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1、试论住宅节能建筑设计 试论住宅节能建筑设计 摘要：能源问题已受到世界性的普遍关注，因此，我们必须从可持续开展的战略出发，使建筑尽可能少地消耗不可再生资源，降低对外界环境的污染，并为使用者提供健康、舒适、与自然和谐的工作及生活空间。 关键词：住宅 建筑 节能 设计 中图分类号：F287.8文献标识码：A文章编号： 1 住宅建筑节能的重要性和现状 能源问题已受到世界性的普遍关注，在我国亦不例外。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，长此以往，将严重影响世界经济的可持续开展。因此，我们必须从可持续开展的战略出发，使建筑尽可能少地消耗不可再生资源，降低对外界环境的污染，并为使用者提供健康、舒适、
2、与自然和谐的工作及生活空间。 建筑是用能大户，建筑节能是开展建筑业的需要。据调查显示建筑能耗占社会能耗的比重很大，我国住宅能耗是同类气候地区兴旺国家的3倍左右，而且现有建筑中95%达不到节能标准，新建建筑到达节能标准的仅缺乏20%。随着我国新的节能标准为确保实现节能50%的目标的实施，节能成为我国住宅建设的当务之急。 2住宅全面的建筑节能设计 2.1住宅平面的建筑节能设计 住宅平面设计中首要问题是确定适当的套型面积。因为适当的建筑面积不但可以节约用地还可以大大节约建筑用材，减少营造、维护与使用过程中的能耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能获得较好的节能效果。 由于我国地处北半球，太阳高度角和方位角
3、变化规律使南朝向为最为节能的建筑朝向，此朝向夏季可减少太阳辐射得热，冬季可增加太阳辐射得热，而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系，容易形成穿堂风，而又避开了冬季盛行的西北风。因此，将住户长时间活动的居住空间设于日照通风条件最正确的南向位置，利用自然环境使室内到达最大的舒适度，为住户节约采暖和空调的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间，所以建筑平面谊设计成南北向。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置些平面功能比拟次要的电梯、楼梯、管道井、机房、卫生间、厨房等，以挡住日照直接照射主要房间，防止冬季西北风灌入。经调查，在其他条件相同的情况下，南北向的
4、多层建筑的传热耗热量比东西向可降低5%左右。 2.2住宅外墙的节能设计 墙体是住宅的主体局部，是建筑室内外热交换的主要介质，建筑节能50%，其中就有约25%是通过建筑围护结构外墙的保温隔热性能来实现的。使用节能外墙与使用普通外墙室内温度相差可达410度，所以墙体的设计是不容忽略的一个方面。外墙除了应具有根本的承重、平安围护等功能外，还应考虑选用保温隔热性能好的墙体材料，对传热性好的墙体或墙体中传热性好的部位应加设保 温隔热层。 目前，常用的几种外墙材料中，保温隔热性能较好的是多孔粘土砖和加气混凝土砌块以及复合墙体。复合墙体中绝热材料主要有岩棉、矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、聚苯乙稀、加气混凝土等。
5、复合墙体保温隔热宜选用外墙外保温。外保温是连续外包的，有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等，而产生“断桥作用，到达预期的节能降耗效果。此外，减少建筑物体型系数，也就是减少建筑物外外表积，减少外围护结构面积，减少建筑形体的凹凸，也是节能的有效措施之一。体形系数是指建筑物与室外大气接触的外外表积与其所包围的体积的比值。因此，体形系数越小对建筑节能越有利，也就是说，在其他条件相同的情况下，宽的建筑比窄的好，高的比矮的好，外表整齐的比外表凸凹变化的好。为得到合理的有利节能的建筑体形，体形系数一般应控制在0.3以内，住宅进深应扩大到10m以上，而长度那么以55m为宜。从热传递方面分析，通常建筑物实墙的阳
6、角内侧气流较通风口处差且散热面相比照拟大，所以交角处内外表的温度远比主体内外表温度低。同时由于具有热桥作用的框架柱或构造柱常设在此处，所以一般交角处是建筑物耗能量较大的部位。如果建筑物设计成圆柱形，那么外墙棱角少，外外表积也小，有利于减少能量的消耗。所以外外表整齐的建筑比外外表凸凹变化的建筑要节能。从接收太阳辐射热能考虑，应使建筑物南向墙面的面积尽量的大，其他墙面的外外表积尽可能的小，也就是说南向墙面与其他各方位墙面的面积比应是越大越好。另外，也可以利用植物来调节气温，在日照强烈的墙面，种植植物来吸收太阳热量，减少传入室内的热源。据报导，建筑西墙种植爬墙虎，在植被遮蔽90%状况下，外墙外表温度
7、可降低8.2，并有利于吸尘和消音， 减少温室效应。 2.3 住宅屋面的节能设计 在建筑物受太阳辐射的各个外外表中，屋面是接受太阳直射时间最长的部位，因此受辐射得热也是最多的，相当于东西向墙体的23倍，所以它的保温隔热也显得尤为重要。保温隔热的材料宜选用密度大、导热系数小、憎水或吸水率较小的材料。采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上，可有效防止传统屋面构造中防水层容易老化从而影响保温隔热效果的 问题。此种方法施工简易，可广泛采用。 另外，利用屋顶种植花卉、灌木形成生态型屋面，既可阻挡热源，减少温室气体的排放，到达保温隔热，又可美化环境，改善城市气候，做到一举两得。种植的土壤在吸水饱和后会自
8、然形成一层憎水膜，可起到滞阻水的作用，有利于屋面的防水，而且土壤导热系数小，有很好的热惰性，不随大气气温骤然升高或下降而大幅波动，有利于屋面的保温隔热。同时，在屋面蓄水，形成蓄水型屋面，也是节能屋面的有效措施。利用水蒸发可带走大量的热，从而有效减弱屋面的传热量和降低屋面温度。据测试，蓄水、种植屋面土壤外表温度与一般屋面外表温度比拟，温度可低27。此外，采用平坡屋顶结合的构造形式，在屋面保温隔 热层上做架空层，通过空气流通来散热也是个不错的方法。 2.4住宅门窗的节能设计 外门窗是耗热的重要渠道，它既是太阳辐射的得热部件，又是主要的失热部件，传热系数约为墙体的34倍，是节能的重点部位，所以合理确
9、定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应防止少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外，设计中应该强调东西南北开窗有别，不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面，应尽量减少开窗面积。设置外窗部位，应提高外窗的密封性能，选用好的窗型，门窗配件，提高窗框的隔热性能，减少窗框的外露面积，采用保温隔热性能好的玻璃。根据国内外大量应用经验证实，采用双层玻璃塑料钢窗是较好的选择。外门窗除了采光，通常也是建筑自然通风的渠道。所以，外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位，引进自然风，增加夏季的渗透通风。但同时，外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透，有利于室内保温，
10、改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方，可采用凹式开窗设计，外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘，这种设计既美观又 兼有较好的遮阳效果。 3加强建筑节能设计方面的学习 3.1 学习现有的节能技术 当前，很多建筑师不太懂节能技术，以及如何把节能技术应用到建筑当中。建筑师不能只是设计时套用标准图，更重要的是要明白节能原理，才能在设计中按照不同的工程、不同的部位，采取相应的节能措施，所以必须加强建筑节能方 面的学习。 3.2 学习建筑节能新“理念 在推行节能理念同时，眼睛不仅要“向外看，引进学习国外先进节能理念， 而且要学会“向内看，从传统建筑模式、风格中学习节能方法。强调中国节能建筑开展的民族性、地域性应该是设计师们的共同理念。 4结语 建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源资源供给与经济社会开展的矛盾；有利于加快开展循环经济，实现经济社会的可持续开展；有利于长远的保障国家能源平安、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学开展观。 参考文献： 【1】JGJ75-2021.夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准S. 【2】中华人民共和国建设部，GB50411-2007 建筑节能工程施工质量验收标准S.2021.