對(duì)住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)分析

何況

摘 要：住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)屬于一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它在策劃、實(shí)施和獲得實(shí)效的長(zhǎng)時(shí)間過(guò)程中涉及設(shè)計(jì)、規(guī)劃、施工、調(diào)試、運(yùn)行、維修等很多環(huán)節(jié)。作一名設(shè)計(jì)人員，在對(duì)建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的同時(shí)我們應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源條件，因地制宜，重視綜合設(shè)計(jì)過(guò)程這個(gè)新觀念，在方案之初即組織相關(guān)專業(yè)工種介入，統(tǒng)籌考慮相互影響，尋求合理的解決方案。因此現(xiàn)代住宅建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)必須從建筑設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程出發(fā)，是對(duì)由多個(gè)子系統(tǒng)所組成的復(fù)雜大系統(tǒng)的全局優(yōu)化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：住宅建筑；節(jié)能設(shè)計(jì)；措施

1 住宅建筑節(jié)能現(xiàn)狀

我國(guó)是一個(gè)能耗大國(guó)，能耗消費(fèi)總量排在世界第二。而我國(guó)人口眾多，能源資源相對(duì)缺乏，人均能源占有量?jī)H為世界平均水平的40%。我國(guó)的建筑能耗已占到全社會(huì)總能耗的30%左右。在目前我國(guó)能源形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻，在今后的長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)也將難以緩解的狀況下，節(jié)約能源已是刻不容緩。如果再不節(jié)約能源，將嚴(yán)重制約我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。

能源問(wèn)題已受到世界性的普遍關(guān)注，在我國(guó)亦不例外。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，我國(guó)的建筑能耗量約占全國(guó)總用能量的1/4，居耗能首位。近年來(lái)我國(guó)建筑業(yè)得到了快速的發(fā)展，需要大量的建造和運(yùn)行使用能源，尤其是建筑的采暖和空調(diào)耗能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)資源、環(huán)境的約束，要求我們必須改變傳統(tǒng)的住宅建設(shè)方式。目前我國(guó)住宅建設(shè)過(guò)程中，耗能達(dá)到總能耗的20%多，耗水占城市用水32%，城市用地中有30%用于住宅，耗用的鋼材占全國(guó)用鋼量的20%，水泥用量占全國(guó)總用量的17.6%。

建筑是用能大戶，建筑節(jié)能是發(fā)展建筑業(yè)的需要。據(jù)調(diào)查顯示建筑能耗占社會(huì)能耗的比重很大，我國(guó)住宅能耗是同類氣候地區(qū)發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍左右，而且現(xiàn)有建筑中95%達(dá)不到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，新建建筑達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的僅不足20%。隨著我國(guó)新的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)為確保實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%的目標(biāo)的實(shí)施，節(jié)能成為我國(guó)住宅建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。

2 住宅節(jié)能設(shè)計(jì)措施

2.1 住宅建筑的整體設(shè)計(jì)

建筑的整體設(shè)計(jì)包括建筑的外觀結(jié)構(gòu)、房屋的門、窗、陽(yáng)臺(tái)、屋頂、玻璃等設(shè)施，這些基本設(shè)施都對(duì)住宅建筑的節(jié)能損耗有很大影響。其中建筑外觀的保溫材料在保溫、吸熱方面如何，對(duì)冬季取暖、夏季降溫在空調(diào)使用率方面有直接影響。據(jù)某些資料顯示，能源節(jié)省所需的費(fèi)用完全可以用來(lái)提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)用以保溫、隔熱。因此住宅建筑節(jié)能的重中之重就是采用熱工性能優(yōu)良的外圍護(hù)系統(tǒng)。

門窗是太陽(yáng)輻射的重要的吸熱、散熱設(shè)施，是能量消耗的重要途徑。其中門窗的傳熱系數(shù)為墻體外觀的3-4倍，其實(shí)，門窗也是節(jié)能的重要途徑，有利有弊。因此現(xiàn)在的住宅設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量的少用飄窗或者落地窗，對(duì)其合理使用。保證門窗在夏季合理自然的通風(fēng)調(diào)節(jié)，同時(shí)還要注意冬季寒風(fēng)的侵襲，保證室內(nèi)氣溫，增加居室的舒適度。向陽(yáng)居室的窗戶可設(shè)計(jì)成開(kāi)窗形式，另有遮陽(yáng)板和窗簾，既美觀又實(shí)用。

2.2 住宅建筑的平面節(jié)能設(shè)計(jì)

2.2.1 住宅平面設(shè)計(jì)中首要問(wèn)題是確定適當(dāng)?shù)奶仔兔娣e。因?yàn)檫m當(dāng)?shù)慕ㄖ娣e不但可以節(jié)約用地還可以大大節(jié)約建筑用材，減少營(yíng)造、維護(hù)與使用過(guò)程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節(jié)能效果。

2.2.2 由于我國(guó)地處北半球，太陽(yáng)高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向?yàn)樽顬楣?jié)能的建筑朝向，此朝向夏季可減少太陽(yáng)輻射得熱，冬季可增加太陽(yáng)輻射得熱，而且此朝向建筑與我國(guó)夏季盛行的東南風(fēng)差不多成垂直關(guān)系，容易形成穿堂風(fēng)，而又避開(kāi)了冬季盛行的西北風(fēng)。因此，將住戶長(zhǎng)時(shí)間活動(dòng)的居住空間（如廳、主要臥室）設(shè)于日照通風(fēng)條件最佳的南向位置，利用自然環(huán)境使室內(nèi)達(dá)到最大的舒適度，為住戶節(jié)約采暖和空調(diào)的能耗。而南北向建筑可以獲得最多的南朝向房間，所以建筑平面誼設(shè)計(jì)成南北向。

2.3 住宅外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)

在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，墻體所占比重最大，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量約占75～80%。因而外墻體的保溫設(shè)計(jì)相當(dāng)重要，必須改變以往老的外圍護(hù)設(shè)計(jì)，改為采用新的節(jié)能墻體材料。墻體改革，推動(dòng)了新型墻體材料的發(fā)展，多種節(jié)能型墻體應(yīng)運(yùn)而生，主要有：（1）承重空心砌塊。它是由混凝土和多孔材料組成，具有高強(qiáng)、承重、保溫、節(jié)能、導(dǎo)熱系數(shù)低等特點(diǎn)。（2）加氣混凝土外墻。加氣混凝土產(chǎn)品有粉煤灰加氣和砂加氣2種，有砌塊、條板狀，該類產(chǎn)品本身導(dǎo)熱系數(shù)小，是建筑熱工性能較好的一種新型墻體材料。（3）內(nèi)保溫復(fù)合外墻。構(gòu)造特點(diǎn)與單一材料墻相比，構(gòu)造組合合理，有較高的熱絕緣系數(shù)，能較好地發(fā)揮保溫材料的作用，在滿足承重要求的前提下，磚墻可適當(dāng)減薄。（4）夾心復(fù)合外墻。將墻體分為承重和保護(hù)部分，中間留有20-50mm空隙，內(nèi)填無(wú)機(jī)松散或塊狀保溫材料如爐渣、膨脹珍珠巖等，也可以不填材料做空氣層。

2.4 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(kāi)窗有別，不同功能房間開(kāi)窗有別。面對(duì)冬季主導(dǎo)風(fēng)向的立面，應(yīng)盡量減少開(kāi)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。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(kāi)啟也是夏季通風(fēng)節(jié)能的必要條件

2.5 建筑屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)

屋面作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分，它的保溫隔熱也是不可或缺的。我們可以采用高效保溫材料作為屋面的保溫層，也可采用架空型保溫屋面或倒置式屋面等方式來(lái)達(dá)到提高屋面保溫隔熱性能的目的。屋面節(jié)能措施的要點(diǎn)：其一是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(guò)大；其二是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，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分?，F(xiàn)在，高效保溫材料已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規(guī)作法的諸多缺點(diǎn)。這種保溫芯板施工方便、價(jià)格低廉、不污染環(huán)境；芯板為柔性制品，不僅適用于具有平面的屋面，也可用于帶有曲面的屋面，其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，住宅建筑節(jié)能是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，作為系統(tǒng)工程，它還涉及其他許多方面，如新材料、新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，再生能源的開(kāi)發(fā)和利用，設(shè)備設(shè)計(jì)、管理等，只有對(duì)它們進(jìn)行綜合考慮，才能做到節(jié)約能耗，提高熱效率，達(dá)到節(jié)能的目的。建筑節(jié)能離不開(kāi)科技的創(chuàng)新，這需要我們進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與使用，逐步在技術(shù)成熟的情況下促進(jìn)節(jié)能建筑的普及。

參考文獻(xiàn)

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