住宅建筑設(shè)計中的節(jié)能措施探討

陳曄

摘要：在能源消耗量日益增加的今天，作為建筑重要內(nèi)容的住宅建筑節(jié)能設(shè)計對節(jié)約建筑能耗，實現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展有著重要意義。基于此，下文主要就住宅建筑設(shè)計中的節(jié)能措施進行探析。

關(guān)鍵詞：住宅建筑；建筑設(shè)計；節(jié)能措施

前言

近些年來，隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，使得人們對能源的需求不斷增大，我國的能源消耗量也在逐年增大，大規(guī)模的能源消耗給國家社會進一步的發(fā)展產(chǎn)生了強烈的制約作用，在這種背景下，國家提出了“節(jié)能減排”社會發(fā)展建設(shè)要求。建筑行業(yè)作為我國的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，切實做好節(jié)能工作即使符合國家發(fā)展的重要舉措，也是實現(xiàn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求，在這種情況下，綜合合理利用周圍資源，促使建筑物與自然相和諧的建筑節(jié)能設(shè)計成為建筑業(yè)研究的重點和熱點。

一、住宅建筑平面布置和體形系數(shù)要達到節(jié)能需求

在住宅建筑的設(shè)計過程中，建筑物布置與其平面設(shè)計是不是合理，對于在冬季獲得太陽照射與夏季的通風(fēng)降溫都有很重要的影響。例如它的主體朝向，南北方向和東西方向住宅建筑的耗熱量是不同的，前者如果改為后者耗熱量會增大 5%，空調(diào)能耗或者是外遮陽投入的資金會增大很多。此外，體形系數(shù)對于住宅建筑的熱工特性是一個比較重要的指標：根據(jù)國外某物理研究所的成果，體形系數(shù)在降低0.1%時，建筑物的能耗會下降8千瓦時每米，如果住宅建筑的設(shè)計模式分別是明廚暗廁式和明廚明廁時，在建筑面積一樣時后者體形系數(shù)要比前者高出0.032，也就是說在體形系數(shù)上前者建筑平面要比后者有更好的節(jié)能效果。所以在滿足住宅建筑多項功能的前提條件下，減少住宅建筑在體型上存在凹凸或者錯落，以達到減小其體形系數(shù)的目的，使其達到節(jié)能的最佳效果。

二、墻體方面的節(jié)能措施

對于墻體使用新型節(jié)能材料。墻體在建筑的外圍結(jié)構(gòu)中占主體地位，墻體材料保溫特性對建筑物耗熱量有很大影響。我國很多的住宅建筑都是用多孔磚來建造墻體的，保溫特性還達不到設(shè)計標準的要求。就拿外墻來說根據(jù)有關(guān)標準的規(guī)定，當建筑物的體形系數(shù)低于0.3時，其所在地區(qū)的傳熱系數(shù)都低于1.16瓦每平方米，現(xiàn)在建筑中采用的最多的是內(nèi)抹灰砌塊墻，傳熱系數(shù)要比上面的節(jié)能規(guī)范數(shù)值都大。所以要達到最佳節(jié)能目的，就要大力應(yīng)用加氣磚墻體和復(fù)合墻體等技術(shù)。盡可能減少外結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，尤其是外墻要采取措施增加它的保溫隔熱特性?，F(xiàn)在有不少建筑物的保溫系統(tǒng)用的節(jié)能材料大多是一定厚度的無機保溫板、多功能保溫涂料等節(jié)能型材料，以使規(guī)定性指標中的外墻滿足規(guī)范要求。

在現(xiàn)在住宅建筑中用的比較多的外墻保溫方法包括內(nèi)保溫、外保溫和混合保溫等其它方法。外墻內(nèi)保溫技術(shù)是指外墻內(nèi)側(cè)采用保溫砂漿等其它材料，使建筑實現(xiàn)保溫和節(jié)能的目的。這種節(jié)能保溫方法有一個缺陷是：結(jié)構(gòu)冷熱橋使局部溫差不斷增大，超過一定程度就會使外墻發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。因為內(nèi)保溫技術(shù)保護的地方只是建筑物的內(nèi)墻和梁內(nèi)側(cè)，外墻部分沒有得到保溫材料有效的保護，所以在這個部位形成冷橋；在冬天的室內(nèi)墻體溫度和墻角溫度之間約有10度的溫差，和室內(nèi)溫度差要超過15度，室內(nèi)濕度條件達到時在這個部位就會發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。結(jié)露水造成的浸漬或者凍融很容易使保溫墻面產(chǎn)生霉裂和開裂?；旌媳刂傅氖窃O(shè)計和施工過程中，外保溫施工方便的地方就用外保溫方法，外保溫施工不方便的地方就采用內(nèi)保溫方法，從而達到對住宅建筑進行保溫施工方法和設(shè)計的結(jié)合?；旌媳胤椒芴嵘┕に俣龋切┩鈮?nèi)保溫保護不到的內(nèi)墻、地板和外墻交接部位等進行保護，使建筑物能夠獲得較好的保溫。但是混合保溫方法會對建筑結(jié)構(gòu)造成嚴重損害。外保溫方法作用地方使結(jié)構(gòu)墻體受到室內(nèi)溫度影響較嚴重。溫度變化比較小，所以墻體處于穩(wěn)定的溫度環(huán)境中，由溫差引起的變形應(yīng)力是比較小的；內(nèi)保溫方法作用地方使結(jié)構(gòu)墻體受到室內(nèi)溫度影響很大，當室外溫度變化很大時，墻體處于不穩(wěn)定溫度環(huán)境中，溫差引起的變形應(yīng)力比較大。局部的內(nèi)、外保溫結(jié)合在一起使用的方法，使整個外墻主體產(chǎn)生不同形變的速度與尺寸，建筑結(jié)構(gòu)所處環(huán)境更加不穩(wěn)定，在長年溫差作用下墻體結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫，降低住宅建筑的使用壽命。在保溫節(jié)能方法中使用混合保溫方發(fā)是很不合理的，比應(yīng)用內(nèi)保溫方法時對墻體和建筑有更大的危害。外墻外保溫方法指的是把保溫隔熱系統(tǒng)建造在外墻外側(cè)，以此來實現(xiàn)保溫節(jié)能目的。因為保溫隔熱系統(tǒng)在外墻外側(cè)，主體結(jié)構(gòu)受溫差影響有很大的下降，溫差形變大大減小，對結(jié)構(gòu)墻體有較好的保護還能阻斷冷橋，有助于延長墻體結(jié)構(gòu)的使用壽命。

三、住宅建筑門窗的節(jié)能設(shè)計與施工

在建筑中，外門窗是能耗散失率很高的地方，在使建筑有較好的采光、觀景和通風(fēng)條件下，盡量提高門窗密閉性采用合適的窗墻比例，采取有效措施提高門窗保溫性能。在現(xiàn)在的門窗保溫措施中通用的有這幾個。如果應(yīng)用墻體窗和墻的面積比例，盡可能降低這個比值。也就是說在降低傳熱散耗量的同時還要求有較好的空氣滲透性，要達到這個目的窗戶面積就要減小很多，這對建筑物節(jié)能是很有幫助的。要實現(xiàn)有效節(jié)能目的，就要盡可能減少冷空氣滲入和有效提高外門窗密閉性，這時要多多考慮那些新型和密封性較好的建筑材料。對于墻體與門窗框的縫隙要不斷增強密封效果，還應(yīng)該考慮到在墻體和門窗框放入彈性較好的保溫材料，例如密封膠或者毛氈等。有些材料具有較好的密封特性例如橡膠，把它們用在門扇與門窗框中能達到較好的密封效果，該方法能提高建筑物的節(jié)能環(huán)保效果，同時對外部門窗保溫效果也要進行相應(yīng)的改善。在設(shè)計實例中所設(shè)計的如藍灣華府工程，其外墻開窗面積較大，設(shè)計過程中在窗戶的選材及密閉性各方面嚴格把關(guān)，會使外門窗的能耗散失率降到最低的效果。

四、屋面方面的節(jié)能措施

對于建筑物的外墻和外窗改進其保溫特性以后，對于屋面的保溫隔熱也要加大研究力度。屋面節(jié)能方法的重點是：一個是屋面保溫層不適合選擇密度大和導(dǎo)熱系數(shù)高的保溫特性材料，盡可能減少屋面的重量與厚度；第二個是保溫層不適合選擇吸水率過大的材料，避免在對屋面進行濕作業(yè)時由于保溫層吸水過多而大大降低保溫的效果，在選擇吸水率較高的材料時，屋面上要有排水孔用來排除保溫層內(nèi)的水分。現(xiàn)在已經(jīng)有高效的保溫材料并且應(yīng)用在屋面上，有些屋面的保溫措施時使用無機保溫板和巖棉板等替換以往的瀝青珍珠巖和水泥珍珠巖方法，解決了以往方法中的不少問題。該保溫芯板優(yōu)點是施工簡單、價格低、環(huán)保；芯板是柔性品，不但很適合用在平面屋面上，也能用在曲面屋面上，其保溫工程能體現(xiàn)出其優(yōu)越性，芯板材料有幾個技術(shù)指標很重要例如表觀密度、導(dǎo)熱系數(shù)、蓄熱系數(shù)、抗壓強度和吸水率等。從這些指標能夠看出的特點是密度小和導(dǎo)熱系數(shù)、吸水率低，如果一種保溫材料有很好的保溫性能它就必須具有這些特點。

結(jié)語

綜上，文章主要從幾方面對住宅建筑設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計進行研究，總之，建筑對于能源來說是一個很大的損耗方面，現(xiàn)在一直提倡綠色建筑，因此節(jié)約能源已經(jīng)成為人們的共識，對住宅降低能耗有個條件是不能違反居住舒適度要求，從建筑設(shè)計角度上說盡可能減少能量無端消耗，最大限度節(jié)約能源。

參考文獻

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