浅析住宅建筑节能设计

时间:2013-11-29 分类:建筑设计

摘要:建筑规划与设计是住宅建筑全生命周期最前沿阶段,设计的合理性直接影响了建筑节能战略的推进,因此,研究和设计舒适健康的节能住宅是时代赋予中国建筑师的使命

关键词:住宅建筑 建筑节能

1. 住宅建筑节能的必要性

据不完全统计,我国现阶段建筑耗能量已占社会总耗能的30%,随着我国城市化进程的不断推进,城镇建设的高速发展,以及人民生活水平的日益提高,专家们预言,如不及时地加以改善,这个比例将迅速地上升到40%左右。建筑耗能已经成为我国最难治的城市病之一,影响着中国城市的可持续发展,进而影响经济的可持续发展。

2. 节能住宅的发展概况

节能住宅采用的围护结构能有效地改善居室的热环境。冬季会明显地感到比普通住宅温暖舒适,即使需要开空调取暖,耗电量也明显低于普通住宅。夏季,由于通过外墙进入室内的热量大大减少,屋面上有了隔热、通风的措施,窗户使用能反射太阳热量的玻璃或者有外遮阳,使节能住宅的隔热性能大大提高,夏季需要空调降温的时间相应减少,无疑会减少住户的电费支出。

节能住宅的中空玻璃窗可降低外界的噪音分贝,能给住户提供宁静的家居环境。而建筑所穿的节能\"衣帽\",还能有效地保护住宅的围护结构,使外界温度变化、雨水侵蚀对建筑物的破坏大大降低,从而解决了屋面渗水、墙体开裂等住宅顽症,延长了建筑物寿命,也降低了维修费用。

3. 节能住宅的设计

3.1 建筑节能设计

建筑节能设计除应符合国家现行的有关标准、规范的规定外,还要着重考虑以下四个方面:

(1)环境平面规划(选址、布局、朝向、间距、绿化等符合要求);

(2)单体设计(体形系数、窗墙比、材料选用、围护结构及内隔墙热工性能、

阳台处理、必要的遮阳设施等可靠、合理);

(3)建筑细部构造(外墙体尽量不开设洞口,楼地面、楼梯间、屋顶等隔热

保温,以及建筑安全节能玻璃窗、保温门的使用);

(4)节能型空调和采暖器的选用,以及集中式太阳能低谷电热水供应或地热

泵、空气泵等智能集成系统及其产品的运用等。

3.2 住宅建筑技术节能模式

节能型住宅是指在保证住宅功能和舒适度的前提下,按既定目标(国家标准节能50%),减少能源消耗,并且尽可能对资源进行循环利用,实现资源节约的住宅。节能住宅设计从建筑设计的角度应把握以下几个

主要方面:

(1)科学的规划布局与合理的建筑设计住宅区的规划布局应根据地方气候特

点,因地制宜,使建筑群的规划布置和建筑物的平面布置有利于自然通风,保留自然水域面积,增加植被绿化,减少硬化地面,形成小区微气候。规划中还应注意尽可能争取最有利的建筑朝向,采用南北向或接近南北向,使建筑冬季可以增加太阳辐射得热,夏季可以减少太阳辐射得热,且与当地夏季的主导风向一致。

(2)住宅的户型设计的优化近年来,住宅内部的休息区,起居活动区及厨卫服务区三大功能,分区更趋向明确合理。住宅中的卧室为休息区,在满足通风采光,保证窗户的气密性和隔热性的要求下,卧室不向南不影响建筑节能。\"厅\"在现代住宅中,已成为居住者各种起居活动的主要空间。所以如果起居厅向南,白天的阳光照着在起居厅活动的人们,其节能效应是不言而喻的。如果是南向起居厅,室内的自然热环境较好,可以大大地节约采暖和空调的耗能。

(3)建筑构造节能设计建筑围护结构主要包括屋顶、外墙和外窗三个部分:

屋顶采用高效的保温隔热屋面,其传热系数、热惰性指标应满足标准规定,有条件的可采取屋顶绿化等措施;外墙推广具有低热转移值的外墙材料,采用新型节能墙体材料;外窗控制窗墙比,提高窗户的保温隔热性能,是提高建筑外围护结构节能指标的有效途径。下面主要从三个方面谈一下住宅建筑的构造节能设计:

①墙体节能

住宅节能技术模式按外墙体隔热保温的方式可分为:外保温、内保温和自保温三种模式。

a.外保温模式:外墙外保温(俗称\"建筑物的外衣\")是由隔热保温材料通过粉、喷、贴等施工工艺,在外墙体外侧的基层上包一层隔热保温层(其厚度按热工规范计算后,宜提高20~30%选取,主要避免施工偏差、材料含水、应用等因素的影响),使其传热阻满足节能标准的要求。

b.内保温模式:所采用的隔热保温材料和施工工艺基本上与外保温模式相同。所不同的是,把隔热保温材料通过粉、喷、贴的施工工艺,在外墙体的内侧基层上增加一层隔热保温层(其厚度按热工规范计算),使其传热阻满足节能标准的要求。

c.自保温模式:靠外墙体本身的热工性能技术指标,就达到国家和地方节能设计标准的要求。该模式主要依靠具有隔热保温性能的墙体材料的开

发。开发的思路是:研发出新型的隔热保温墙体材料不仅能就地取材,再生资源,而且能符合国家墙改政策,走工业化、产业化的道路;应用时具有安全可靠,耐久性好、节能投资省等优点;发展前景久远,能满足量广面大的市场需要。

②门窗节能

外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:#p#分页标题#e#

a.控制住宅窗墙比:住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出\"北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过0.20、0.30、0.35\"。

b.提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透如设置泡沫塑料密封条,使用

新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材

料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。

c.改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗;可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。

d.设置\"温度阻尼区\"。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次,这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损。

③屋面节能

屋面节能措施的要点,其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在,高效保温材料已经开始应用于屋面,一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。

4. 住宅建筑节能设计的思考

评价一个城市或比较两个城市,可以用八个字来概括现代化城市的要求:高效、低耗、方便、安全。政府部门一是要高度重视节能工作,严格地遵守《中华人民共和国节约能源法》,密切注视住宅的节能:关系到大众的切身利益,关系到资源的合理应用,关系到社会的可持续发展;二是要尽快建立和完善四项基本制度,即:

①从住宅工程项目立项时,就要建立节能专项的审查制度;

②施工图设计审查时,建立对节能内容实行专门审查制度;

③建立节能技术及其产品的认证管理和监督制度;

④建立住宅节能的专项检测、质量评价、竣工备案制度。

参考文献:

[1] 汪光壽,建设节约型社会,必须抓好建筑\"四节\",住宅产业,2005/06.

[2] 王明贵,住宅的发展研究,住宅产业化,2006/12.

[3] 江亿,住宅节能,中国建筑工业出版社.2006.1.5

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