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1、建筑住宅節(jié)能設(shè)計探析摘要: 建筑能耗即建筑使用能耗,包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、家用電器等方面的能耗。其中,以建筑采暖和空調(diào)能耗為主,占建筑總能耗的50%-70%。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,我國建筑能耗日益增長。隨著人民生活水平的不斷提高、城鎮(zhèn)化進程的加快以及住房體制改革的深化,我國的建筑能耗必將進一步增加。如何在住宅建筑設(shè)計中,更好地利用自然能源,提高住宅建筑中能源利用效率,則是建筑師需要探討的課題。 關(guān)鍵詞:住宅 建筑節(jié)能 設(shè)計 一、中國建筑能耗基本情況 我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4 ,居耗能首位。近年來我國建筑業(yè)得到了快速的發(fā)展,需要大量的建造和運行2、使用能源,尤其是建筑的采暖和空調(diào)耗能。在一些嚴(yán)寒地區(qū),城鎮(zhèn)建筑能耗高達當(dāng)?shù)厣鐣茉聪M的50 %左右。與此同時,由于建筑供暖燃用大量煤炭等礦物能源,使周圍的自然與生態(tài)環(huán)境不斷惡化。在能源的利用過程中,化石類燃料燃燒時排放到大氣的污染物中,99 %的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉塵和43%的碳化氫是化石類燃料燃燒時產(chǎn)生的,其中煤燃燒產(chǎn)生的占大多數(shù)。燃煤產(chǎn)生的大氣污染物中SO2占87 %、氮氧化物占67% ,CO2占71% ,煙塵占60%. 由于我國是主要以煤而不是以油、氣等優(yōu)質(zhì)能源作為主要能源消耗的國家,每年由于燃燒礦物燃料向地球大氣排放的二氧化碳僅次于美國居3、世界第二,預(yù)計到2020年,中國將取代美國成為世界二氧化碳排放第一大國。因此,中國對于全球氣候變暖承擔(dān)著重大的責(zé)任,而作為耗能大戶的建筑,其節(jié)能也就成為關(guān)系國計民生的重大問題。 二、住宅的主要空間與建筑節(jié)能設(shè)計 在早期的城市住宅設(shè)計中,多以臥室為中心,臥室是住宅中的主要居住空間。當(dāng)時的住宅,臥室是住宅中唯一的主要空間。在住宅的空間設(shè)計中,顯然要將所有的臥室置于日照通風(fēng)條件最佳的住置,置于南向,為住戶提供最好的享用自然能源的環(huán)境。近年來,隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活水平提高,住房條件不斷地改善。設(shè)計人員經(jīng)過多年的推敲、探討,住宅內(nèi)部的休息區(qū),起居活動區(qū)及廚衛(wèi)服務(wù)區(qū)三大功能,分區(qū)更趨向明確合理。住4、宅中的臥室不再是多功能的,已被更合理地理解為休息區(qū),主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物,要求輕松寧靜,有一定的私密性的空間。白天人們工作、學(xué)習(xí)、外出,即使在家各種起居活動也不在臥室中。因此以夜間睡眠用為主,白天多是空關(guān)著的臥室,向南還是向北,有無直接日照,對于建筑節(jié)能而言差別不大。在滿足通風(fēng)采光,保證窗戶的氣密性和隔熱性的要求下,臥室不向南不影響建筑節(jié)能。因此,一套住宅中,臥室已經(jīng)不是爭取占據(jù)南向的唯一主要空間。“廳”在現(xiàn)代住宅中,已成為居住者各種起居活動的主要空間。白天的日照、陽光對于起居活動中心的“廳”來講,更有直接的節(jié)能意義。對于上班族來講,由于實行雙休日制度后,白天在家的天數(shù)增多了,約占5、全年總天數(shù)的四分之一,對于老年人、嬰幼兒來講,則多數(shù)時間是呆在廳里的,即便學(xué)生,寒暑假、星期天在家,主要活動空間也是在廳里,所以現(xiàn)在住宅中,廳的面積遠(yuǎn)比一個臥室大。白天,廳的使用頻率比臥室高得多,起居廳已是住宅中的活動中心,是現(xiàn)代住宅中的主要空間。所以如果起居廳向南,白天的陽光照著在起居廳活動的人們,其節(jié)能效應(yīng)是不言而喻的。如果是南向起居廳,室內(nèi)的自然熱環(huán)境較好,可以大大地節(jié)約采暖和空調(diào)的耗能。 三、建筑構(gòu)造節(jié)能設(shè)計 （一）墻體節(jié)能: 墻體是建筑外圍護結(jié)構(gòu)的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料,保溫性能不能滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。以外墻為例,JGJ26-1995 標(biāo)6、準(zhǔn)規(guī)定,在建筑物形體系數(shù)(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) 小于0.3時,北京地區(qū)傳熱系數(shù)不超過1.16W/ (m2.K) ,而目前常用的內(nèi)抹灰磚墻,傳熱系數(shù)都大于上述節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。因而在節(jié)能的前提下,應(yīng)進一步推廣空心磚墻及其復(fù)合墻體技術(shù)。 （二）門窗節(jié)能: 外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3 ,冷風(fēng)滲透為1/3 ,所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風(fēng)滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。其節(jié)能措施有: a、控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指7、住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,JGJ26-1995民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住部分)對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴(yán)格的規(guī)定,指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應(yīng)超過20%、30%、35%”。 b、提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設(shè)置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設(shè)灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風(fēng)槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。 c、改善住宅門窗的保溫性能8、。戶門與陽臺門應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求,在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增加其絕熱性能;窗戶最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋,可設(shè)置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,有條件的住宅可采用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度,采用大窗扇,減少小窗扇,擴大單塊玻璃的面積,減少窗芯,合理地減少可開啟的窗扇面積,適當(dāng)增加固定玻璃及固定窗扇的面積。 （三）屋面節(jié)能 在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究。屋面節(jié)能措施的要點,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、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保9、溫材料以防屋面濕作業(yè)時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。現(xiàn)在,高效保溫材料已經(jīng)開始應(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。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、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。其主要技術(shù)指標(biāo),表觀密度為110150kg/m3;導(dǎo)熱系數(shù)為0.040.06W/m.K;蓄熱系數(shù)為0.900.11m2. K. 抗壓強度大于0.2MPa ;吸水率小于0.01%10、;蒸汽滲透系數(shù)為2.1810- 7g/m.n.Pa. 這些指標(biāo)充分體現(xiàn)了膨脹珍珠巖密度較小,導(dǎo)熱系數(shù)較低,而且吸水率和蒸汽滲透系數(shù)也都很低。這是保溫性能好的材料所必須具備的。2001年已經(jīng)在西寧污水處理廠的數(shù)百平方米屋面工程中使用,收到了好的技術(shù)經(jīng)濟效果。四、結(jié)論建筑節(jié)能是一項全方位的綜合性的系統(tǒng)工程,建筑節(jié)能技術(shù)涉及了建筑技術(shù)、材料技術(shù)、能源技術(shù)、智能技術(shù)、仿生技術(shù)、廢物再利用技術(shù)等,也涉及設(shè)計、施工、管理、政策法規(guī)等諸多部門,是一項全方位的、綜合性的系統(tǒng)工程。為了達到有效的建筑節(jié)能只靠建筑師是根本不夠的,還需要其他行業(yè)開發(fā)出技術(shù)含量高的節(jié)能產(chǎn)品,如節(jié)能型電梯、節(jié)能型空調(diào)、節(jié)能型燈具等,并開發(fā)出新的能源利用技術(shù),使建筑逐漸實現(xiàn)低能耗、零能耗。近幾年由于建設(shè)廳、建委對于住宅建筑節(jié)能設(shè)計的推行,使得南昌的住宅建筑的節(jié)能有了很大的提高,希望在今后的設(shè)計工作中可以更加的完善。參考文獻 1 辛?xí)郧? 居住建筑節(jié)能設(shè)計要考慮的問題J. 中華建設(shè), 2008, (12) . 2 張敏. 淺談居住建筑的節(jié)能設(shè)計與節(jié)能措施J. 民營科技, 2009, (01) . 3 普燕. 淺析住宅建筑節(jié)能設(shè)計J. 江西建材, 2008, (04) .