绿色住宅建筑节能设计(精选12篇)
绿色住宅建筑节能设计 篇1
引言
高质量的住宅环境是现代居民的需求, 相关的建筑设计者需要结合实际情况, 对现代的住宅进行规划与设计。因而在城市规划建设过程中, 民用住宅的规划与城市单体建筑必须要相互协调统一。在规划设计过程中, 设计者必须要对周围各个因素进行全面考虑, 避免在设计单体建筑物的过程中受到外界因素的影响。另外, 在对住宅设计的过程中, 为了使之达到节能的目的, 设计者可以将天然能源应用在其中, 使之在充分发挥使用功能的基础上实现节能环保的要求, 从而促进城市的建设以及社会健康的发展。
1 建筑实现节能的重要性
目前, 我国的各项资源需求非常大, 一些资源面临枯竭的窘境。为了能够满足人们的要求, 促进社会的发展, 就需要各项能源的消耗转变到天然能源的使用之中。虽然天然能源的成本相对比较高, 但是由于其属于可再生资源, 更能够为人们提供长久的服务。目前, 我国城市建设得到了高速的发展, 建筑物在建设及使用过程中能源消耗越来越高, 对于城市生态环境以及人们的身体健康都造成了巨大的影响。据统计, 我国城市建筑正在每年以20亿m2的速度不断增多, 很多建筑物的能耗都非常高, 无疑给国家造成了较大的负担。因此建筑物的建设必须采取节能设计, 通过合理利用资源能源来解决资源短缺的问题, 缓解资源问题与社会经济发展之间的主要矛盾, 促进社会实现可持续发展, 保证建筑与生态环形和谐统一的发展, 提高人们的生活水平以及生活质量, 全面贯彻国家的科学发展观以及可持续发展战略。
2 典型案例
某地住宅建筑外墙保温材料主要是利用厚约50mm的膨胀聚苯板, 对于屋顶节能设计中, 采用70mm厚的聚氨酯硬泡沫塑料进行保温。外窗统一采用5+12A+5的中空Low-E玻璃, 传热系数2W/m2·K, 自身遮阳系数0.83。在建筑所有外窗采用手动卷帘遮阳, 在夏季起到遮阳目的, 用户可自由控制遮阳开度, 同时, 在冬季夜间遮阳还能起到一定的保温效果。经节能计算, 均满足相关规范要求。小区采用地源热泵集中空调系统, 利用土壤及开式冷却塔作为冷热源, 采用4台地源热泵机组+2台制冷机组为末端天棚系统及新风系统提供冷热量。新风系统夏季由热泵机组+制冷机组提供7℃/12℃的冷冻水, 冬季则由热泵机组提供35℃/30℃的热水;天棚辐射系统夏季由热泵机组提供17.5℃/20.5℃的冷冻水, 冬季则由热泵机组提供28.5℃/25.5℃的热水。不同季节运行工况的转换靠阀门的切换实现。两台开式冷却塔则完全根据热泵系统运行情况及地下温度监测情况实时开启, 即在夏季运行时为地埋管系统放热提供补充, 以保证地下热场平衡, 避免冷热堆积。
3 绿色环保材料的应用
环保材料的应用有助于绿色住宅建筑的发展, 因而要综合多方面的因素来考虑环保材料的来源。其中我国的农业废弃物具有很强的市场竞争力, 并且能够节省现有资源、减少对环境的污染, 用农业废弃物生产的墙体板材具有质量轻盈、强度高、安装方便等优点, 符合绿色材料的指标要求。用农业废弃物生产的各种新型绿色环保材料都达到了使用要求。在成本、安全方面有着巨大的竞争力。利用建筑垃圾生产墙体产品是节约资源, 保护环境的有效途径。我国利用建筑垃圾生产墙体材料的研究已初见成效, 成功研制出轻质砌块。石膏墙体材料的发展前景将非常宽广。因为石膏建材加工工艺简单, 生产耗能低, 且具有重量轻、凝结快、耐火性好、防磁辐射等许多良好特性。石膏材料施工方便, 在长期使用过程中不会产生任何有害气体, 无放射性, 可调节空气湿度, 节省能源, 是典型的绿色产品。在建筑设计时应尽量采用上述材料。在建筑节能设计中除了使用新型的绿色墙体材料、新型保温隔热材料、新型防水密封材料、新型建筑装修材料等各种绿色环保建筑材料外, 开发和利用新的能源也是节能环保的有效途径, 太阳能作为一种可再生的洁净能源, 是建筑上很具有潜力的新能源之一。众所周知, 太阳能是一种潜力巨大的新型能源, 虽然太阳辐射到地球上的能量巨大, 但以现有的技术可开发利用的太阳能只占很小的一部分, 大部分的能源都白白浪费了。利用太阳能不仅可以解决取暖照明等问题, 还可以减少利用传统资源取暖照明对环境造成的巨大污染。
4 绿色住宅建筑在规划与节能设计要点
住宅的整体设计与规划是建筑节能工作的重要组成部分, 尤其是在选址方面的工作, 如果选址不恰当或者设计不合理将会导致建筑在后期运行中造成无法挽回的损失。在此阶段, 建筑师应从整体综合设计概念出发, 与结构设备工程师, 能源分析专家和环境专家密切配合, 达到从策划、选址到设计整个全过程都符合绿色环保节能的要求。
4.1 建筑物屋面的节能设计
建筑物是表露在空气中的不可移动产品, 在其使用过程中, 屋面会受到较长的太阳辐射, 因此墙面所获取的自然热量也相对比较多, 这就说明可以在建筑物的墙面设计保温隔热。在设计过程中, 设计者需要采用密度较大、导热系数小、吸水率小的保温隔热材料, 然后将这一保温隔热材料直接加设到防水层上, 这样可以有效地提高屋面的防水效果, 还能够使屋面达到保温隔热的效果。这种方法在实际工作中因施工简便而得到了广泛的应用。在屋顶种植一定的花卉或者灌木可以阻挡夏季的热源, 能够达到保温隔热的效果, 同时, 这一方法还能够美化环境, 有效地改善城市的生态环境。另外, 屋顶中因为土壤的关系, 会使屋顶表面形成一层憎水膜, 它能够提高屋面的防水性能, 并且土壤的导热系数相对比较小, 不会因为外界温度的提升而提升, 具有较高的保温隔热性。在屋面蓄水也是节能设计的方法, 在炎热的夏季, 当太阳光直射到屋面时, 可以通过蓄水使其表面的热量蒸发, 这样可以有效地降低室内的温度, 提高人们的生活质量。除此之外, 设计者也可以将屋面设计成平坡屋顶, 并在其屋面做成架空层, 这样可以通过风能来分散其热量。建筑屋面与墙体同属于建筑围护结构, 屋面保温隔热工程是建筑节能工程重要的组成部分。檐沟防水保温层的构造如图1所示。
4.2 建筑物外墙的节能设计
墙体结构是整个建筑物中不可缺少的主体部分, 是室内与室外温度交换的主要介质, 其节能效果占整个建筑物的50%以上。在设计过程中, 相对于普通外墙而言, 采用节能外墙可以保证室内的温度, 能够提高人们的生活质量。因此对于墙体结构的节能设计至关重要。在整个建筑物结构中, 墙体结构不仅具有承重以及围护功能, 还需要在其中采用隔热性能较好的墙体材料, 如果墙体结构的传热性能较好, 那么设计者应该考虑在其表面加设一层保温隔热层。在现代化社会发展中, 最为常见的几种墙体材料有复合墙体、多孔粘土砖以及加气混凝土砌块等。夹芯复合墙是将保温层夹在墙体中间的一种墙体节能构造, 内保温强设计图以及夹心复合墙设计图分别如图2~3所示。
4.3 建筑物的围护结构节能设计
在进行建筑结构设计时, 为充分发挥墙体的围护结构的作用, 需要充分考虑到隔热保温层的性能。良好的隔热保温性一方面可以减少对外部取暖设备的需求, 另一方面也可以减少在取暖时对资源的消耗, 能够有效地解决我国资源短缺的现状。传热过程示意图如图4所示。
4.4 充分利用自然采光和自然通风
在设计建筑形态上也要进行合理的规划, 要充分利用自然采光、自然通风等条件, 在最大程度上减少建筑内部在采光、取暖、通风等问题上对设备的依赖与需求。利用新材料、新工艺、新技术, 减少建筑的空间使用能耗, 这既是绿色建筑设计较为重要方面, 也是绿色建筑发展的新领域和新方向。
4.5 建筑朝向设计
朝向指建筑物正南立面的法线和正南方向之间形成的夹角。在选择朝向时应充分考虑建筑物的地理位置、气候条件等多方面因素。若建筑物建在冬季, 则设计方案中应采取得到较多日照的朝向, 使得建筑物内不受冷风的影响。若是在盛夏建造房屋时, 应在设计时采用能够有效避免太阳直射的朝向, 而且尽量有良好的通风效果。研究结果表明, 最好的朝向与适宜朝向在建筑及居住过程中都能达到节能的最终目的。
4.6 门窗节能构造设计
住宅绿色建筑节能中比较重要的环节为门窗节能构造设计, 在设计过程中, 主要做好以下几方面的工作: (1) 增加门窗框型材的热阻值, 目前节能保温门窗的框材, 主要以塑料、断热铝合金、玻璃钢三种材质为主。 (2) 门窗镶嵌的玻璃可用隔热效果较好的中空玻璃。 (3) 提高门窗气密性:合理选择窗型减少不必要的缝隙;增加密封道数并选用优质密封橡胶条;合理选用五金件, 最好选用多锁点的五金件。 (4) 设置建筑物遮阳。
4.7 对照明系统的节能设计
照明系统包括室内照明、走道和应急照明、室外景观照明等。照明系统的能耗在大型建筑中往往仅次于空调系统。BAS可以对照明系统进行灵活的自动控制和管理, 在保证照度的同时尽可能地使照明系统更节能。例如, BAS可以根据预设的时间表自动定时开闭灯光;可以充分利用光照度传感器感知现场的光亮度, 并据此自动调整区域内开闭的照明回路数量;可以根据节假日分级管理, 变换预设的场景亮灯模式;还可与门禁系统联动, 结合梯控, 根据人员进出情况控制照明等。引入BAS进行照明控制后, 通常可使用电量减少30%以上。
5 结束语
综上所述, 住宅绿色建筑节能设计主要关键就在于建筑规划, 随着现代社会的不断发展, 人们对于绿色建筑和节能建筑设计的观念和看法也在不断地提高。坚持绿色建筑和节能建筑的发展, 让节能建筑在绿色建筑中发挥更为重要的作用, 让两者相互促进, 相互作用, 从而实现建筑行业的经济效益和社会效益。
摘要:随着我国经济的不断提升, 人们生活水平也不断提高, 人们的环保意识也不断增强, 尤其是在住宅建筑方面的的要求也越来越高。绿色住宅建筑是一种能够促进建筑、人和自然环境和谐发展的建筑, 是在保证建筑符合人们生活要求的前提下, 尽可能最大限度地节约各种资源和能源, 并减少其对环境带来的各种污染和社会危害。本文主要分析了住宅绿色建筑的重要性, 并结合案例探讨了绿色材料的应用以及绿色住宅建筑在规划与节能设计要点, 仅供参考。
关键词:绿色建筑,设计标准,设计原则,节能设计
参考文献
[1]张秋波, 赵春雨.有关民用建筑中绿色建筑节能设计的应用[J].中外企业家, 2014 (3) :45~47.
[2]刘春.住宅及景观设计绿色建筑节能技术的应用[J].山西建筑, 2012 (4) :55~57.
[3]蒙光忠.发展节能绿色建筑推进住宅产业健康发展——访建设部副部长仇保兴[J].住宅产业, 2012 (10) :85~88.
[4]田静峰, 刘启波.绿色建筑理念下住宅建筑热环境节能优化设计的探讨[J].基建管理优化, 2011 (4) :68~70.
绿色住宅建筑节能设计 篇2
设计人员不注重追求因地制宜与区域性的地理气候与人文自然相互协调匹配,对建筑密度与容积率、装配式与紧凑型建筑等基本概念理解的不到位,很多设计人员的专业理论知识与实践操作技能严重不合格,没有贯彻落实好集成、绿色环保、高效简约的原则理念。再者,相关的建筑单位没有加强对员工的教育培训,缺乏宣传绿色低碳节能环保理念的力度,没有维持好建筑设计与用户需求之间的动态平衡。总之,希望相关的专业负责人对上述缺陷引起广泛的关注与重视,并采取及时有效的措施予以解决,从根本上提升绿色低碳建筑住宅节能与环境设计的整体质量水平,实现社会经济的可持续健康快速发展进步。
3.2缺乏行之有效的法律法规约束
有关住宅建筑绿色节能的探讨 篇3
关键词:住宅建筑;设计理念;节能技术
一、住宅建筑绿色节能设计要点
1、设计阶段控制要点
在进行设计的过程中,设计人员要对绿色建筑进行全面分析,对绿色建筑主体进行控制,确保从本质上提高设计阶段控制效果。要严格依照环保和节能要求,确保建设舒适、和谐的生活环境。设计人员要根据建筑物所在的环境,对周边资源进行优化调整,建立整体设计思路,降低建筑能耗和经济消耗,对绿色建筑及环保节能工程进行主体设计。
例如在对小区水资源绿色建筑及环保节能工程进行控制的过程中,设计人员要首先要对小区的水资源进行全面分析,对饮用水和生活用水进行控制。小区用水可以分为两类:一类是生活用水,如洗漱用水、饮用水、洗衣做饭用水等。另一类主要用于社区服务用水,如绿化、消防用水、喷泉假山用水、公厕冲洗、采暖系统的循环水等。设计人员要在进行绿色建筑及环保节能工程控制的过程中要根据分类的不同,对水资源进行合理利用,提高资源利用效果,创造舒适的小区建筑环境。
1.1 采光设计策略
夏天影响居室热环境的重要因素是由于阳光直射与热辐射,更是影响住户心里感受的因素之一。因此应结合当地地理气候条件进行采光设计,经过认真计算,明确住宅区的建筑布局与单一住宅的关系,分析建筑群的遮阳及日照能否满足建筑物采光与遮阳的需要。建筑体型系数是由建筑物的表面积与建筑间的体积比值,且与建筑的热工性能有着紧密的联系。直面建筑的热耗要大于曲面,当体积相同时,集中布局的建筑热耗要小于分散布局的建筑热耗,在具体设计工作中,应控制建筑物的层高,减少建筑外墙的面积,降低体形的凹凸变化,尽可能采取规则的平而形式。
1.2 节地与室外环境
该部分在居住建筑方面的控制项主要包括建筑对自然环境的影响,建筑场地选址要求,人均居住用地指标,建筑日照要求,小区内部绿化率和人均公共绿地面积指标,场地是否存在污染源以及场地施工要求;一般要求主要包括对旧建筑的利用,建筑物理声环境,风环境以及热环境的要求,公共服务设施设置要求,景观植物适宜性要求和种类数量要求,公共交通设置,地面透水能力等内容;优先选择的项目主要包括地下空间利用和废弃场地利用方面的要求。
1.3 围护结构的设计
1.3.1 外墙的设计
在绿色建筑中,外墙通常采用“内保温”的节能设计。针对热桥部位的设计都会进行细化处理。例如:主体外墙、楼梯外墙、分户外墙,在柱连接的保温层部位,需要向侧延伸 15cm 至 25cm。
1.3.2 外窗及玻璃幕墙的设计
在中庭部分的设计中,双层呼吸式幕墙、内层幕墙,使用断热性能强的铝合金低辐射作用的中空玻璃。外层幕墙使用 8mm 单片玻璃,内层玻璃和外层玻璃的通道宽为≤600mm。这样的设计能够提高通风效果,如果在中间加设百叶卷帘,那么效果更加。在夏季,通过打开百叶卷帘,可以建立起对流循环散热系统;在冬季,通过关闭开百叶卷帘,可以建立封闭式保温系统。这样人性化的设计,正是绿色建筑设计中所追求的效果。
2、施工阶段控制要点
2.1旅工材料绿色化
在进行施工选材的过程中,施工人员要对施工材料进行有效选取,在保证施工成本的要求下选取高质量、高性能绿色建筑及环保节能工程控制材料。在进行绿色建筑及环保节能材料选取的过程中,企业要加强对材料质量的选取,严格按照管理制度来进行材料选取流程操作,将绿色环保环保理念贯穿过程始终。
2.2完善施工控制技术
施工人员要对施工控制技术进行合理选取,在保证工期成本、工期目标的基础上,确保工程顺利完成。绿色建筑及环保节能工程施工中要求控制技术环保型、节能型,从采购、现场施工、验收、污染控制等多方面实现对施工要点的控制,将可持续发展落实到当前绿色建筑及环保节能工程施工的方方面面。施工人员要对施工中的太阳能技术、净化技术、地暖技术、污水处理技术、室内通风设计技术等进行全面控制,确保对环保技术进行有效选取,提高对建筑物的设计和施工效果,从本质上提高绿色建筑及环保节能的绿色效益和经济效益。
例如在进行小区建筑供暖施工的过程时,施工人员可以对供暖要点进行控制,对供暖技术进行分析和研究,对太阳能资源进行合理运用。在小区的建筑建造设计过程,最常用的方法就是在窗户上安装集热器一吸热玻璃,这种玻璃可以自动吸收太阳能并转化成热能,可以直接用于供热取暖能。当然,窗户的玻璃也要具有保温、隔热的作用,所以一般都采用特种玻璃。第二种常见的方法就是利用太阳能进行集体供暖,不仅可以大大提高了供热效率,同时也节省了大量的煤炭资源和运行资金。集体供暖还具有运行稳定的特点,这种供热系统不仅满足了住户对热水的需要,还可以进行供暖。这种设备在城市的冬天是十分需要的。
二、优化住宅建筑绿色节能设计的路径
1、充分了解住户的环保需求
所建造的建筑能够有很好销路的重要原因就是符合潜在客户的需求,因而在进行绿色建筑设计之前,要对市场进行调研,通过发放调查问卷、当面采访等方式了解客户对建筑的期望。以此来完善预定的设计理念,达到更好的环保效果。保证建筑资源不会闲置,建筑材料不会浪费。
譬如,环境污染日益严重,有的人就希望希望能在有自然景物的環境下生活,针对这一需求,设计师在设计建筑时,可以在院子里建一个浴池或者一个小花园,来起到净化环境、怡情放松的效果,这样不但能使客户有更好的住房体验,提高顾客满意度,对环境保护也更有利。
2、提高对清洁能源的使用率
要做到节能环保,就要减少对物质能源的使用,使之用清洁能源代替。太阳能就是一种较丰富的清洁能源,所以在设计建造建筑时,应充分发挥太阳能的作用,建造些太阳能电器、光电玻璃、光电房顶等,将太阳能转化成别的能源以供使用。除了太阳能之外,风能也是一种可以利用的清洁能源。在建筑内多建造些通风口、安装一些风力发电设备加大对风能的使用效率,也会降低对常规能源消耗,起到节能环保的作用。
3、可再生能源的充分利用
在设计建造建筑时,合理有效的增加对可再生能源的使用,兼顾经济和生态两方面的利益,尽量选择对生态破坏力小且经济适用的建筑材料,最好选的建材还能被回收再利用。这样不仅可以降低建筑的投资损耗,而且可以减少人们因过度开发自然资源造成环境破坏现象的发生。在思考建筑建造方式的同时,要加大对可再生建材的研究力度,将专业研发人员组成团队,集思广益,致力于可再生或可回收建材的开发研究工作。
4、以降低环境压力为目标
节能绿色建筑理念不仅体现在构建的建筑物本身,而是贯穿于整个建筑物建造的过程中。因而我们绿色建筑理念要综合考虑整体影响。对于建造施工过程中产生的废气废水、固体垃圾,采取妥善处理的方法,将其对环境带来的压力减到最小。比如,可以在施工的地方建造一个垃圾处理站,及时将建造时产生的固体垃圾粉碎回收;把污水处理净化装置带到工地,对污水进行净化,减少对周围水源和土地的污染;将废气排放处安装空气净化装置,降低对大气的污染。
結束语
经济的迅速发展使能源短缺、环境污染等问题越来越严重。面对这种情况,人们的环保节能意识在不断提升,建筑业也应该顺应时代的发展潮流,建设绿色节能的建筑物。目前,建筑节能已经成为引领我国建筑业创新发展的主题。我们应该在节能环保的前提下,以客户的需求为导向设计建筑物,不断发展完善设计理念。“设计”这一词本身就是对未来的设想打算,因而必须具有引领作用,所以,绿色建筑的设计理念一定要有先进性,不断改进,走在时代发展观念的前面,确立建筑业的未来发展方向,促使我国的建筑业能够实现稳定持续发展。
参考文献:
[1]王世臻,张积强.以绿色建筑理念设计生态宜居住宅[J].城市建设理论研究(电子版),2013(18).
[2]梁娜.中国传统民居生态理念在现代住宅设计中的运用研究[D].湖南大学,2010.8.
关于住宅绿色节能设计的研究 篇4
住宅建筑是人们正常生活的居所, 单纯的住宅建筑其目的就是为人们提供适宜的生活环境。住宅建筑同样是人们利用自然资源与技术手段对生活环境的改善。随着经济的发展与人们生活水平的不断提高, 人们对生活环境的要求也越来越高, 因而无论是住宅建筑的数量与规模都在不断的扩大。因而对住宅绿色节能设计的研究重要性显而易见。
1 绿色节能住宅设计的必要性
随着经济的发展以及科学技术的进步, 建筑活动也逐渐活跃起来, 但发展的基础却忽视了另外一个问题即能源消耗。根据调查所知, 建筑活动中所应用的自然资源是人们使用资源的2/5, 建筑使用的能量是使用总量的2/5, 然而建筑垃圾也同样占据人类产生垃圾的2/5, 这些垃圾都是资源和能量的浪费形成的, 面对这样的状况使自然环境随时都有面临危机的可能, 所以为避免这种情况的发生, 在建筑领域规划内, 遵循可持续发展的基础上, 采取建筑领域实施绿色节能的方法, 并且进行住宅建筑绿色节能设计方法对于保护能源的可持续发展具有重要的作用。
2 案例分析
该项目位于广州市。项目占地面积30827m2, 总建筑面积约10.31万m2, 由4栋19~26层高层住宅, 一栋16层高层公寓组成, 地上总建筑面积约7.05万m2;地下为二层, 地下建筑面积约3.26万m2。针对本项目的区位、建筑特点和场地情况, 以低能耗建筑标准设计, 采用包括土壤源热泵、天棚辐射供冷供暖等节能减排高新技术, 达到建筑节能65%的标准。
3 绿色节能住宅设计原则
在进行绿色节能住宅设计方案时, 首要目的是为了能源的可持续发展, 所以我们应遵循和谐发展、健康舒适、合理利用三项原则:
3.1 和谐发展的原则
首先秉持人与自然和谐发展的原则, 是做好绿色节能住宅的基础。住宅建筑物的环境是和自然界混为一体的, 所以总的来说他也是自然界重要的一部分, 另外一方面住宅建筑和自然环境无形中有着相互制约的关系, 所以在进行设计住宅建筑以及施工时, 将自然因素划分在设计环节中, 以便于自然环境和绿色建筑的和谐发展。但是在进行绿色节能住宅工艺中, 也要将因地制宜放在主要位置, 使用住宅建筑的材料和资源, 做到绿色的建造住宅。
3.2 健康舒适的原则
健康舒适是住宅居住者的要求之一, 所以建设绿色节能住宅也要坚持健康舒适。通常来讲, 住宅设计的最大原则是绿色节能前提下使居住者能够体验舒服享受, 所以为达到这种效果, 在材料选择上, 可以使用节能环保的材料;住宅设计上, 满足供暖、采光、降温、通风以及污染处理的条件, 从而达到人们对住宅绿色节能的要求。
3.3 合理利用的原则
近几年来, 我国建筑业普遍存在能源高消耗、低效率现象, 由此可见在建筑工程中存在着资源的多余浪费, 并且如果这种浪费不能够及时制止, 就会给自然环境形成破坏, 所以面对这种状况时, 所采取的措施: (1) 应采取最佳设计方案减少资源的浪费, 提高资源的利用率, 使高的能耗得到控制; (2) 水、电、取暖、制冷等高能耗环节的控制; (3) 对可利用资源不断地开发, 比如建筑材料在选择时应考虑可循环利用和重复利用, 实施建筑材料的的再次回收, 使资源能够有效合理利用, 从而使自然环境达到平衡状态。遵循这项原则, 在考虑节约不可再生资源的基础上, 更注重的是对于未来合理利用资源趋势的可持续发展。所以, 绿色节能的和利用对自然保护有着尤为重要的作用。
4 绿色节能住宅的设计策略
进行绿色技能住宅设计规划应该根据建筑节能环保的建筑标准节能环保建筑的规范, 节能建筑应充分利用可再生资源, 比如阳光、雨水的利用, 而尽量减少不可再生资源的使用, 比如电、水, 因此在发展绿色节能建筑过程中, 我们应该注意以下几点:
(1) 复合节能墙体绿色节能 (复合墙体)
住宅墙体的节能是绿色节能设计中的要求之一。在进行住宅墙体节能设计中, 如果墙体采用的是内保温复合墙体, 复合节能墙体的重要组成部分是墙体材料、绝热材料以及新型墙体的材料。但是对于保温材料的选择上, 所采用的方法是设置空气层。并且在住宅的绿色节能设计策略过程中, 空气隔离层是频繁使用的材料, 它具有保温隔热、渗透液体水分、防止材料受潮的优点, 它的使用使外侧墙吸水的能力变强, 但同时使墙的内表面经常因温度低而出现的冷凝水, 这样就可被结构材料吸入, 使冷凝水不断向室外转移和散发。另外保温隔热层是节能墙体的主要功能组成部分是保温隔热层, 但是基于导热系数、抗压强度、等方面的考虑因素, 我们最后选择采用挤塑型聚苯板 (XPS) 作为保温材料 (如图1) 。不同地区所应用的墙体材料也不同, 比如北方地区一般采用挤塑板, 相反的南方地区温度相对高, 所以最多的是考虑隔热问题, 所以应用的墙体是保温砂浆内外保温, 其中包括玻化微珠保温砂浆、硅酸铝保温砂浆、YD无机墙体保温隔热材料。
(2) 屋面空间绿化节能
屋面空间绿化节能主要是通过绿色植物所产生的光合作用原理, 将不同品种的种植在屋面上, 然后适应不同的太阳辐射强度, 最后达到使屋顶的室外综合温度大大降低的效果。 (如图2) 另外为降低顶层楼面的传热导性, 我们可以在植物的选择上进行考虑, 主要选择具有热惰性和热阻的植物培植基质材料, 应用这种材料可以在一定程度上降低综合温度。通过调查可知进行屋面空间绿化的住宅比没有绿色植物无眠的住宅温度平均低2.8~7.7℃。并且屋面空间绿化节能工艺的广泛应用, 不仅仅体现在减少能源消耗和节能率的提高上, 而且给城市视觉上带来美的享受。所以屋面空间节能对住宅建筑绿色节能设计的研究是尤为重要的。
(3) 太阳能的利用
太阳能是一种纯天然的可利用资源, 它的发现立刻带动了住宅建筑的适用与推广, 与此同时也方便了人们的生活, 在化石燃料日趋减少的情况下, 太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分, 并不断得到发展。并且伴随着太阳能的广泛使用, 聚集热性功能得到了相应提高, 它的进步不仅仅只是补充能源的工具, 而且也逐渐代替了其他工具的使用。主要的作为热水器走进了居民的各家各户, 具有方便、快速的特点深受到人们的欢迎, 并且政府的支持直接使其导入市场领域, 太阳能技术的最大优势是成本的优势, 成本较低, 淋雨的费用和投资回收周期也是非常好的。但是太阳能的使用也存在一定的缺点, 比如破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。面对上文中的问题我们应制定相应措施进行控制, 比如可以将太阳能的利用性能补充到建筑设计规范之中, 也就是说当太阳能热水器的应用受到了重视, 就可以达到减少资源和能量的效果, 这同样也是建筑绿色节能的目标。 (如图3)
(4) 住宅建筑设计中, 考虑户型的可变化性。布局变化, 不变框架, 适合家庭的可持续发展, 不用大拆大改, 适应现代生活方式的多种需求。
(5) 住宅、配套幼儿园、学校、商业等建筑, 可以优先考虑采用通风、对流、遮荫、绿化等方法, 创造建筑物内部和外部的双重气候, 并建造适应外部环境的被动式的低能耗建筑。
5 结束语
总的来说, 住宅建筑绿色节能设计的广泛应用对于降低建筑能源消耗具有重要的作用, 为了城市建设的可持续发展以及环境的完善, 在建筑工程过程中, 合理利用资源是我们的责任, 并且为顺应建筑行业的发展趋势, 我们不应该仅仅停留在现代化的建筑感官形式, 而应该将绿色节能建筑技术设计放在首要因素考虑, 因为技术在进步, 时代在完善。在有限资源的条件下, 建立更多舒适经济的人居环境才是最终的目的。但是我国的绿色建筑技术还在发展的初级阶段, 与发达国家还有一定的距离, 但与时俱进的态度是进步的基础, 争取为可持续发展的绿色建筑创造更多的发展空间。
参考文献
[1]谢仰坤.绿色生态节能建筑设计刍议[J].沿海企业与科技, 2013 (12) .
[2]梁霄, 王晶晶.浅谈建筑节能[A].土木建筑学术文库 (第13卷) [C].2010.
[3]童斌.绿色设计在住宅中的应用[J].大众文艺 (理论) , 2009 (15) :2005.
住宅建筑节能设计分析的优秀论文 篇5
1节能住宅的概念和意义
目前,我国使用建筑的能耗达到终端总能耗的30%,在总能耗中占据首位。而我们国家正处在城市化的上升阶段,全国民用建筑的总面积达到了400×108m2,既有建筑和新建建筑中高能耗建筑的比例极高,能源短缺将成为制约经济发展的重要因素。建筑物保温隔热性能差,供能系统效率低,导致建筑物要达到规定的舒适度,单位面积所需的能耗就会增加。在住宅总体规划及单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足日照要求,充分利用天然资源,是最基本的改善住宅室内热环境的设计,也是最基本的节能措施。住宅作为人类生活的重要场所,在其建设与使用过程中,不可避免地消耗着大量的能源和资源。因此,对住宅进行节能设计具有十分重要的意义。
住宅建筑构造保温节能设计 篇6
【关键词】住宅建筑;保温;节能;应用现状
1 综述
建筑能耗是指民用建筑(包括居住建筑、公共建筑以及服务业建筑)使用过程中的能耗,主要包括建筑采暖、空调降温、家用电器、热水供应、照明、炊事、通风等方面的能耗。
建筑保温节能,从实质上来说就是提高能源利用率。就是在保证居室温度舒适的环境条件下,通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径,将能源的使用降低到最小。
随着我国经济的发展及人民生活水平的提高,人们对居住舒适度的要求也必然越来越高。在现有非节能住宅中提高居住舒适度必然会增加能源消耗量。另外,由于我国在能源使用方面的科学技术水平还不是很高,相对于发达国家,我国的能源利用率低了百分之十。不能很好地使用能源就直接导致了一个结果——很大一部分能源被浪费掉了。目前我国既有建筑和新建建筑的保温、隔热和气密性大部分都很差,采暖系统热效率普遍偏低,绝大部分新建建筑仍是高能耗建筑,能够达到建筑节能设计标准的建筑比例仍比较低。而我国总体上是一个能源相对匮乏的国家,这些现象无疑加剧我国能源紧张的局面。所以,关于居住房屋保温节能问题已越来越被政府和社会各界所重视。建筑节能成为各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式,是缓解能源紧张,解决社会经济发展与能源供应不足这对矛盾的最有效措施之一。国家在08年颁布的《民用建筑节能条例》和《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造技术导则》, 已经在国内掀起新一轮的建筑节能高潮。下面就具体的建筑保温节能设计工作进行详细探讨。
2 建筑构造节能设计
2.1 屋面保温节能设计
屋面的节能设计一般遵循以下两个要点:1)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;2)保温层应采用吸水率低的材料。因为如果保温层吸入过多的水分,会使保温效果降低。随着保温节能技术的发展,目前一些高效保温材料已越来越多的应用于屋面保温层,如双面彩钢保温屋面板。这种材料的好处在于不但保证了一定的刚度和强度,使之具有良好的荷载能力;还能够对屋面的结构起到一定的完整系统性。这就让屋面的护围结构既美观又有实用性。
2.2 屋顶保温节能设计
屋顶是建筑外围护结构的主体部分之一,是建筑节能的又一组成部分,目前常用的屋顶保温节能设计包含以下几方面:
2.2.1 屋顶从结构上和形式上尽量设计成坡屋面,并加设通风层,可以提高建筑内热工效率,增加保温性能。
2.2.2 采用屋面种植设计,通过覆盖在屋顶表面的植物降低太阳辐射,达到调节降温的效果。另外还有设计通风屋面、蓄水屋面等节能措施。
2.2.3 对于夏季日照辐射强的地区,通过改变屋面颜色或者对普通屋顶涂上高反射率的涂料,提高屋顶的日射反射率,减少太阳热量的吸收,从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。研究表明:采用“冷屋顶”节能可使空调负荷减少10%~30%。
2.2.4 加设太阳能装置。在屋顶上架装太阳能吸收热量,产生热水热气,满足建筑空气环境,太阳能利用模式为:集热气——补热系统——输配系统——末端。通过吸收太阳光能转化为加热水温,降低建筑内部的功能损耗并提供新的加热源。
2.3 墙体保温节能设计
复合墙体由于既能够满足普通墙体的承重作用,又具有较高的绝热功能,因此在居住建筑中被广泛使用。目前常用的复合墙体形式有内保温复合墙体和外保温复合墙体等。
2.3.1 内保温复合墙体设计
内保温复合墙体就是在内墙上加入绝热材料。目前较为常用的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。内保温复合墙体简便易行,但是缺点是绝热材料往往强度较低,需设覆面层防护,影响室内使用面积;不便于用户二次装修和易产生“热桥”
2.3.2 外保温节能设计
基于内保温在技术上和使用上的诸多不合理性,外保温复合墙体很好的解决了这些难题。外保温技术就是将绝热材料复合在承重墙外侧。其保温、隔热效果明显优于内保温。同时,相对于内保温复合墙体,使用外保温复合墙体还有以下优点:1)由于外保温墙体的保温层置于建筑物围护结构外侧,减小了因温度变化导致结构变形产生的应力,减轻了自然界对围护结构的侵蚀,可以起到保护墙体的作用,延长墙体的使用寿命。2)减少建筑梁、柱的直径和钢筋数量,不但使得房屋使用面积的造价得到降低,而且便于对建筑物进行装修改造,3)使用外墙保温,有利于减薄主体结构的墙体,并不会减少用户对建筑的使用面积。目前外墙外保温体系常用的保温材料有阻燃型膨胀聚苯板(EPS)、聚苯颗粒保温浆料、挤塑聚苯板(XPS)、聚氨酯硬泡等,这些材料均可满足热导率λ≤0.05W/(m•K)的要求。外墙外保温效果决定于基础墙体和保温材料的热工性能,设计应根据不同的情况进行计算比较分析,选择经济效益合适的组合方案。
总之无论采用何种形式,墙体的保温节能设计应满足以下要求:1)保证内表面温度不得低于室内空气的露点温度,且满足一定的热舒适条件,限制内表面温度,以免产生过强的冷辐射效应。2)热损失应尽可能小。3)应具有一定的热稳定性。满足了以上要求,再结合实际施工和使用的合理性,选择出最佳墙体结构形式。
2.4 门窗节能设计
门、窗的材料和结构形式导致了其保温隔热性能比较差,大量的热量通过门窗缝隙流走。有统计显示:通过外窗的能耗量占建筑物的总耗量的35%~45%,可以看出门窗是耗能的薄弱环节。而且现在的用户对门窗的要求已经不仅局限在过去的通风等基本要求中。还需要有美观、便于观看风景等功能。这就和建筑要求产生了矛盾。要解决这些问题不仅要将门窗与墙体的接缝以及其自身结构的接缝处尽量严密,减少冷风的渗透。同时,还需要将窗墙比控制在一定范围内。门窗的保温节能设计可以从以下几方面入手:①门窗的选型。可选用气密窗、中空玻璃、塑钢门窗、密闭保温性能好的防盗门。②窗框材料的选择。选择一些保温性和气密性比较好的材料,如:单框双玻彩板钢窗、聚氯乙烯塑料门窗和铝合金窗。③玻璃品种的选择。可选择热反射玻璃、低辐射玻璃、吸热玻璃和中空玻璃等,以提高玻璃的气密水平。④可以在窗户玻璃上加贴透明聚酯膜,达到保温节能的目的。⑤设置遮阳设施。设置遮阳设施,考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内,可采用外廊、阳台遮阳板、热反射窗等遮阳措施。
3 结语:
经济的飞速发展加速了我国城乡建设的发展步伐。而房屋建设规模的日益扩大导致了建筑用能增长速度加快。建筑节能问题已成为我国经济工作的战略重点。近年来,随着节能标准不断提高,引进开发了许多新型的节能技术和材料,使得我国住宅建设的节能工作有了一定的进步。但和一些发达国家相比,我国目前的建筑节能水平还有很长的路要走。建筑节能, 功在当代, 利在千秋。建筑保温, 任重道远。我们应结合我国的国情和实际情况,综合利用各种节能技术措施,趋利避害,选择经济合理的节能方案,从多方面进行努力,从根本上达到减少能耗,提高能源利用率,从而实现能源与环境的可持续发展,为子孙后代造福。
参考文献:
[1]JGJl44-2004,外墙外保温工程技术规程[s].北京:中国建筑工业出版社。2005.
[2]付祥钊.居住建筑节能设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
[3]龙卫飞.建筑创作中节能设计的运用[J].建设科技.2010(4)
[4]宋毅.建筑外墻节能技术及节能材料[J].国外建材科技,2008.
住宅建筑节能设计探析 篇7
面临能源危机和环境危机, 世界各国提出了控制矿物能源用量的增长, 提高用能效率, 开发新能源和可再生能源, 保护环境的目标, 走可持续发展的道路。因此, 建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势, 也是当代建筑科学技术的一个新生长点。而在我国, 建筑能耗浪费相当严重, 原因也是多方面的, 如技术落后, 设计不科学, 管理不当, 缺乏节能意识等。因而建筑节能势在必行。
所谓建筑节能, 就是在保证居室热舒适环境条件下, 通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径, 采用新型保温材料, 把居住建筑在长期使用中的能耗降下来。
1 要有住宅设计最基本的节能意识
在我国的大部分地区住宅的总体规划和单体设计中, 为住宅的主要空间争取良好朝向, 满足冬季的日照要求, 充分利用天然能源, 无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计, 是最基本的节能措施。住宅建筑设计中, 主要空间朝向南, 或向南偏东, 或向南偏西, 历来被认为是合理的设计, 这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用。因此, 我国现行国家标准《住宅设计规范 (GB 50096-1999) 》中规定“每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照, 当一套住宅中, 居住空间总数超过四个时, 其中宜有两个获得日照。”在现行国家标准《城市居住区规划设计规范 (GB 50180) 》中, 规定了住宅的日照标准的最低时限。
2 区分住宅的主要空间与建筑节能设计
在早期的城市住宅设计中, 显然要将所有的卧室置于日照通风条件最佳的位置, 置于南向, 为住户提供最好的享用自然能源的环境。近年来, 随着国家经济的发展, 人们生活水平提高, 住房条件不断地改善。住宅中的卧室不再是多功能的, 已被更合理地理解为休息区, 主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物, 要求轻松宁静, 有一定的私密性的空间。白天人们工作、学习、外出, 即使在家各种起居活动也不在卧室中。因此以夜间睡眠用为主, 白天多是空关着的卧室, 向南还是向北, 有无直接日照, 对于建筑节能而言差别不大。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。因此, 一套住宅中, 卧室已经不是争取占据南向的唯一主要空间。“厅”在现代住宅中, 已成为居住者各种起居活动的主要空间。白天的日照、阳光对于起居活动中心的“厅”来讲, 更有直接的节能意义。对于上班族来讲, 由于实行双休日制度后, 白天在家的天数增多了, 约占全年总天数的四分之一, 对于老年人、婴幼儿来讲, 则多数时间是呆在厅里的, 即便学生, 寒暑假、星期天在家, 主要活动空间也是在厅里, 所以现在住宅中, 厅的面积远比一个卧室大。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 加强建筑构造节能设计
(1) 墙体节能。
墙体是建筑外围护结构的主体, 我们可以采用保温性能好、蓄热能力强及强度较低的砌块墙体, 如加气混凝土砌块。也可以采用复合墙体的形式, 如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大, 国家已经开始限制使用内保温复合墙体使用。而且从长远来看, 外墙外保温的效果明显高于内保温。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求, 因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体, 有着更多的优越性。
(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, 通过提高门窗的气密性, 采用适当的窗墙面积比, 增加窗玻璃层数, 采用百叶窗帘、窗板等措施来提高门窗的保温隔热性能。其节能措施有:
①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, 《民用建筑节能设计标准》对不同地区、不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定。
②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。
③改善住宅门窗的保温隔热性能。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, 这样可避免金属窗产生的冷、热桥, 可设置双玻璃或三玻璃, 并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃, 低辐射玻璃;合理地设计可开启的窗扇面积, 保证南方地区室内自然通风和降低北方地区室外冷风的直接渗透。
④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。在北方地区住宅中, 将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来, 外门设防风门斗, 防止冷风倒灌, 楼梯间设计成封闭式的, 对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
(3) 屋面节能。
屋面作为外围护结构的一部分, 它的保温隔热也是不可或缺的。我们可以采用高效保温材料作为屋面的保温层, 也可采用架空型保温屋面或倒置式屋面等方式来达到提高屋面保温隔热性能的目的。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 结束语
建筑节能是一项系统工程。在策划、实施及取得实效的长时间过程中涉及规划、设计、施工、调试、运行、维修等诸多环节。作为设计行业的人员, 在对建筑进行节能设计的同时我们应根据当地资源条件。因地制宜, 就地取材, 合理利用。并且应建立寿命周期成本观念, 按建筑寿命50年内发生的各项费用, 取其总和较低者作为选取决策的依据, 不应考虑一次消费最低者。同时, 更应重视综合设计过程这个新观念, 在方案之初即组织相关专业工种介入, 统筹考虑相互影响, 寻求合理的解决方案。
住宅建筑节能设计要点 篇8
住宅建筑是高能耗建筑, 是建筑节能工作的重点。由于能源的日益匮乏, 人们的节能意识逐渐提高, 就象节能汽车等节能产品一样, 节能建筑产生了。所谓节能建筑, 是指在少使用或不使用采暖、制冷设备的前提条件下, 让一年四季的室内气温尽可能地维持或接近在舒适的范围之内。节能建筑主要是通过提高外墙、外门窗、屋顶等围护构件的保温性能和气密性能来达到节能目的。
1 外墙的节能设计
1.1 选用导热系数小的墙体材料
这是提高墙体节能的根本措施。墙体材料的导热系数愈小, 热阻愈大, 墙体的保温隔热效果愈好。
墙体的传统砌筑材料是黏土砖。由于生产黏土砖占用大量农田, 消耗大量能源并对环境造成污染, 国家已于2005年发文禁止生产使用黏土砖, 要求用既环保又节能的新型墙体材料代替黏土砖。目前大力推广并广泛应用的墙体节能材料有水泥免烧砖、灰砂砖、混凝土空心砌块、加气混凝土砌块等。
1.2 设置保温层
当墙体的保温能力较低, 不能满足使用要求时, 可在墙中增设保温层, 通过提高墙体的总热阻来增强墙体的保温隔热能力。这是目前外墙节能的主要措施。保温材料的种类和厚度是影响墙体节能效果的两个关键因素。保温材料的种类繁多, 特性各异, 选择时应从使用环境、施工技术、经济合理等方面综合考虑, 并根据节能指标通过热工计算合理确定保温层的厚度。考虑到一些不利因素的影响会降低保温层的热工性能, 我们可以以计算厚度为设计参数, 调增保温层的厚度, 以取得良好的保温隔热效果。
保温层可设置在外墙体的外侧面、内侧面, 也可设置在墙体的内部。从理论上讲, 应把保温层设置在墙体的外侧面, 也就是我们通常所说的外墙外保温技术。其优点有四:第一, 可防止因凝结水生成导致保温材料受潮而降低墙体的保温能力;第二, 对墙体起到保护作用, 提高建筑物的耐久性;第三, 它不会破坏墙体的整体性;第四, 在外墙外保温作法中, 结构墙体、圈梁、柱等均被外保温层覆盖, 因而可以避免因墙体材料温度变化不同而引起墙体开裂, 并且还可防止外墙与内墙、楼板等交接处的热桥产生。当前河南广泛运用的外墙外保温技术主要有外贴聚苯板外墙外保温、胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温、单面钢丝网架夹芯聚苯板现浇混凝土外墙外保温、机械固定单面钢丝网架夹芯聚苯板外墙外保温、机械固定单面钢丝网片岩棉板外墙外保温、装配式骨架岩棉板外墙外保温、炉渣水泥聚苯板外墙外保温等。
最近几年, 涂料保温技术已悄悄地发展起来, 并且得到了应用。由于它集涂料、保温双重功效于一体, 施工方便, 价格低廉, 绿色环保, 因此可以预见, 由保温涂料取代保温层作法已指日可待。
2 门窗的节能设计
2.1 选用保温户门与保温阳台门
(1) 户门门板中间填充25
mm厚的岩棉材料, 这样可使门的保温性能与三七墙相近。
(2) 在阳台门的芯板上粘贴25
mm厚的聚苯板, 其保温效果也很好。
2.2 选用气密性能良好的窗
外门窗是能耗的主要通道, 约占建筑能耗的一半。提高门窗的气密性是外门窗节能的重点所在。具体做法是在门窗框与墙的接缝处以及框与扇的接缝处加设封条或密封材料, 这样可以有效提高门窗阻止空气渗透的能力, 切断能量散失的途径, 取得显著的节能效果。目前气密性良好的门窗主要是塑钢门窗和彩色铝合金门窗, 其中平开窗和下悬窗的气密性都高于推拉门窗, 因此, 应淘汰推拉窗, 选用平开式或下悬式的塑钢门窗或铝合金门窗。
2.3 采用节能玻璃
采用节能玻璃可以有效地降低由玻璃传导、辐射产生的能耗。节能玻璃主要有吸热玻璃、热反射玻璃和中空玻璃3种类型, 其中的吸热玻璃和热反射玻璃主要适用于幕墙使用。中空玻璃是由平板玻璃、吸热玻璃或热反射玻璃等制成的, 由于两片玻璃之间有了空腔, 因而具有良好的保温隔热能力, 是住宅建筑首选的节能玻璃。除此之外, 也可以采用单层双玻窗, 再辅以带保温夹层的喷塑彩色铝合金窗帘, 既方便又美观。
2.4 设置遮阳板
窗上设置遮阳板, 可以抵御夏季太阳间接或直接辐射对室内温度的影响, 大大降低夏季室内温度, 从而有效地降低住宅供冷的负荷量。遮阳板有简易活动遮阳和固定遮阳两种。简易活动遮阳构造简单, 造价低, 尤其在冬季还可以把它折叠起来或拆掉, 不影响卧室冬季的日照取暖, 建议优先选用。
除了窗户遮阳板以外, 我们也别忘记阳台这一重要构件。我国住宅大多数坐北朝南, 在南墙面上设置生活阳台, 能够遮挡南向入射角度较高的过强的日照。如果再在阳台外侧设置可推拉的百叶与侧板配合, 则能够同时满足住宅西向遮阳的要求。
3 屋盖的节能设计
3.1 选用坡屋顶
住宅建筑采用坡屋顶, 并在顶层与坡屋顶之间设计阁楼, 能够起到保温隔热作用, 使顶层冬暖夏凉, 从而达到节能目的。
3.2 采用倒置式屋面
这一方法主要是针对平屋顶而言。在20世纪80年代前后, 平屋顶保温层主要采用现浇水泥膨胀珍珠岩作法, 将膨胀珍珠岩材料封闭在防水层与结构层之间。由于此种方法保温材料长期处于潮湿环境中, 材料导热系数会显著增大, 因而屋顶保温效果较差。虽说后来对这一构造方案作了改进, 增设了排气孔, 但效果仍不理想。因此, 平屋顶节能设计应淘汰旧的构造作法, 大胆尝试应用新型高效保温材料, 如EPS板、 XPS板等。这类保温材料具有憎水性强、吸水性低的特点, 可以把保温层放在屋面的防水层上面, 这就是所谓的倒置式屋面。倒置式屋面既简化了屋面构造, 又对屋面防水层起到保护作用, 同时还可取得良好的保温隔热效果。
除了采用新型保温材料, 屋面的铺设施工也很关键, 如果铺设不到位, 就会产生冷桥, 降低保温能力。在屋面施工时一定要严格细致, 把细部处理好, 例如在天沟与屋面的交接处, 应使保温层延伸至不小于墙体厚度1/2的位置。
3.3 采用植被屋面
植被屋面就是在屋面上种植花草等, 形成植被, 利用植被起到良好的保温隔热作用。
植被屋面分为无土种植和覆土种植两种类型, 其区别主要是种植层材料的不同, 前者是采用一些多孔的轻质材料如蛭石等, 后者是在屋面铺设约200 mm厚的土壤。与土壤相比, 蛭石的导热系数小, 保温隔热性能好, 所以屋面的节能效果也更好。
这里需要指出, 花草生长过程是需要水分的, 而如果种植层中积存大量的水, 有时可能出现屋面漏水问题。关于这类问题, 报纸、电视已有不少报道, 应当引起我们足够的重视。
摘要:随着人们对住宅舒适性功能要求的提高和节能意识的增强, 建筑节能工作开始受到普遍重视。从外墙、门窗、屋面等3个方面阐述了住宅建筑的节能方法, 同时介绍了一些新材料方面的应用情况。
关键词:导热系数,热阻,保温,隔热
参考文献
[1]05YJ3—1, 外墙外保温构造[S].
[2]孙犁.建筑工程概论[M].武汉:武汉理工大学出版社, 2004.
[3]胡伟, 贾宁.建筑设计基础[M].南京:东南大学出版社, 2005.
住宅建筑构造节能设计 篇9
关键词:住宅建筑,能耗,构造,节能设计
国内外超高层建筑工程的焦点技术问题多涉及结构的安全,但是涉及的建筑节能问题之深入研究和高新技术研发投入却还远远不够。我国建筑工程包括超高层建筑在内的公共建筑在2005年《公共建筑节能设计标准》颁布之前基本没有开展工程建筑节能的设计和审查,在标准颁布之后,虽然有些地区对照建筑节能标准规整了工程设计,但仍存在着许多的不足,如现行建筑节能设计标准约束不够严、建筑节能模拟优化设计技术障碍、工程设计依据的节能目标不够长远等一些重要的问题还没有得到有效的解决。
1 我国建筑能耗基本情况
近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中,由于我国主要是以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向大气中排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑节能也就成为关系国计民生的重大问题。
2 住宅设计最基本的节能意识
在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向、满足冬季的日照要求、充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本、最实用的节能措施。因此,我国现行国家标准GB 50096-1999住宅设计规范中规定“每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照,当一套住宅中,居住空间总数超过四个时,其中宜有两个获得日照。”在现行国家标准GB 50180城市居住区规划设计规范中,尚规定了住宅日照标准的最低时限。
3 住宅的主要空间与建筑节能设计
近年来,随着国家经济的发展,人们生活水平的提高,住房条件不断地改善。设计人员经过多年的推敲、探讨,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。住宅中的卧室不再是多功能的,已被更合理地理解为休息区,主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物,要求是轻松宁静、有一定的私密性空间。白天人们工作、学习、娱乐,即使在家各种起居活动也不在卧室中,因此以夜间睡眠为主,白天多是空关着的卧室,向南还是向北,有无直接日照,对于建筑节能而言差别不大。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。
因此,一套住宅中,卧室已经不是优先争取占据南向的唯一主要空间。“厅”在现代住宅中,已成为居住者各种起居活动的主要空间。白天的日照、阳光对于作为起居活动中心的“厅”来说,更有直接的节能意义。对于上班族而言,由于实行节假日、双休日制度后,白天在家的天数增多了,约占全年总天数的1/4。对于参考文献:老年人、婴幼儿来讲,则多数时间是呆在厅里的,即便学生,寒暑假、星期天在家,主要活动空间也主要是在厅里,所以住宅建筑中,白天,厅的使用频率比卧室高得多,起居厅已是住宅中的活动中心,是现代住宅中的主要空间。所以,如果是南向起居厅,室内的自然热环境较好,冬天可以大大地节约采暖和空调的耗能。
4 建筑构造节能设计
就目前国内的住宅节能现状来看,我国现行的节能标准与发达国家相比还存在很大差距,很多开发商在项目建设中更在意小区表象的豪华气派,在立面选材、景观铺地、绿化种树上不惜重金,而在节能设计上则能省则省。原因很简单,外在的东西购房者看得见、摸得着,有利销售,而内在的节能品质则是入住以后的事,当然这也与国内目前的项目公司体制有关。另外认为,即使在执行国家现行节能标准的情况下,在具体设计中除了要通过动态计算满足节能要求外,还应着重注意以下几个有关墙体、门窗、屋面节能方面的设计处理:
1)墙体节能:
墙体是建筑外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为外墙材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ 26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16 W/(m2·K),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因此在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。
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、观景要求的前提下,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隔热性能,减少外门窗本身的传热量。其节能措施主要有控制住宅窗墙比,提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透、改善住宅门窗的保温性能和设置“温度阻尼区”等。
3)屋面节能:
在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点:a.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;b.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,不仅适用于平屋面,也可用于各种曲屋面,其保温工程的适用广泛性更可显示出它的优越性。其主要技术指标,表观密度为110 kg/m3~150 kg/m3;导热系数为0.04 W/(m·K)~0.06 W/(m·K);蓄热系数为0.90 m2·K~0.11 m2·K。抗压强度大于0.2 MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18×10-7 g/(m·n·Pa)。这些指标充分体现了膨胀珍珠岩保温芯板密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的,在屋面工程实践使用中,收到了很好的技术经济效果。
4)住宅建筑节水:
a.由于我国水资源分布极不均匀,因此制定节水指标应当分区,建议按照年降水量分为五个区:丰水区(1 600 mm)、多水区(800 mm~1 600 mm)、过渡区(400 mm~800 mm)、少水区(200 mm~400 mm)和缺水区(<200 mm)。b.节水率(WCR)指标。要求住宅小区减少市政提供的水量,节约用水。按照上述分区,节水率指标递增。在不考虑污水回用的情况下:5≤WCR<15;考虑污水回用的情况下:15≤WCR<50。节水率并非越高越好,因为高节水率意味着要求更高的污水回用率,而污水回用是需要采用较高的处理技术,将会增加成本影响水价,应当选择技术经济的平衡点。c.具体措施。按照高质高用、低质低用的原则,确定合理的方案。优先选用节水器具和设备。合理控制末端出水压力。污废分流处理并回用。在绿化用水、冲厕用水、道路浇洒、洗车、扫除用水、景观补充用水及空调冷却用水补水中使用再生水,且水质应符合相应的标准。雨水收集并回收利用。
5 建筑节能设计应注意的方面
1)建筑外围护墙体耗能较大,占整个建筑耗能的25%左右。
建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,国外的一些高层建筑造成圆塔形,比如美国洛杉矶的好运饭店、法国戴高乐机场候机楼、纽约第三大街53号办公楼都是圆形或椭圆形。我们知道,相同的面积,圆的周长最短,这样使建筑外露面积较小。因此,基于能量损耗的考虑,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。
2)建筑的“风环境”是影响建筑耗能因素之一。
在冬季,风力对建筑的热损失很大,增大冷空气的渗透量,使室内热损失加大。若建筑某些部位处理不当,墙体内部则易产生冷凝水。因此,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。
6 结语
建筑节能是关系到可持续发展的重大举措,建筑节能已成为促进我国国民经济发展的重大战略性课题。同时建筑节能是一项政策性强、涉及面广、技术难度大的系统工程。我们必须高度重视节约能源资源的重要性、紧迫性,增加危机感与责任感,结合地域文化、技术及生态环境,设计出更人性化的节能建筑。
参考文献
[1]韦峰.建筑自然通风在设计中的应用[J].河南科技大学学报(自然科学版),2004(5):77-78.
[2]刘加平,武六元.建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J].能源工程,2001(2):65-66.
[3]刘衡.建筑的综合节能措施[J].墙材革新与建筑节能,2001(2):33-34.
住宅建筑节能设计探讨 篇10
关键词:住宅,建筑,节能,设计
0 引言
建筑节能关系到人类前途的命运,是中国经济可持续发展的重大课题。随着经济的发展和生活水平的提高,人们对建筑舒适度的要求也越来越高。如何在不断提高室内舒适度的同时,提高能源利用率,使建筑用能的总水平不断降低,走可持续发展之路,是实现我国国民经济和可持续发展的重要内容,同时也是保护资源、保护环境、减少污染的重要举措。
能源消耗最主要来源于工业、建筑和交通三部分,其中建筑能耗目前在我国占到全社会总能耗的1/3,而采暖、空调能耗占建筑物能耗的65%。我国北方采暖城市居住面积仅占城市居住面积的10%,而建筑能耗却占到40%。就我们山西省而言,2012年城镇化率超过了51%,既有建筑8亿m2,每年新增3 000万m2,建筑能耗占到社会总能耗的22.3%。住宅建筑节能设计的目的是为了提高人们生活的舒适度,而我国居民的建筑舒适度标准与发达国家相比还比较低,随着生活舒适度标准的不断提高,建筑能耗还将大幅上涨。因此,住宅建筑节能势在必行。2012年3月山西省新的节能地方标准DBJ 04-242-2012居住建筑节能设计标准已颁布,2012年6月1日起实施,节能标准达到65%。
1 影响住宅建筑节能的主要因素
1)建筑总体的布置直接影响建筑的能耗。房屋的朝向从两个方面影响着室内的温度,即主导风向和太阳辐射。夏季主导风向给室内以凉爽,降低空调能耗;冬季利用太阳辐射的自然能源,更多的获得太阳日照,减少供热能耗。因此建筑基地应尽量选择在向阳避风的地段上,为建筑争取日照创造必要的条件。
2)住宅建筑的主要组成部分外墙、外门窗及屋顶是影响建筑节能的另一主要因素。
a.外墙是建筑外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响到建筑的耗热量。特别是我们山西省大部分地区一直沿用的实心粘土砖,其保温性能就比较差。按照新标准(以多层住宅为例),当建筑物体型系数小于0.3时,属寒冷(A)区的山西省阳泉市其外墙传热系数限值应小于0.6 W/(m2·K)。370厚实心粘土砖外墙加上内外抹灰,其传热系数为1.53,远远大于限值0.6。370厚非粘土多孔砖传热系数为1.19,而370厚加气混凝土砌块传热系数只有0.54,小于限值0.6。通过以上比较可以看出,传统的由单一材料组成的外围护结构墙体,其热工性能指标已经不能满足节能建筑的要求。而复合墙体则充分利用各种材料的不同性能,来达到节能建筑所需要的围护墙体的热工性能指标,因此,在节能的前提下,应大力推广非粘土空心砖墙和复合墙体技术。
b.外门窗对建筑能耗的影响有两方面:一方面是窗的传热影响冬季采暖能耗,另一方面是窗受太阳辐射影响夏季空调降温能耗。因此,减少冬季流出室外的热量和夏季进入室内的热量、改善外窗的保温性能、减小窗的传热系数、抑制温差是节能设计的重要手段。新的节能标准考虑到由于各朝向受辐射热的程度不同,各朝向的窗墙比限值是不同的。特别是南向冬季进入室内的太阳辐射更有利于建筑节能。而住宅建筑是为家庭提供团聚交流、休息睡觉、做饭用餐、学习家务等的空间,对外窗的要求只要达到满足功能使用的窗地比和采光比即可,不需要过分追求室内的通透明亮,因为外窗的传热损失要比外墙大得多,任何一个外窗面积过大,都将严重影响整幢建筑的节能效果。
c.屋面作为建筑物的重要组成部分,其保温材料的好坏直接影响着建筑物的耗热量。现今许多高层住宅的屋面都会作为消防疏散平台,而一些大底盘住宅建筑,其大底盘的屋顶也都做成供居民休闲娱乐的屋顶花园,而且还要考虑消防车的通行,这样对屋面保温材料就有了更高的要求。要想耗热量小,保温材料的导热系数就要低,这样材料强度也随之降低,因此,不同的屋面对保温材料的要求是不同的。普通不上人屋面应该选用密度小、导热系数低的保温材料,以减轻屋面重量。而对于一些上人屋面和屋顶花园就要选用密度大,吸水率低的一些保温材料,除保证屋面的强度外,还要具有良好的保温隔热性能。
2 住宅建筑的细部节能设计
1)外墙的传热耗热量占围护结构总耗热量的28%以上,外墙面积的大小直接影响外墙的耗热量。外墙在进行热量传递时,在梁柱处很容易出现热流集中,此处即为热桥。热桥现象作为围护结构的一种常见现象,在很大程度上会影响外墙的保温效果。因为混凝土梁柱的导热系数远小于组成围护结构的砌体(如砖墙、砌块墙)的导热系数。因此在外墙节能设计时,一定要对不同材料的围护结构进行加权平均的算法来确定保温材料的厚度。除此之外,还要做好与外墙面有关的一些部位的保温,如:雨篷、空调板、不采暖阳台板等,现在通常的做法就是在板的上下均抹30厚玻化微珠保温砂浆。而飘窗上下围板及女儿墙的保温材料厚度应与外墙保温厚度相同。
2)外窗及窗与洞口之间缝隙的耗热量占围护结构总耗热量的50%以上,减少窗户的面积与缝隙的长度是节能设计的重要措施。现阶段高层住宅的外窗基本上选用了缝隙小、气密性好的平开窗。随着门窗保温性能的不断提高,门窗框与墙体之间的缝隙成了保温的一个薄弱环节。以前的施工做法都采用水泥砂浆填塞,这样缝隙很容易形成热桥,而门窗洞口侧面处于室外的侧墙也很容易使室内产生结露。为了更好的减少热量的流失,在窗框与洞口之间的缝隙采用挤入聚氨酯等高效保温材料进行填堵,窗洞口室外部分四周均抹30厚玻化微珠保温砂浆进行保温处理。
3 对住宅建筑节能设计中一些问题的探讨
1)飘窗的出现虽然增大了住宅的室内空间,但是节能新标准要求围板的传热系数与外墙相同,而飘窗围板均为混凝土板,其传热系数低,所用保温材料厚度比外墙还厚,使得外墙线条笨重,影响了外立面的整体效果。另外,在施工过程中一旦出现偷工减料,致使围板保温不够,冬季室内窗台“水流成河”,损害了用户利益。因此,住宅设计时飘窗应慎用。
2)新节能标准4.2.2.2规定窗墙面积比应按建筑开间计算,是因为窗的传热损失比较大,需要严格控制每个开间窗的窗墙比不能超限,虽然这样能更加精确的确定每个窗的选型,使得每个开间的耗热量都与之相匹配,但是如果出现在相同立面上的窗的材质不统一,同样也会给施工带来很多不便。而为了统一立面,设计中则会按照最大窗墙比的窗来选择窗型,这样也会造成不必要的浪费。
3)阳泉市属寒冷(A)区,屋面设计时,当地习惯做法是在顶层做双层板坡屋顶,一方面是为了丰富立面,另一方面是由于在双层板之间形成了空气层,使得顶层防水、保温均能达到良好的效果。现行新节能标准只对不采暖地下室顶板和采暖与非采暖空间的隔墙提出要求,而对双层板的坡屋面仍没有要求。以往我们在进行坡屋面节能设计时,顶层楼板通常按照不采暖地下室顶板的传热系数来计算保温厚度,而坡屋面只做构造保温。
4)由于建筑外墙保温大量采用燃烧性能为A级的保温材料,这样激发了A级保温材料的研发。于是市场上出现了许多新的保温材料,而设计人员在进行节能设计时却缺少与之配套的包括材料、设计、施工、验收等内容的技术规程,甚至有些保温产品如:相变材料等,用了几年以后才发现不适合做外墙保温。这样不仅浪费了材料,而且还没有达到节能保温效果,甚至给节能工作带来了许多不良影响。因此,还需要有关职能主管部门和权威机构进行监督和监管。
总之,建筑节能设计不能牺牲居住环境的舒适度,必须在保证环境质量的前提下进行节能设计。在未来“十二五”期间,山西省作为国家第九个转型改革实验区,要积极推广绿化建筑、低能耗被动式建筑、再生能源一体化建筑,对太阳能热水器的推广也将成为节能设计的一项重要工作。
参考文献
[1]DBJ04-242-2012,居住建筑节能设计标准[S].
谈住宅建筑的节能设计措施 篇11
【关键词】住宅建筑 节能设计 措施
一、前言
从目前建筑业的发展方向来看,低碳环保已经成为主流,建筑业的更要符合可持续发展的战略,因此,建筑节能的理念被广泛应用在建筑设计当中,并得到了使用者的一致好评。
二、住宅建筑节能设计的措施
1、在房屋规划中考虑节能设计
房屋建设之前,规划是很重要的,要从选址、布局、朝向、间距、春冬两季季风主导风向、太阳辐射以及建筑外部空间环境构成等方面综合深入研究。在整体布局方面, 既要结合当地的自然环境因素、气候特征、住宅的功能,又要符合居民的行为活动特点等, 按照冬季能为居住小区阻挡西北风, 夏季又能让东南风覆盖整个居住小区的要求, 尽量封闭居住小区的西北向, 合理选择封闭或半封闭周边式布局的开口方向和位置, 保证居住小区的组合避风节能, 进而形成优化微气候的良好界面, 建立气候防护单元。
在建筑的朝向方面, 要考虑我国大部分地区处于北温带, 住宅坐北朝南自古就被认为是最好的朝向。但是在现代住宅节能设计研究中,为了精确选择不同地理环境和气候条件下住宅节能的最佳朝向, 需要综合考虑住宅各朝向墙面以及居室内可获得的日照的时间、日照面积、有利于本地区气温特点的太阳辐射热量、可获得的紫外线量和住宅朝向与主导风向关系等各方面的因素, 并通过对有关数据进行实测统计和分析计算, 进而得出当地能满足节能要求的住宅建筑的最佳朝向或适当朝向。根据相关资料的数据分析, 我国大多数城市的住宅最佳朝向一般为南略偏东15度或南略偏西15度, 呈南北向布局, 这种布置方式可使每套住宅都兼有南北两个朝向, 并能够把主要居住空间尽可能设在南向。
2、在设计中充分利用自然资源
目前最为成熟的自然资源非太阳能莫属,作为洁净的天然能源,太阳能已逐渐由原来的补充能源向着替代能源转变,以缓解油、电、煤等资源紧张的问题。我国的太阳能技术经过20 多年的大力发展,相关产品的研发与生产技术已经拉近了与国外先进太阳能技术之间的差距,日益受到市场的青睐。另外,如果单从使用效果或是使用成本与投资的回收周期方面来看的话,利用太阳能的成本优势也是巨大的。
3、采用绿色建筑材料
住宅建筑的外围护结构隔热保温性能直接决定了室内环境的舒适性与热稳定性,同时对于降低住宅建筑能耗起到了关键作用。目前在我国较为常见的做法是完成外围护结构后,再将保温层附加其上,从而使热工性能得以改善。虽然这样做能够起到一定的节能作用,但由于高效保温材料的成本都较高,而且生产这些材料的过程也会使各类其他能源大量消耗。因此,在住宅建筑节能设计时,不能单纯地考虑建筑使用中的能耗,而是应从整体考虑出发。比如,利用农业副产品用作绿色建筑材料就是一种很好的尝试,既能够使农民获益、降低材料成本,同时还能使秸杆燃烧时的温室气体得到控制。
4、屋面节能设计
在住宅建筑外围护充分考虑节能设计后,还应对屋面隔热保温效果实施进一步加强。首先在选择保温层时,应选择导热系数较低且密度较小的材料,防止屋面厚度与重量过大;其次,就控制保温层的吸水率,防止因保温层吸水过量而使保温效果下降。如果所使用的材料吸水率较高,则应设置排气孔于屋面之上,从而将层内不易于排出的水分排除。目前,膨胀珍珠岩保温层就很好地解决了常规屋面保温材料的一些缺点,而且其不污染环境、价格成本低廉、施工简易。对于住宅建筑的其他部位则应以当地能源、环境保护等实际情况为依据来进一步进行经济技术分析。
5、门窗节能设计
在住宅建筑中,门窗部位是最易于导致能耗的部位之一,一般情况下,在观景、通风、采光、日照等要求得到保证的基础上,应尽可能将住宅门洞口面积减小,同时将门窗气密性提高,其具体措施包括:
(一) 窗墙比控制。所谓住宅建筑的窗墙比就是指住宅建筑中窗口洞口的面积和住宅建筑立面的单元面积之比,我国相关规范明确规定,南向、东西向、北向的窗墙比分别应小于50%、35%与30%。
(二) 外窗气密性提升。尽量使用密封性能良好、新型的门窗材料,如泡沫塑料密封材料等。墙与门窗框之间的缝隙则可利用松软弹性型材料、密封膏、
密闭弹性型材料等进行封闭。扇与框之间可利用回风槽、高低缝、橡塑或泡沫密封条加以密封。扇与扇的密封则包括缝外压条、高低缝、密封条等材料。玻璃与扇间可利用各类弹性压条实现密封。
(三) 门窗保温性能的改善。在满足阳台门、户门的防盗、防火要求后,应将岩棉板或是聚苯乙烯板填充入门空腹部位,使其绝热性能得以增加。建议采用塑料窗或是钢塑复合窗作为住宅建筑的窗户,防止金属窗的冷桥现象,可设置成三玻璃或是双玻璃,另外还应合理利用镀膜或是中空玻璃。将窗扇缝隙长度尽量缩短,多用大窗扇,使单块玻璃面积得以扩大。
(四) 温度阻尼区域。就是在室外与室内之间设置一道中间层,其作用是阻挡室外冷风的渗透,使外窗、外墙的热耗损得以减少。
6、住宅建筑内部保温节能墙体设计
(一) 墙体结构。也就是指预制品或是现浇混凝土的外墙部分,也指砖混结构或内浇外砌的砖墙部分。
(二) 空气层。空气隔离层在住宅建筑中较为常见,不但能够起到隔热保温的效果,而且还能够防止。
(三) 保温隔热层。其在住宅建筑的节能墙体中以主要功能部分存在,较为常见的绝热材料包括金属、无机、有机三大类。在选择时应以燃烧性能、蒸汽渗透率、抗压强度、导热系数等作为依据进行综合考虑后选择。
(四) 保护层。保护层的主要作用是避免保温层受到破坏,同时对室内水蒸汽起到阻止作用。基于环保、抗冲击、防火等因素的综合考量,应选择A级无机防火材料作为保护层的主要材料。
(五) 饰面层。前文介绍的A级无机防火材料同样适用于饰面层,或是在饰面层利用粘贴瓷砖、内墙涂料的方法同样能够取得较佳的效果。除此之外,结合所在地的地理与气候环境,同时对成功与失败的经验加以借鉴,在实现组合优化的前提下,新开发出来的住宅建筑墙体内部的保温板具备呼吸、抗震、防潮、抗冲击、隔音、隔热、保温等优点,并已经在部分住宅建筑工程中得到应用。
7、室内装饰的节能设计
在对室内的装饰设计中也要充分考虑到节能的要求, 减少多余的装饰, 使室内空间环境布置更趋合理化、人性化、自然化。采用高效率、低能耗的设备, 如人工照明中的低能耗节能灯具, 运行效率高的变水量、变风量、变制冷剂流量的节能系统。居室装饰设计, 优先选择太阳能、风能转化的热电、电能, 利用这类能源, 不但可以使室内环境更加清洁、舒适, 同时也可减少对室外环境的污染。
室内的家具设施是居民直接使用和接触最多的部分, 在选用家具的时候, 不但要考虑到形状、布置方式之外, 更要注意材质的质感和当地气候变化的可调整性。合理的家庭室内绿化能够改善室内空间与室外空间的隔离状态, 让人们对气候感受的心理需求达到满足。
三、结束语
通过以上7个方面的介绍,对住宅建筑的节能设计做了一个介绍。今后节能设计将会越来越普遍地应用在建设设计当中,特别是伴随着科学技术的飞速发展,各种类型的建筑材料、施工方法也更多的用于各工地现场。因此,更要求建设单位根据工程所在地的实际情况,为保证住宅建筑来选择最为合适、高效的节能产品,为满足人们生活品质的要求和节能环保要求提供坚实的基础。
参考文献:
[1] 蔡尹馥等. 住宅节能设计. 北京: 中国建筑工业出版社,2008.
[2] 刘岩松等. 多层住宅的节能体型控制. 住宅科技, 2002, ( 1) .
[3] 谢塘开等. 从建筑设计谈建筑节能设计. 建筑知识, 2001, ( 3) .
浅谈住宅建筑节能设计 篇12
目前外围护用的单一材料墙体, 往往不能达到保温、隔热的设计要求。要满足建筑节能65%的需要, 外围护墙体加上保温材料才可以解决。这里就先谈谈外墙保温中容易出现的现象和问题。
节能建筑由于外保温墙面处于自然环境之中, 经常受室外温度、湿度、太阳辐射等各种气候因素变化的影响, 易产生裂缝。所以要满足外保温墙体的保温要求, 杜绝裂缝是一个设计师经常被问到问题。造成外保温墙面裂缝的因素很多, 想要避免墙面裂缝, 必须在设计施工时解决。这里讲几个常见的现象。
首先有人以为, 为了避免裂缝考虑把面层做得厚实点。所以将面层抹得很厚, 用上高标号的水泥及砂浆。这样解决, 反而更容易裂缝。这是因为面层里面埋在砂浆层内的玻璃网格纤维布才是关键。砂浆层越厚, 其外表面离玻璃网格纤维布就越远, 玻璃网格纤维布难以起到抵抗表面开裂的作用。而且砂浆强度高, 是水泥标号高的结果, 一般说来, 其面层的收缩就越大, 就更易于开裂。所以采用厚度过大的面层及强度过高的砂浆都是不恰当的处理方法。
其次在设计图纸中, 设计师特别交代采用耐碱玻璃纤维网布。有人认为使用普通玻璃纤维网布, 好像没有什么问题, 实际是不行的。大家知道普通玻璃纤维是不耐碱的, 在碱与水的作用下, 网布会慢慢腐蚀甚至烂掉。恰恰水泥里面含有碱性材料, 所以施工埋入普通的玻璃纤维网布, 长久来说并不起作用。因此建筑设计说明中特意强调必须用浸有耐碱保护层的网布。还有耐碱玻璃纤维网布的孔眼也有要求, 不能采用像医用纱布那样孔眼的网布, 由于网布的孔眼太小, 其内外的砂浆为网布所分开, 不能融为一体, 实际是两层皮, 所以起不了抵抗表面拉力的作用。如果采用孔眼大一些的网布, 其内外的砂浆层就能相互嵌结成为一体。
对于外保温常用的聚苯板材料的重要一点, 设计上一般要求采用防火级别的聚苯板, 不允许用普通聚苯板取代。前几年曾经出现过施工工程中建筑失火的严重教训, 血的代价为我们敲响了警钟, 所以曾有一段时间国家公安部出台了一些文件, 明确了外保温材料的耐火级别。但是鉴于目前的市场情况, 最近2年, 结合建筑市场具体情况, 国家要求保温材料耐火必须达到B1级别, 同时结合建筑层数层间设置耐火A级别的防火隔离带等措施, 设计人员对此必须严格执行, 防患于未然。
除了外墙保温材料外, 外门窗的节能效果也不能低估。外窗保温隔热也是节能设计的一个重要部分。现行的河北省节能规范对不同朝向的外窗做了相应的窗墙比限制要求。北向当然最低, 南向较高也就是允许开窗面积较大。一旦超过限制要求就进行结构的热工性能权衡判断。所以有经验的设计师往往在设计方案的时候就考虑这个问题, 建筑立面外观上控制着外窗的比例, 尤其是北向。所以目前从节能方面考虑, 采用大片的玻璃幕墙已不太合时宜。这里还要强调两点:一是以前规范要求凸窗计算窗墙比时采用展开凸窗面积的方法, 现行规范已经改为凸窗外窗洞的面积。二是窗墙比需要计算同一方向最不利的房间开间的窗墙比。所以局部开间的大面积开窗也需要引起设计师的注意。
当然作为外窗节能设计也需要注意材料的选择。框材常用的无外乎断桥铝和塑钢材料, 玻璃常用的是中空玻璃。具体采用哪种材料不但考虑建设方的造价投入, 还有考虑窗墙比值的范围。同样规范有详细的要求, 大家知道断桥铝固然坚固但是金属的导热系数肯定要大于塑料, 所以有时候要结合外窗大小选用, 同时配合玻璃的材料共同达到外窗的传热系数限制要求。这里要说的就是能采用普通玻璃固然好, 一旦不能满足外窗传热系数的要求可以局部外窗玻璃采用LOW-E玻璃解决, 但是造价肯定是要高于普通玻璃, 所以要与外窗框材权衡考虑。外窗最容易出问题的地方就是既要求节能又要求防火, 目前来说无论玻璃还是框材都难以同时达到的, 所谓的鱼和熊掌不能兼得。同时消防部门对此要求很严格。可以在局部有防火要求的部位, 节能保温外窗外再增加一道固定的防火外窗, 此窗可以不做保温节能要求。这样整个外窗不受多大影响, 只是局部外窗受限制不能开启, 但是节能和防火都达到了要求, 同时还能维持外立面的美观要求及室内的采光日照要求。
最后, 就是楼梯间的保温材料也是不太容易处理的一个地方。首先, 楼梯间作为紧急情况下人员必须经过的逃生通道, 消防要求比较严格。设计上要求此处保温材料燃烧性能需要达到A级别, 所以普通的聚苯板就不可以使用在此处, 可以采用的材料同时能达到A级别的常见的有酚醛保温板, 岩棉板, 玻璃棉还有聚苯颗粒以及自调温箱变保温材料等等。但是不同的材料保温性能也就是导热系数不同, 导热系数太大往往造成保温材料过厚而影响楼梯间的疏散有效宽度, 而且随着人民生活水平的提高, 目前楼梯间基本都采用至少粘贴面砖的做法, 所以选择范围又进一步缩小。保温材料既要方便与面砖粘贴又要保温效果好同时还得达到A级别, 我们经过研究同时与当地消防部门和节能主管部门沟通, 目前较为理想的材料就是自调温箱变保温材料。此种材料不但适用于楼梯间, 建筑的公共走廊顶棚墙体都可以使用。
当然外保温设计还有另外需要注意的事项, 这里仅就上述几点做简要说明。让我们从设计上把关, 把保温做好, 让它真正的做到节能效果!
摘要:通过对节能住宅外保温做法的分析, 探讨节能设计中出现的问题, 以便更好的达到真正保温节能的效果, 创造舒适的室内生活空间。
【绿色住宅建筑节能设计】推荐阅读:
绿色节能住宅10-20
绿色住宅设计10-23
绿色建筑与住宅产业化11-23
住宅建筑节能设计05-10
现代住宅建筑节能设计11-16
绿色建筑生态节能设计10-26
绿色住宅小区07-13
低碳节能设计绿色建筑10-09
绿色生态住宅建设问题09-17
绿色生态住宅小区10-02