(nèi)部空間分成休息區(qū)、起居活動區(qū)和廚衛(wèi)服務(wù)區(qū), 分區(qū)更趨向明確合理, 住宅中的臥室不再是多功能的。臥室為休息區(qū), 主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物等, 白天人們工作、學(xué)習、外出, 即使在家各

4、種起居活動也不在臥室中, 因此以夜間睡眠用為主, 白天多是空關(guān)著的臥室, 有無直接日照, 對于建筑節(jié)能而言差別不大。起居活動卻從原來的臥室中分離出來, 廳或起居室成了住宅中的主要活動空間, 這個主要空間應(yīng)該爭取良好的朝向。如果將承受起居活動功能的空間, 即起居廳, 爭取朝南向, 或南偏東或南偏西向, 能更有效地利用冬季的日照而得熱, 減少夏季的太陽熱輻射, 減少住宅中的日常耗能。實踐證明, 這也是單體住宅空間設(shè)計中最直接有效的節(jié)能措施。同時, 建筑物間距與節(jié)能也有一定的關(guān)系, 倘若建筑間距太近, 在整個采暖季節(jié), 建筑的南墻太陽輻射面積因鄰近單體建筑的遮擋而縮小, 單體建筑的有效日照時間就會減

5、少。22 建筑體形合理地選擇建筑體形, 對建筑物的節(jié)能效果有很大影響。衡量建筑體形的合理性, 一般用建筑體形系數(shù)來表達。在其他條件相同時, 體型系數(shù)越大,單位面積散熱量也越大, 對節(jié)能不利, 如建筑體形復(fù)雜、凸凹過多的住宅建筑。因此, 在建筑設(shè)計時, 要盡量使建筑物的外形簡單化, 減少建筑外表面積。其外表面積越小, 熱交換量亦越少。一般情況下, 建筑外型可以采取長條狀, 減少建筑面寬或加大進深;多單元組合的住宅可采用一字形排列, 層數(shù)適當增加, 減少和避免建造單元少的點式平面的低層建筑等。另外, 對于冬季采暖地區(qū)的多層住宅建筑, 若設(shè)為北入口樓梯, 其不宜建成開敞式樓梯間, 應(yīng)在入口處設(shè)置成門

6、斗或其它擋風設(shè)施, 用以減少冷風尤其北風的侵入, 節(jié)省室內(nèi)能源。三、提高住宅外圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能, 節(jié)約建筑體的能耗建筑體的能耗是由圍護結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)和冷風滲透兩個方面造成的。住宅圍護結(jié)構(gòu)的熱耗量占采暖熱耗量的1/3 以上。如果建筑圍護結(jié)構(gòu)具有良好的保溫隔熱性能, 可以減少冬季室內(nèi)傳出的熱量和夏季室外傳入的熱量。在住宅建筑設(shè)計時, 可以從門窗、墻體、屋面等每個圍護部位入手, 在圍護材料的吸熱性和熱容性利用上尋找有效方略。3.1 屋面節(jié)能設(shè)計對于住宅建筑, 屋面節(jié)能效果的好壞在很大程度上取決于屋面保溫層的質(zhì)量。因此, 在屋面工程的處理上, 應(yīng)把握兩個原則: 一是屋面保溫層應(yīng)優(yōu)先選用密度較小、導(dǎo)

7、熱系數(shù)較低的高效保溫材料, 如膨脹珍珠巖保溫芯板、聚苯板、擠塑聚苯板等; 二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料, 以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果, 如果選用吸水率較高的保溫材料, 屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分。當然, 在屋面上進行綠化、蓄水等, 也可以提高屋面的節(jié)能效果。3.2 墻體節(jié)能設(shè)計墻體是住宅外圍護結(jié)構(gòu)的主體, 其所用材料的保溫性能直接影響建筑體的耗熱量。從我國墻體改革發(fā)展歷程看, 以前, 住宅墻體大多以實心粘土磚為材料, 其導(dǎo)熱系數(shù)過大, 一般為高效保溫材料的20倍, 不能滿足保溫隔熱的設(shè)計標準要求。如按照民用建筑節(jié)能設(shè)計標準( 采暖居住部分)

8、 ( jgj26-1995)標準規(guī)定, 在建筑物形體系數(shù)小于0.3 時, 傳熱系數(shù)不超過1.10w/( m2k) , 而常用的內(nèi)抹灰磚墻, 傳熱系數(shù)都大于上述節(jié)能標準數(shù)值。由于建筑節(jié)能的需要, 單一材料的實心粘土磚墻逐漸被承重材料與高效保溫材料共同組成的復(fù)合墻體所替代。復(fù)合墻體很好地發(fā)揮了兩種材料的長處, 既不會使墻體過厚, 又能承重, 保溫效果又好。在復(fù)合墻體中, 按照按保溫材料所處位置不同,可分為多種方式, 其中外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫是最常用的兩種方式。在我國建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展的起步階段, 外墻內(nèi)保溫應(yīng)用比較廣泛, 其有一定的保溫效果, 且造價低、安裝方便, 但也存在著不可回避的問題, 例如

9、, “熱橋”現(xiàn)象突出, 墻體多出現(xiàn)裂縫等。隨著我國節(jié)能標準的提高和外墻外保溫技術(shù)的成熟, 全面推廣外墻外保溫復(fù)合墻體已是大勢所趨。根據(jù)近年來實踐證明, 相對于外墻內(nèi)保溫, 外墻外保溫具有以下優(yōu)勢: 保護主體結(jié)構(gòu), 延長建筑物壽命; 基本消除“熱橋”的影響; 使內(nèi)墻潮濕情況得到改善;33 外門窗節(jié)能設(shè)計外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位, 其能耗占住宅總能耗的比例較大, 其中傳熱損失為1/3, 冷風滲透為1/3, 所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下, 盡量提高外門窗本身的保溫性能, 減少熱傳遞量。一般可采取如下措施:1) 嚴格控制住宅窗墻比, 其可根據(jù)民用建筑節(jié)能設(shè)計標準( 采暖居住部分

10、)對不同朝向的住宅窗墻比規(guī)定進行取舍, “北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應(yīng)超過25% 、30%、35%”。2) 提高住宅外窗的氣密性, 減少冷空氣滲透,如使用新型的、密封性能良好的門窗材料, 門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料( 如毛氈) 、彈性密閉型材料( 如聚乙烯泡沫材料) 、密封膏以及邊框設(shè)灰口等密封, 框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽, 扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條, 扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等;3) 改善住宅門窗的保溫性能, 戶門與陽臺門應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求, 在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板。窗戶最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗, 積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃, 有條件的住宅可采用低輻射玻璃, 合理地減少可開啟的窗扇面積, 適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積等;4) 設(shè)置“溫度阻尼區(qū)”, 在住宅中, 將北陽臺的外門、窗全部用封閉起來, 外門設(shè)防風門斗, 樓梯間設(shè)計成封閉式的, 對屋頂上入孔進行封閉處理等。四、 結(jié)束語全面貫徹落實建筑節(jié)能設(shè)計標準, 推動建筑節(jié)能工作, 降低全社會建筑能耗和資源能耗, 提高百姓的生活質(zhì)量, 這是目前我國建筑節(jié)能事業(yè)大發(fā)展的基本要求。住宅節(jié)能是建筑節(jié)能的重中之重。為此, 在單體住宅建筑節(jié)能設(shè)計過程中, 要有效地處理好建筑單體與建筑周圍環(huán)境和建筑規(guī)劃的關(guān)系; 積極采用新材料、新技術(shù)