节能措施在住宅建筑设计中的应用浅析叶德达

节能措施在住宅建筑设计中的应用浅析叶德达

浙江嘉华建筑设计研究院有限公司浙江瑞安325200

摘要:随着我国城市化进程脚步的加快,越来越多的高层、超高层建筑涌现出来,建筑的规模和数量越来越大。在城市建设发展的同时,资源节约的问题成了人们关注的焦点。特别是在现代住宅建筑工程中人们越来越重视节能的重要性,由于实现节能住宅大部分的工作均在设计阶段完成,重视加强住宅节能设计至关重要,而且其发展潜力巨大。本文着重对住宅建筑节能设计的相关问题进行了分析和探讨,仅供参考!

关键词:住宅建筑;建筑设计;节能设计

一、建筑实现节能的重要意义

目前,我国城市建设得到了高速的发展,建筑物在建设及使用过程中能源消耗越来越高,对于城市生态环境以及人们的身体健康都造成了巨大的影响。据统计,我国城市建筑正在每年以20亿平米的速度不断增多,而且很多建筑物的能耗又非常高,无疑给国家造成了较大的负担。因此我们必须要对建筑物的建设采取节能设计,通过合理利用资源能源来解决资源短缺的问题,缓解资源问题与社会经济发展之间的主要矛盾,促进社会实现可持续发展,保证建筑与生态环形和谐统一的发展,提高人们的生活水平以及生活质量,全面贯彻国家的科学发展观以及可持续发展战略。

二、住宅建筑的节能设计

2.1优化设计建筑物的平面布局

在节能建筑的平面设计中,对于建筑的体形、朝向、布局都要考虑周全。一般来说,在建筑设计中,建筑物的外形越简单,建筑物体形系数就越小,热量交换量也就越少,建筑节能的效果就更好。而且适当的建筑体形还可以节约用地、节约建筑用材,减少营造、维护与使用过程中的消耗。此外,建筑的朝向与节能也有着直接关系,因为不同朝向的建筑物,在不同季节所得到的太阳辐射热能量不一样,热损失也不一样。科学的建筑朝向可在冬天避开寒风的侵袭并充分利用温暖的日照,而在夏季又可以获得良好的自然通风条件,从而保证室内冬暖夏凉的效果。同时,巧妙布局建筑物平面也能获得较好的节能效果。因此,为了利用自然环境来使室内达到最大的舒适度,可以将住户经常出入的厅、主要卧室设置在日照通风条件最佳的南风位置,从而为住户节约采暖和空调的能耗。

2.2建筑物屋面的节能设计

建筑物是表露与空气中的不可移动产品,在其使用过程中,屋面会受到较长的太阳辐射,因此墙面所获取的自然热量也相对比较多,这就说明我们可以在建筑物的墙面设计保温隔热。在设计过程中,设计者需要采用密度较大、导热系数小、吸水率小的保温隔热材料,然后将这一保温隔热材料直接加设到防水层上,这样做可以有效的提高屋面的防水效果,还能够使屋面达到保温隔热的效果。这种方法在实际工作中因施工简便而得到了广泛的应用。

我们还可以在屋顶种植一定的花卉或者灌木,这样做的目的是为了阻挡夏季的热源,能够达到保温隔热的效果,同时,这一方法还能够美化环境,有效的改善城市的生态环境。另外,屋顶中因为土壤的关系,会使屋顶表面形成一层憎水膜,它能够提高屋面的防水性能,并且土壤的导热系数相对比较小,不会因为外界温度的提升而提升,具有较高的保温隔热性。

在屋面蓄水也是节能设计的方法,在炎热的夏季,当太阳光直射到屋面时,我们可以通过蓄水使其表面的热量蒸发,这样可以有效的降低室内的温度,提高人们的生活质量。除此之外,设计者也可以将屋面设计成平坡屋顶,并在其屋面做成架空层,这样可以通过风能来分散其热量。

2.3建筑物外墙的节能设计

墙体结构是整个建筑物中不可缺少的主体部分,是室内与室外温度交换的主要介质,其节能效果占整个建筑物的50%以上。在设计过程中,相对于普通外墙而言,采用节能外墙可以保证室内的温度,能够提高人们的生活质量。因此对于墙体结构的节能设计至关重要。在整个建筑物结构中,墙体结构不仅具有承重以及围护功能,还需要在其中采用隔热性能较好的墙体材料,如果墙体结构的传热性能较好,那么设计者应该考虑在其表面加设一层保温隔热层。在现代化社会发展中,最为常见的几种墙体材料有复合墙体、多孔粘土砖以及加气混凝土砌块等。

此外,减少建筑物体型系数,也就是减少建筑物外表面积,减少外围护结构面积,减少建筑形体的凹凸,也是节能的有效措施之一。体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。因此,体形系数越小对建筑节能越有利,也就是说,在其他条件相同的情况下,宽的建筑比窄的好,高的比矮的好,外表整齐的比外表凸凹变化的好。为得到合理的有利节能的建筑体形,体形系数一般应控制在0.3以内,住宅进深应扩大到10m以上,而长度则以55m为宜。

从热传递方面分析,通常建筑物实墙的阳角内侧气流较通风口处差且散热面相对比较大,所以交角处内表面的温度远比主体内表面温度低。同时由于具有热桥作用的框架柱或构造柱常设在此处,所以一般交角处是建筑物耗能量较大的部位。如果建筑物设计成圆柱形,则外墙棱角少,外表面积也小,有利于减少能量的消耗。所以外表面整齐的建筑比外表面凸凹变化的建筑要节能。

2.4住宅门窗的节能设计

外门窗是耗热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是主要的失热部件,传热系数约为墙体的3~4倍,是节能的重点部位,所以合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应避免少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外,设计中应该强调东西南北开窗有别,不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面,应尽量减少开窗面积。

根据国内外大量应用经验证实,采用双层玻璃塑料钢窗是较好的选择。外门窗除了采光,通常也是建筑自然通风的渠道。所以,外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位,引进自然风,增加夏季的渗透通风。但同时,外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透,有利于室内保温,改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方,可采用凹式开窗设计,外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘,这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。

2.5建筑物围护结构细部的节能设计

细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手:①热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施,热桥部位主要指建筑外维护结构中热量传递较快的钢筋混凝土梁、柱、架空楼板等部位;②外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施;③窗口外侧四周墙面应进行保温处理;④门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂,影响门、窗的热工性能;⑤采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料。

三、建筑设计中应加强建筑节能方面的认识和学习

深刻认识是建筑师做好节能设计的保证。当前,很多建筑师对建筑节能对于我们国家经济建设的重大意义理解不够,对建筑节能技术的了解跟不上时代发展,以至于不能把节能设计完全有效的做好,只是设计时套用标准图,造成设计中被动应付节能设计审查的局面,节能设计缺乏主动性。

四、结束语

建筑设计应结合当地的事实条件比如地理环境、气候条件,按照国家的节能政策和节能标准的规定,在传统民居中吸取营养,充分地利用地方材料,从建筑的整体及外部环境、单体设计、围护结构的整体及细部构造设计等方面全方位进行节能设计。

参考文献

[1]葛军;王晓岷;吴庆;;试析居住建筑节能控制方法[J];安徽建筑;2010年01期.

[2]王怀;关于房屋建筑设计中节能设计的探讨[J];科技风;2010年13期.

[3]裴中良.阐述建筑设计与建筑节能.工程建筑,2011.

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