住宅建筑設(shè)計(jì)整體的節(jié)能措施

佘武瓊

【摘要】建筑節(jié)能就是降低建筑使用能耗，提高能源利用效率，保護(hù)環(huán)境，需要大力提倡建筑節(jié)能。住宅建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及到建筑設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、運(yùn)行管理等方面。筆者就從建筑設(shè)計(jì)的角度淺析住宅建筑的一些節(jié)能措施。

【關(guān)鍵詞】住宅建筑；建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能措施

引言

在住宅建筑設(shè)計(jì)中，如果要達(dá)到高舒適度、低能耗標(biāo)準(zhǔn)，需要較多的技術(shù)支撐和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，建筑師要充分考慮住宅建筑規(guī)劃布局，體型系數(shù)、建筑平面設(shè)計(jì)、建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、內(nèi)部各技術(shù)系統(tǒng)之間的配合、生態(tài)能源系統(tǒng)的應(yīng)用等方面的因素。只有在住宅設(shè)計(jì)中采取有針對(duì)性的節(jié)能措施，才能進(jìn)一步節(jié)約能源，提高建筑的舒適度。

一、節(jié)能住宅的概念和內(nèi)涵

住宅建筑是人類主要的生活空間，它在建設(shè)和使用過程中會(huì)消耗很多的能源和能量，如施工過程中的材料、施工和運(yùn)輸和使用中的冷暖、水電能耗等。此外建筑的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于建筑時(shí)間，因此它的使用能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于建筑能耗，兩者結(jié)合起來，能耗數(shù)量驚人。

能源危機(jī)引發(fā)了人們對(duì)自身生活方式和生活環(huán)境的深層思考。節(jié)能建筑的概念就是在這樣的背景下提出的，它的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在經(jīng)過科學(xué)的設(shè)計(jì)，利用各種可再生資源和新型的材料來提高建筑的節(jié)能性能，提高能源的利用效率，從而為居住著提供健康、環(huán)保、舒適的生活空間。節(jié)能建筑的核心技術(shù)主要體現(xiàn)在建筑外墻體系、采暖制冷體系、防噪采光系統(tǒng)、通風(fēng)保暖系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)和垃圾處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)上。

二、住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)劃措施

2.1正確選擇住宅朝向

充足的陽(yáng)光和良好的通風(fēng)環(huán)境，有利于打造節(jié)能、舒適的室外居住環(huán)境。我國(guó)絕大多數(shù)地方地處溫帶，受季風(fēng)影響較大，因此，住宅建筑選擇正向朝南或南偏東、南偏西的走向最好，這樣冬季可以有溫暖的陽(yáng)光，夏季有流暢的空氣，有利于更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

2.2重視綠化

住宅綠化和水面可以有效調(diào)節(jié)氣候、增加濕度，改善住宅區(qū)內(nèi)的小氣候，也可以遮陽(yáng)乘涼，美化環(huán)境。以此，合理栽種綠色樹種和水面建設(shè)，可以起到事半功倍的節(jié)能效果。值得注意的是，住宅區(qū)內(nèi)樹種的選種一定要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥篮蜐駸釛l件合理選擇，不可盲目栽種名貴樹種和大片觀賞花卉，應(yīng)以環(huán)境綠化為首要目的。水面設(shè)施建設(shè)要在充分尊重、利用當(dāng)?shù)厮Y源條件的基礎(chǔ)上來開展進(jìn)行，水域面積不宜過大，水面建筑也不宜過于復(fù)雜。

2.3合理控制住宅組合群體數(shù)量

住宅單體的多單元組合，可以節(jié)省建筑用地，減少建筑外圍的圍護(hù)面積，從整體上減少能耗。少單元的建筑組合，可以擴(kuò)大光照面積，使住宅區(qū)內(nèi)氣流通暢，采光充足，因此，應(yīng)重視建筑單元的組合和優(yōu)化。如華北某地冬季和夏季陽(yáng)高度角不同，直接影響了住宅的采光條件，因此在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要把握好季節(jié)對(duì)建筑光照條件的影響。

三、房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)措施分析

3.1外圍結(jié)構(gòu)節(jié)能

1、屋面節(jié)能

屋面的面積在整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中比例不大，但是對(duì)于頂層房間而言卻是非常重要。因此，屋面節(jié)能措施的要點(diǎn)：①屋面保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大；②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(shí)因保溫層大量吸水而降低保溫效果。現(xiàn)在，屋面保溫節(jié)能多采用高效保溫材料保溫屋面、架空型保溫屋面、浮石沙保溫屋面和倒置式保溫屋面等節(jié)能屋面。南方地區(qū)更強(qiáng)調(diào)隔熱效果，可采用種植屋面、高反射率屋面或遮陽(yáng)屋面。

2、外墻節(jié)能

當(dāng)外墻厚度一定時(shí)提高墻體的保溫性能的措施有2 種：一是改善砌體的保溫性能， 集承重和保溫于一體， 如采用空心磚、加氣混凝土砌塊， 混凝土空心磚等類型的材料。二是對(duì)墻體采取外保溫或內(nèi)保溫措施， 即在外墻的外側(cè)或內(nèi)側(cè)加設(shè)保溫層。這種不起承重作用的保溫材料較多， 各種板狀、纖維狀構(gòu)散顆粒的保溫材料均可使用， 但這種材料應(yīng)具有生態(tài)形的耐雨水沖刷、防火和不受大氣污染等性能。外墻保溫采用外保溫方式是我國(guó)外墻保溫的一種新方向， 因?yàn)檫@種保溫方式不僅解決了鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁、過梁等熱橋部位的保溫問題， 而且具有增加室內(nèi)使用面積， 方便室內(nèi)二次裝修等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然， 在采用外保溫方式時(shí)， 應(yīng)在其外表面覆蓋一層防水層或飾面層。

3、門窗節(jié)能

據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過外窗的熱損失占建筑能耗的35～45%，可見外窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中比較薄弱的部位。外窗的窗框材料、玻璃品種及有無遮陽(yáng)措施都會(huì)顯著影響其熱工性能。普通的單玻鋁合金外窗的傳熱系數(shù)為6.4W/m2·K，是墻體的六倍。因此，應(yīng)使用新型保溫節(jié)能外窗。外窗玻璃應(yīng)盡量選擇中空玻璃、吸熱玻璃、反射玻璃等。目前熱工性能較好的外窗采用雙玻中空雙腔充惰性氣體（厚度為40mm）玻璃，窗框?yàn)殇X合金斷熱橋型材，這種外窗的傳熱系數(shù)可達(dá)到1.5W/m2·K。

3.2建筑光條件設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)業(yè)主的要求和當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境條件，靈活應(yīng)用不同類型的采光和遮陽(yáng)措施。具體主要可以做到以下幾點(diǎn)要求：

（1）因地制宜的原則。由于各地的地理緯度、氣候的差異，各地建筑的遮陽(yáng)時(shí)間不盡相同。夏熱冬冷地區(qū)不僅夏季炎熱，而且冬季寒冷，采光保溫與夏季遮陽(yáng)同等重要，應(yīng)遵循夏季遮陽(yáng)不能遮擋冬季陽(yáng)光的原則。

（2）合理的平面布局。在平面布局中，為防止夏季受強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射的影響，房間應(yīng)避免東西向。在總體布局時(shí)，可利用建筑物之間相互遮擋的方法，盡量減少遮陽(yáng)構(gòu)配件的使用。

（3）房間功能的差異性。性質(zhì)不同的房間，衛(wèi)生、光線攝入標(biāo)準(zhǔn)不一樣，對(duì)遮陽(yáng)要求也不同，不能一概而論。建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)要確定各功能住房的合理尺度、面積，將主要居住空間盡量南向，如臥室、廚房等，這樣有利于通風(fēng)、透氣和采光，而書房、儲(chǔ)物室往往對(duì)陽(yáng)光有一定的限制，所以在功能空間的布局上要做到有張有弛、合理分配。

3.3合理運(yùn)用能源

（1）盡量節(jié)約常規(guī)能源。建筑住宅的主要能耗除了水電，還有取暖用熱能和生活用燃?xì)?，家住設(shè)計(jì)中要采取必要措施減低常規(guī)能源的能耗量。在用電方面，應(yīng)合理設(shè)計(jì)建筑的電氣規(guī)劃，并采取措施減低配電系統(tǒng)的線損和能損，提高用電效率。在供暖上，集中供暖、供熱有利于降低額外能耗，而供暖管道線路的合理設(shè)計(jì)則能大大提高熱量的利用效率，減少了能源浪費(fèi)。

（2）充分開發(fā)利用新能源。太陽(yáng)能和風(fēng)能是最為廣泛和清潔的新型能源。對(duì)太陽(yáng)能的利用，已經(jīng)成為住宅建筑上普遍關(guān)注的問題。因?yàn)榻┠陙砦覈?guó)能源供應(yīng)越來越緊張，太陽(yáng)能可以有效緩解能源緊張的局面，為人們的生產(chǎn)和生活提供便利。太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能電池的應(yīng)用已經(jīng)走向成熟，住宅建筑行業(yè)要將太陽(yáng)能與日常供電和供暖結(jié)合起來，從整體上提高建筑節(jié)能的效益。

四、結(jié)束語(yǔ)

建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，作為設(shè)計(jì)行業(yè)的人員，在對(duì)建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的同時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源條件，因地制宜，就地取材，合理利用。在住宅建筑設(shè)計(jì)中，如果要達(dá)到高舒適度、低能耗標(biāo)準(zhǔn)，需要較多的技術(shù)支撐和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)師要充分考慮住宅建筑布局和體型系數(shù)、建筑平面設(shè)計(jì)、建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、內(nèi)部各技術(shù)系統(tǒng)之間的配合、生態(tài)能源系統(tǒng)的應(yīng)用等方面的因素。

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