住宅建筑節能設計論文

時間:2022-09-22 10:11:00

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住宅建筑節能設計論文

摘要:本文分析了我國發展節能住宅建筑的意義,提出了節能建筑設計應貫徹的設計原則,并對節能設計在我國住宅建筑中的應用措施進行了簡要分析。

關鍵詞:節能住宅設計能源

一、發展節能住宅建筑的意義

在建筑領域,人類從自然界所獲得物質原料的50%用來建造各類建筑及附屬設施,建筑能耗在人類總能耗中所占比重約為1/4。在經歷了數次能源危機以及對礦物能源資源的不可恢復性和溫室效應對生存環境負面影響的認識越來越清楚之后,世界各國提出了控制礦物能源用量的增長,提高能源使用效率,開發新能源和可再生能源的目標。作為耗能大戶的建筑業節能受到極大的關注。建筑節能是近年來世界建筑發展的一個基本趨勢,也是當代建筑科學技術的一個新生長點。隨著人們物質生活水平的不斷改善,對住宅建筑的環境質量要求也日益提高。我國是一個經濟快速增長、人口占世界20%的大國,也是能源相對匱乏的大國,已成為世界上第三大能源生產國和第二大能源消費國。目前我國每年建成房屋面積已超過所有發達國家一年建成建筑面積的總和。建筑在生產和使用過程中要消耗全球資源中能源總量的50%,產生的污染也十分驚人。所以建筑節能和保護環境是擺在人們面前的緊迫課題。

二、節能建筑設計應貫徹的設計原則

各地區的節能建筑,必須適應本地區的氣候特征,既不能照搬嚴寒地區的建筑型式,也不能照搬夏熱冬暖及海洋性氣候地區的建筑型式,更不能照搬四季如春的溫和氣候地區的建筑型式,一般說來設計時應遵循以下原則:

(1)建筑物盡量采用南北朝向布置。否則,須加強建筑圍護結構的保溫隔熱性能而需增大建筑成本。

(2)建筑群之間和建筑物室內,夏季要有良好的自然通風,建筑群不應采用周邊式布局型式。低層建筑應置于夏季主導風向的迎風面;多層建筑置于中間;高層建筑布置在最后面,否則,高層建筑的底層應局部架空并組織好建筑群間的自然通風。

(3)按相關設計標準的規定,盡量加大建筑物之間的間距,盡量減少建筑群間的硬化地面,推廣植草磚地面,提高綠地率,加強由落葉喬木、常綠灌木及地面植被組成的空間立體綠化體系,以便由樹冠和地面植被阻檔、吸收大部分的太陽直射輻射,減小地面對建筑物的反射輻射。

(4)應控制建筑物的體形系數不超過節能設計標準的規定。即盡量減少外墻的凸凹面和架空樓板,坡屋頂宜設置結構平頂棚或降低坡度,應采用封閉式樓梯間等。當體形系數超過標準的規定時,應加強圍護結構的熱工性能,計算建筑物的采暖空調能耗并不得超過標準的規定。

(5)不應設置大窗戶,窗戶大小以滿足采光要求為限。門窗玻璃應采用普通透明玻璃或淡色低輻射鍍膜玻璃的中空玻璃,居住建筑和辦公建筑不應采用可見光透光率低的深色鍍膜玻璃或著色玻璃。還要求外門外窗具有良好的氣密性、水密性、不小于30分貝的隔聲性能和不小于2.5kea的抗風壓性能。

(6)屋頂和外墻既要保溫又要隔熱,其保溫隔熱性能應符合建筑節能設計標準的規定,還要防止保溫層滲水、內部結露和發霉。屋頂和外墻,不能采用單一的輕質材料和空心砌塊材料,最適合采用厚實材料加輕質材料的復合構造做法。

(7)屋頂和外墻的外表面,宜采用淺色飾面層,不宜采用黑色、深綠、深紅等深色飾面層,否則應加大屋頂和外墻保溫隔熱層的厚度,計算其夏季的內表面計算溫度不超過36.9℃,宜低于35℃。

(8)加強分戶墻和樓地面的保溫性能,使其符合建筑節能設計標準的規定。居室及辦公室樓地面面層的吸熱指數還應符合民用建筑熱工設計規范的規定。

(9)設有集中采暖、空調的節能建筑,應選用高效、低能耗的設備與系統,不得采用直接電熱式采暖設備和裝置,應設置分室溫度控制裝置。除上述9點之外,節能建筑還應具備設計規范所要求的隔聲性能等適用性能、安全性能、耐久性能和環境性能。

三、節能設計在我國住宅建筑中的應用措施

(一)屋頂保溫隔熱的節能設計

在住宅建筑屋頂構造設計中,應使用高效保溫材料、架空型保溫、倒置保溫等進行合理的保溫和隔熱設計,這樣可以很好地保證在冬季低溫地區、夏季高溫地區給室內提供適宜的生活溫度,同時為冬季的暖氣用能、夏季的空調降溫用能節省出大量能源。我國冬季的采暖大多數地區還在用煤,夏季的降溫一般都是用電,合理的屋頂保溫和隔熱設計可省出大量的能耗。

(二)門、窗系統的節能設計

外門窗是建筑物熱交換、熱傳導最活躍、最敏感的部位,其面積約占建筑外維護結構面積的30%,其能耗約占建筑總能耗的2/3,其中傳熱損失為1/3,所以門窗是外維護結構節能的重點。在節能措施上,首先在保證日照、采光、通風、觀景條件下,要盡量減少外門窗洞口的面積。其次,可采用外廊、陽臺、挑檐、遮陽板、熱反射窗簾等遮陽措施減少陽光直接輻射屋頂、墻、窗及透過窗戶進入室內。再次,加設密閉條是提高門窗氣密性的重要手段之一,提高門窗氣密性。最后,在經濟狀況允許的條件下,可考慮使用新型保溫節能門窗,能耗低的節能材料制造的新型保溫節能門窗可大大提高熱工性能。

(三)建筑外墻節能設計

以往以實心粘土磚為墻體材料,保溫性能不能滿足設計標準,按照新標準在單一材料墻體中,只有加氣混凝土能滿足要求,所以應發展復合墻體技術。設計中主墻體可采用混凝土空心砌塊、空心磚墻體、空心砌塊墻體、現澆混凝土墻體,然后加以輕質高效保溫層和耐候飾面層。保溫層可放在承重層外側,特別提到的是復合結構中常采用單層或多層封閉空氣間層與帶反射材料的封閉空氣間層,在增大熱阻、滿足保溫的同時還可以減輕圍護結構的自重。

四、結語

在建筑節能設計方面,通過以上幾方面的優化設計不僅可以解決國家的能源問題,同時也可以促進建筑技術和建筑產業的發展,為合理利用資源、保護生態環境、提高人民生活水平起到一定的作用。

參考文獻

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