淺析住宅建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)

楊鎮(zhèn)

【摘要】隨著社會(huì)的發(fā)展以及人們生活水平的提高，人們對(duì)于建筑物的要求也越來(lái)越高。為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展以及人們的高要求，我們需要對(duì)建筑物進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，使其達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求，實(shí)現(xiàn)建筑、環(huán)境和諧統(tǒng)一的發(fā)展。本文就住宅建筑中的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】民用住宅；建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)

在城市規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中，民用住宅的規(guī)劃與城市單體建筑必須要相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一，在規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者必須要對(duì)周圍各個(gè)因素進(jìn)行全面考慮，避免在設(shè)計(jì)單體建筑物的過(guò)程中受到外界因素的影響。另外，在對(duì)住宅設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為了使之達(dá)到節(jié)能的目的，設(shè)計(jì)者可以將天然能源應(yīng)用在其中，使之在充分發(fā)揮使用功能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的要求，從而促進(jìn)城市的建設(shè)以及社會(huì)健康的發(fā)展。

一、建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能的重要性

從整體上看，全世界對(duì)于石油、煤炭以及天然氣等資源消耗非常大，這三種能源屬于不可再生，為了能夠滿足人們的要求，促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展，就需要我們將這三種能源的消耗轉(zhuǎn)變到天然能源的使用之中。雖然天然能源的成本相對(duì)比較高，但是由于其屬于可再生資源，更能夠?yàn)槿藗兲峁╅L(zhǎng)久的服務(wù)。

目前，我國(guó)城市建設(shè)得到了高速的發(fā)展，建筑物在建設(shè)及使用過(guò)程中能源消耗越來(lái)越高，對(duì)于城市生態(tài)環(huán)境以及人們的身體健康都造成了巨大的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)城市建筑正在每年以20億平米的速度不斷增多，給很多建筑物的能耗都非常高，無(wú)疑給國(guó)家造成了較大的負(fù)擔(dān)。因此我們必須要對(duì)建筑物的建設(shè)采取節(jié)能設(shè)計(jì)，通過(guò)合理利用資源能源來(lái)解決資源短缺的問(wèn)題，緩解資源問(wèn)題與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的主要矛盾，促進(jìn)社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，保證建筑與生態(tài)環(huán)形和諧統(tǒng)一的發(fā)展，提高人們的生活水平以及生活質(zhì)量，全面貫徹國(guó)家的科學(xué)發(fā)展觀以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

二、建筑物屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑物是表露與空氣中的不可移動(dòng)產(chǎn)品，在其使用過(guò)程中，屋面會(huì)受到較長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射，因此墻面所獲取的自然熱量也相對(duì)比較多，這就說(shuō)明我們可以在建筑物的墻面設(shè)計(jì)保溫隔熱。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者需要采用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率小的保溫隔熱材料，然后將這一保溫隔熱材料直接加設(shè)到防水層上，這樣做可以有效的提高屋面的防水效果，還能夠使屋面達(dá)到保溫隔熱的效果。這種方法在實(shí)際工作中因施工簡(jiǎn)便而得到了廣泛的應(yīng)用。

我們還可以在屋頂種植一定的花卉或者灌木，這樣做的目的是為了阻擋夏季的熱源，能夠達(dá)到保溫隔熱的效果，同時(shí)，這一方法還能夠美化環(huán)境，有效的改善城市的生態(tài)環(huán)境。另外，屋頂中因?yàn)橥寥赖年P(guān)系，會(huì)使屋頂表面形成一層憎水膜，它能夠提高屋面的防水性能，并且土壤的導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)比較小，不會(huì)因?yàn)橥饨鐪囟鹊奶嵘嵘哂休^高的保溫隔熱性。

在屋面蓄水也是節(jié)能設(shè)計(jì)的方法，在炎熱的夏季，當(dāng)太陽(yáng)光直射到屋面時(shí)，我們可以通過(guò)蓄水使其表面的熱量蒸發(fā)，這樣可以有效的降低室內(nèi)的溫度，提高人們的生活質(zhì)量。除此之外，設(shè)計(jì)者也可以將屋面設(shè)計(jì)成平坡屋頂，并在其屋面做成架空層，這樣可以通過(guò)風(fēng)能來(lái)分散其熱量。

三、建筑物外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)

墻體結(jié)構(gòu)是整個(gè)建筑物中不可缺少的主體部分，是室內(nèi)與室外溫度交換的主要介質(zhì)，其節(jié)能效果占整個(gè)建筑物的50%以上。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，相對(duì)于普通外墻而言，采用節(jié)能外墻可以保證室內(nèi)的溫度，能夠提高人們的生活質(zhì)量。因此對(duì)于墻體結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)至關(guān)重要。在整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)中，墻體結(jié)構(gòu)不僅具有承重以及圍護(hù)功能，還需要在其中采用隔熱性能較好的墻體材料，如果墻體結(jié)構(gòu)的傳熱性能較好，那么設(shè)計(jì)者應(yīng)該考慮在其表面加設(shè)一層保溫隔熱層。在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展中，最為常見(jiàn)的幾種墻體材料有復(fù)合墻體、多孔粘土磚以及加氣混凝土砌塊等。

此外，減少建筑物體型系數(shù)，也就是減少建筑物外表面積，減少外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積，減少建筑形體的凹凸，也是節(jié)能的有效措施之一。體形系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。因此，體形系數(shù)越小對(duì)建筑節(jié)能越有利，也就是說(shuō)，在其他條件相同的情況下，寬的建筑比窄的好，高的比矮的好，外表整齊的比外表凸凹變化的好。為得到合理的有利節(jié)能的建筑體形，體形系數(shù)一般應(yīng)控制在0.3以內(nèi)，住宅進(jìn)深應(yīng)擴(kuò)大到10m以上，而長(zhǎng)度則以55m為宜。

從熱傳遞方面分析，通常建筑物實(shí)墻的陽(yáng)角內(nèi)側(cè)氣流較通風(fēng)口處差且散熱面相對(duì)比較大，所以交角處內(nèi)表面的溫度遠(yuǎn)比主體內(nèi)表面溫度低。同時(shí)由于具有熱橋作用的框架柱或構(gòu)造柱常設(shè)在此處，所以一般交角處是建筑物耗能量較大的部位。如果建筑物設(shè)計(jì)成圓柱形，則外墻棱角少，外表面積也小，有利于減少能量的消耗。所以外表面整齊的建筑比外表面凸凹變化的建筑要節(jié)能。

四、住宅門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)

外門窗是耗熱的重要渠道，它既是太陽(yáng)輻射的得熱部件，又是主要的失熱部件，傳熱系數(shù)約為墻體的3～4倍，是節(jié)能的重點(diǎn)部位，所以合理確定窗墻面積比是節(jié)能的重要措施之一。對(duì)于住宅設(shè)計(jì)應(yīng)避免少做落地窗、飄窗等。外墻門窗設(shè)計(jì)除滿足自然通風(fēng)外，設(shè)計(jì)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)東西南北開窗有別，不同功能房間開窗有別。面對(duì)冬季主導(dǎo)風(fēng)向的立面，應(yīng)盡量減少開窗面積。設(shè)置外窗部位，應(yīng)提高外窗的密封性能，選用好的窗型，門窗配件，提高窗框的隔熱性能，減少窗框的外露面積，采用保溫隔熱性能好的玻璃。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，采用雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。外門窗除了采光，通常也是建筑自然通風(fēng)的渠道。所以，外門窗的開啟也是夏季通風(fēng)節(jié)能的必要條件。夏季迎風(fēng)面可作為主要的開窗部位，引進(jìn)自然風(fēng)，增加夏季的滲透通風(fēng)。但同時(shí)，外門窗的設(shè)計(jì)應(yīng)減少冬季寒風(fēng)的滲透，有利于室內(nèi)保溫，改善生活環(huán)境的舒適度。對(duì)于向陽(yáng)的地方，可采用凹式開窗設(shè)計(jì)，外加遮陽(yáng)板及鍍有特種金屬的熱反射窗簾，這種設(shè)計(jì)既美觀又兼有較好的遮陽(yáng)效果。

五、建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)

細(xì)部的節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于建筑物的整體節(jié)能也非常重要，應(yīng)從以下各部位著手：①熱橋部位應(yīng)采取可靠的保溫與“斷橋”措施，熱橋部位主要指建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)中熱量傳遞較快的鋼筋混凝土梁、柱、架空樓板等部位；②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件，如陽(yáng)臺(tái)、雨罩、靠外墻陽(yáng)臺(tái)欄板、空調(diào)室外機(jī)擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應(yīng)采取隔斷熱橋和保溫措施；③窗口外側(cè)四周墻面應(yīng)進(jìn)行保溫處理；④門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙，宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封，避免不同材料界面開裂，影響門、窗的熱工性能；⑤采用全玻璃幕墻時(shí)，隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙，應(yīng)填充保溫材料。

六、結(jié)束語(yǔ)

建筑設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖聦?shí)條件比如地理環(huán)境、氣候條件，按照國(guó)家的節(jié)能政策和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在傳統(tǒng)民居中吸取營(yíng)養(yǎng)，充分地利用地方材料，從建筑的整體及外部環(huán)境、單體設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體及細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)等方面全方位進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。

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