1、建筑住宅節能設計探析摘要: 建筑能耗即建筑使用能耗,包括采暖、空調、熱水供應、炊事、家用電器等方面的能耗。其中,以建筑采暖和空調能耗為主,占建筑總能耗的50%-70%。隨著我國經濟的迅速發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。 關鍵詞:住宅 建筑節能 設計 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。近年來我國建筑業得到了快速的發展,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耗能。在一些嚴寒地區,城鎮建筑能耗高達當地社會能源消費的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環境不斷惡化。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生的,其中煤燃燒產生的占大多數。燃煤產生的大氣污染物中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、氣等優質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著重大的責任,而作為耗能大戶的建筑,其節能也就成為關系國計民生的重大問題。 二、住宅的主要空間與建筑節能設計 在早期的城市住宅設計中,多以臥室為中心,臥室是住宅中的主要居住空間。當時的住宅,臥室是住宅中唯一的主要空間。在住宅的空間設計中,顯然要將所有的臥室置于日照通風條件最佳的住置,置于南向,為住戶提供最好的享用自然能源的環境。近年來,隨著國家經濟的發展,人們生活水平提高,住房條件不斷地改善。設計人員經過多年的推敲、探討,住宅內部的休息區,起居活動區及廚衛服務區三大功能,分區更趨向明確合理。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,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、學習、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,白天多是空關著的臥室,向南還是向北,有無直接日照,對于建筑節能而言差別不大。在滿足通風采光,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能。因此,一套住宅中,臥室已經不是爭取占據南向的唯一主要空間。“廳”在現代住宅中,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,白天在家的天數增多了,約占
5、全年總天數的四分之一,對于老年人、嬰幼兒來講,則多數時間是呆在廳里的,即便學生,寒暑假、星期天在家,主要活動空間也是在廳里,所以現在住宅中,廳的面積遠比一個臥室大。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,其節能效應是不言而喻的。如果是南向起居廳,室內的自然熱環境較好,可以大大地節約采暖和空調的耗能。 三、建筑構造節能設計 （一）墻體節能: 墻體是建筑外圍護結構的主體,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計標準。以外墻為例,JGJ26-1995 標
6、準規定,在建筑物形體系數(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,北京地區傳熱系數不超過1.16W/ (m2.K) ,而目前常用的內抹灰磚墻,傳熱系數都大于上述節能標準數值。因而在節能的前提下,應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。 （二）門窗節能: 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 ,冷風滲透為1/3 ,所以在保證日照、采光、通風、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民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定,指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過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、。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求,在門的空腹內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合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產生的冷橋,可設置雙玻璃或三玻璃,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,適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。 （三）屋面節能 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。屋面節能措施的要點,其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,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,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。現在,高效保溫材料已經開始應用于屋面,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的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規作法的諸多缺點。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越性。其主要技術指標,表觀密度為110150kg/m3;導熱系數為0.040.06W/m.K;蓄熱系數為0.900.11m2. K. 抗壓強度大于0.2MPa ;吸水率小于0.01%
10、;蒸汽滲透系數為2.1810- 7g/m.n.Pa. 這些指標充分體現了膨脹珍珠巖密度較小,導熱系數較低,而且吸水率和蒸汽滲透系數也都很低。這是保溫性能好的材料所必須具備的。2001年已經在西寧污水處理廠的數百平方米屋面工程中使用,收到了好的技術經濟效果。四、結論建筑節能是一項全方位的綜合性的系統工程,建筑節能技術涉及了建筑技術、材料技術、能源技術、智能技術、仿生技術、廢物再利用技術等,也涉及設計、施工、管理、政策法規等諸多部門,是一項全方位的、綜合性的系統工程。為了達到有效的建筑節能只靠建筑師是根本不夠的,還需要其他行業開發出技術含量高的節能產品,如節能型電梯、節能型空調、節能型燈具等,并開發出新的能源利用技術,使建筑逐漸實現低能耗、零能耗。近幾年由于建設廳、建委對于住宅建筑節能設計的推行,使得南昌的住宅建筑的節能有了很大的提高,希望在今后的設計工作中可以更加的完善。參考文獻 1 辛曉琴. 居住建筑節能設計要考慮的問題J. 中華建設, 2008, (12) . 2 張敏. 淺談居住建筑的節能設計與節能措施J. 民營科技, 2009, (01) . 3 普燕. 淺析住宅建筑節能設計J. 江西建材, 2008, (04) .
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