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住宅建筑节能设计

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住宅建筑节能设计

住宅建筑节能设计范文第1篇

关键词:节能住宅设计能源

一、发展节能住宅建筑的意义

在建筑领域,人类从自然界所获得物质原料的50%用来建造各类建筑及附属设施,建筑能耗在人类总能耗中所占比重约为1/4。在经历了数次能源危机以及对矿物能源资源的不可恢复性和温室效应对生存环境负面影响的认识越来越清楚之后,世界各国提出了控制矿物能源用量的增长,提高能源使用效率,开发新能源和可再生能源的目标。作为耗能大户的建筑业节能受到极大的关注。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。随着人们物质生活水平的不断改善,对住宅建筑的环境质量要求也日益提高。我国是一个经济快速增长、人口占世界20%的大国,也是能源相对匮乏的大国,已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。目前我国每年建成房屋面积已超过所有发达国家一年建成建筑面积的总和。建筑在生产和使用过程中要消耗全球资源中能源总量的50%,产生的污染也十分惊人。所以建筑节能和保护环境是摆在人们面前的紧迫课题。

二、节能建筑设计应贯彻的设计原则

各地区的节能建筑,必须适应本地区的气候特征,既不能照搬严寒地区的建筑型式,也不能照搬夏热冬暖及海洋性气候地区的建筑型式,更不能照搬四季如春的温和气候地区的建筑型式,一般说来设计时应遵循以下原则:

(1)建筑物尽量采用南北朝向布置。否则,须加强建筑围护结构的保温隔热性能而需增大建筑成本。

(2)建筑群之间和建筑物室内,夏季要有良好的自然通风,建筑群不应采用周边式布局型式。低层建筑应置于夏季主导风向的迎风面;多层建筑置于中间;高层建筑布置在最后面,否则,高层建筑的底层应局部架空并组织好建筑群间的自然通风。

(3)按相关设计标准的规定,尽量加大建筑物之间的间距,尽量减少建筑群间的硬化地面,推广植草砖地面,提高绿地率,加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系,以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射,减小地面对建筑物的反射辐射。

(4)应控制建筑物的体形系数不超过节能设计标准的规定。即尽量减少外墙的凸凹面和架空楼板,坡屋顶宜设置结构平顶棚或降低坡度,应采用封闭式楼梯间等。当体形系数超过标准的规定时,应加强围护结构的热工性能,计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。

(5)不应设置大窗户,窗户大小以满足采光要求为限。门窗玻璃应采用普通透明玻璃或淡色低辐射镀膜玻璃的中空玻璃,居住建筑和办公建筑不应采用可见光透光率低的深色镀膜玻璃或着色玻璃。还要求外门外窗具有良好的气密性、水密性、不小于30分贝的隔声性能和不小于2.5kea的抗风压性能。

(6)屋顶和外墙既要保温又要隔热,其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定,还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。屋顶和外墙,不能采用单一的轻质材料和空心砌块材料,最适合采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法。

(7)屋顶和外墙的外表面,宜采用浅色饰面层,不宜采用黑色、深绿、深红等深色饰面层,否则应加大屋顶和外墙保温隔热层的厚度,计算其夏季的内表面计算温度不超过36.9℃,宜低于35℃。

(8)加强分户墙和楼地面的保温性能,使其符合建筑节能设计标准的规定。居室及办公室楼地面面层的吸热指数还应符合民用建筑热工设计规范的规定。

(9)设有集中采暖、空调的节能建筑,应选用高效、低能耗的设备与系统,不得采用直接电热式采暖设备和装置,应设置分室温度控制装置。除上述9点之外,节能建筑还应具备设计规范所要求的隔声性能等适用性能、安全性能、耐久性能和环境性能。

三、节能设计在我国住宅建筑中的应用措施

(一)屋顶保温隔热的节能设计

在住宅建筑屋顶构造设计中,应使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计,这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度,同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。我国冬季的采暖大多数地区还在用煤,夏季的降温一般都是用电,合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。

(二)门、窗系统的节能设计

外门窗是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位,其面积约占建筑外维护结构面积的30%,其能耗约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3,所以门窗是外维护结构节能的重点。在节能措施上,首先在保证日照、采光、通风、观景条件下,要尽量减少外门窗洞口的面积。其次,可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内。再次,加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一,提高门窗气密性。最后,在经济状况允许的条件下,可考虑使用新型保温节能门窗,能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能。

(三)建筑外墙节能设计

以往以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准,按照新标准在单一材料墙体中,只有加气混凝土能满足要求,所以应发展复合墙体技术。设计中主墙体可采用混凝土空心砌块、空心砖墙体、空心砌块墙体、现浇混凝土墙体,然后加以轻质高效保温层和耐候饰面层。保温层可放在承重层外侧,特别提到的是复合结构中常采用单层或多层封闭空气间层与带反射材料的封闭空气间层,在增大热阻、满足保温的同时还可以减轻围护结构的自重。

四、结语

在建筑节能设计方面,通过以上几方面的优化设计不仅可以解决国家的能源问题,同时也可以促进建筑技术和建筑产业的发展,为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活水平起到一定的作用。

参考文献

[1]王玉玲,朱江雁,.浅谈住宅建筑节能设计[J].新疆化工,2006,(1).

住宅建筑节能设计范文第2篇

关键词:建筑设计节能设计重要性

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

1 建筑节能的重要性

目前世界范围内大部分天然资源已日趋枯竭,比如石油、煤炭、天然气等三种传统能源,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能,就我国来说,这个问题尤为严重。

我国能源发展主要存在四大问题:①人均能源拥有量低、储备量低;②能源结构依然以煤为主,约占75%,全国年耗煤量已超过13亿t;③能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送;④能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10%。

随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400多亿m2,绝大部分为高能耗建筑, 且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。

2 整体及外部环境的节能设计

2.1选址要合理

一般来说,建筑选址主要是根据当地的天然气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件, 同时又要不破坏整体生态环境的平衡。

2.2外部环境设计应合理

其次是建筑位址确定之后,应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:①在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪;②创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。

2.3合理的规划和体型设计

根据当地的各种自然因素,对建筑规划和体型进行合理设计,能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向同时满足夏季防热和冬季保温通常是困难的,因此, 只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出适合这一地区气候环境的最佳朝向和较好朝向。

3 建筑各部位的节能构造设计

3.1墙体节能

墙体是建筑护结构的主体,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墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995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1.16W/(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。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。

3.2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。

3.2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,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节能建筑设计要点

4.1自然条件

地区自然条件特征包括太阳能辐射强度、最热(冷)月平均气温及空气湿度、夏(冬)季主导风与平均风压、雨雪量等要素。这些要素是我们节能设计需要注意的“自然条件”。此外,还需注意区域的“微环境”,如地形条件、地表环境、地表土壤和环境植被等。

4.2通风

良好的自然通风,既有利于改善室内的热舒适程序,也可减少开空调的时间,降低建筑物的实际使用能耗,因此在建筑单体设计和群体总平面布置时,考虑自然通风是十分必要的。可现在有的楼盘本来自然通风良好,却将南向平台用玻璃密封起来,形成所谓“阳光房”,阻断自然通风,是达不到建筑节能设计标准要求的。

4.3建筑物朝向

朝向对建筑能耗的影响,除了通风之外,还有太阳辐射。太阳辐射得热对建筑能耗影响很大,夏季太阳辐射得热增加制冷负荷,冬季太阳辐射得热降低采暖负荷。总之,由于太阳高度角和方位角的变化规律,南北向的建筑夏季可以减少太阳辐射的热,冬季可以增加太阳辐射的热,是有利的朝向。在规划条件允许的情况下,应该优先采用南北或接近南北朝向,尽量避免东西朝向。经计算若将南北朝向的建筑旋转90°成为东西朝向,其建筑的能耗会增加一倍。

4.4合理控制体形系数

建筑物体形系数是指建筑物的外表面积和外表面积所包的体积之比。体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著,体系形数越小,单位建筑面积对应的外表面积越小,护结构的传热损失就越小。从降低建筑能耗的角度出发,应将体形系数控制在一个较低的水平上。但体形系数不只是影响围护结构的传热损失,它还与建筑造型、平面布局、采光通风等紧密相关。体系系数过小,将制约建筑师的创造性,造成建筑造型呆板,平面布局困难,甚至损害建筑功能。当然,我们也要避免片面追求怪异、表面积过大的建筑造型。

4.5正确控制窗墙比

住宅建筑围护结构中热工性能最薄弱的环节是窗户。一般而言,窗户的保温隔热性能比外墙差很多,夏季白天通过窗户进入室内的太阳辐射热也比外墙多得多,窗墙面积比越大,则采暖空调的能耗也越大。窗墙比就是建筑外窗总面积与护墙体总面积之比值。由于护墙体的热工性能比玻璃窗户要好。尽管外窗面积比外墙面积要小得多,但通过外窗得失热量却占护结构得失热量的40%左右,因此需根据不同地区气候特征合理控制窗墙比。

4.6屋顶的保温隔热

在夏季,太阳辐射强度大,屋顶外表面温度最高达到60~80℃,顶层室内温度受其影响会提高2~4℃。屋顶在整个外包面积中占的比例不大,但对顶层房间而言却是比例最大的围护结构,而且水平面的太阳辐射也远大于垂直墙面。在冬季,屋顶对外散失热量,又增加了室内的空调热负荷。屋顶的保温隔热设计类似于外墙。从长远来看,我们应鼓励外墙和屋顶采用薄抹灰膨胀或挤塑型聚苯乙烯板外保温等较高档的节能技术和产品,热工性能应突破标准的规定值。屋面隔热保温除采用倒置式设计外,蓄水屋面和种植屋面越来越引起人们的重视。

5 结语

面对全世界的各种天然能源的日渐短缺,我国也不能例外的面对各种能源问题,而建筑能耗在能源总消耗量中占很大部分,现阶段,如何在建筑设计中融入节能的设计是非常必要的。建筑设计应结合当地的事实条件比如地理环境、气候条件,按照国家的节能政策和节能标准的规定,在传统民居中吸取营养,充分地利用地方材料,从建筑的整体设计和局部细节,包括外观和内部的设计方面,整体结构设计和细部深化等方面全方位进行节能设计,只有这样才能打到真正的节能。

参考文献:

[1]邱永亮,朱菊梅.住宅建筑节能优化设计的探讨.陕西建筑.2005

住宅建筑节能设计范文第3篇

关键词:住宅小区;建筑节能;节能设计

一、住宅小区节能设计理念

技术的进步使得空调、暖气等采暖制冷设备广泛应用于住宅建筑中,住宅小区建筑一瞬间成为高能耗建筑。据统计表明,我国能源消费总量所占的比例已从上世纪70年代末的10%,上升到近年的30%左右,加之我国大部分地区气候条件多为冬冷夏热,煤炭采暖,空调制冷等设备产生的巨大建筑耗能量,对城市生态环境和住宅居住环境造成了一定程度的污染,严重影响到居民的身心健康。种种副作用的出现和能源的日益匮乏,使得人们对建筑节能的意识逐步提高,对节能设计的要求也随之不断完善。

节能设计是指在少使用或不使用采暖、制冷设备的前提条件下,尽可能采用自然通风,合理建筑总体规划、加强墙体节能、外门窗节能等措施,让室内气温一年四季维持或接近在人体舒适范围之内。在进行建筑节能设计时,首先要符合我国现行国家标准《住宅设计规范》要求;其次对住宅小区的节能、绿化生态设计要尊重当地居住生活习惯,适应当地的气候特征,以发展地方建筑文化为基础合理节能设计;最后,要统筹全局着眼于城市总体规划战略,从经济性、全局性、地方性出发,结合建筑市场运作,把节能技术和绿色生态建筑相融合,形成一整套住宅产业化技术。总之,在进行住宅小区节能设计时,要始终将“统筹城市总体规划战略,发展地方建筑文化,采用新技术、新工艺、新材料等生态节能措施,达到人与自然的和谐统一”,作为建筑节能设计的理念,方能长久服务社会,造福黎民。

二、住宅小区建筑总体节能规划

住宅小区建筑总体规划设计应与单体建筑相协调,与节能设计相配合,应统筹考虑建筑宏观因素,如朝向、方位、日照间距、通风、绿化等, 充分利用当地的天然热源、自然风等来实现小区内每栋住宅单体夏季都有充足的迎风面,冬季都有充足的日照,通过利用自然能源来满足建筑通风、采光与采暖的要求,达到建筑节能的目的。其中自然通风就是实现建筑节能的有效手段之一,它可以大大减少空调、暖气等设备带来的高能耗,改善室内热环境,降低建筑物的实际使用能耗。特别是高层住宅建筑群内部易受到回旋涡流的作用,容易出现死角,不利于室内的自然通风,所以调整好建筑单体之间的组合,使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外,避免出现滞流区,十分重要。同时在总体节能规划时,建议可以合理利用雨水回收系统,透水地面砖等节能、环保技术以及配套设备(能源供应、小高层给水、公共照明、电梯等)采取节能措施,大力推广部分太阳能热水供应系统等先进技术,可以形成全方位的住宅建筑节能体系,能够实现低能耗、高舒适的住宅居住环境。

三、住宅建筑平面节能设计

实践证明:建筑平面的巧妙设计能够获得良好的节能效果。我国地处北半球,太阳方位角和高度角的变化规律使得南向成为最佳节能的建筑朝向,而且南朝向的建筑与我国夏季盛行的东南风可成垂直关系,容易形成自然通风中的最佳“穿堂风”,避开冬季寒冷的西北风。故建筑平面宜设计成南北向,而且将居民长时间活动的居住空间,如客厅、主卧等设于南向位置,可以很好地利用自然环境,达到室内环境的最大舒适度,为住户节约空调和采暖的能耗。同时将平面功能比较次要的卫生间、电梯、楼梯、机房等布置于日照、通风条件较差的北向或长时间接受太阳辐射的东西向,可避免冬季西北风灌入,起到很好地保暖节能效果。

四、住宅建筑体型节能设计

建筑设计中,减少建筑物外表面积,适当控制建筑体型系数(即建筑物外表面积与其所包围的体积之比),减少建筑面宽,加大进深或增加组合体,也是节能措施之一。从建筑外观形态上来讲,建筑体量大小和平面是否紧凑是影响能耗的两大因素。所以节能设计时建筑体型的平面、立面凹凸通常不宜变化较大,特别是背阴面北侧墙体的凹凸变化和外墙面积的增大均不可过大。总体来说进深大的建筑比进深小的好,长的建筑比短的好,外观整齐的建筑比凹凸变化的好。换言之就是,建筑体型系数越小,护结构的传热损失越小,对建筑节能越有利,对其适当控制可达到有效节能的目的。

五、建筑构造节能设计

对建筑构造节能的设计,个人认为选择成本适宜、保温隔热性能好的维护结构、节能材料及节能技术是实现建筑节能的关键。

①墙体节能设计:墙体是住宅建筑护构造的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国住宅小区一般由剪力墙结构组成,故大力推广保温隔热性能较好的烧结多孔砖和加气混凝土砌块以及复合墙体技术是实现节能设计的重要措施,因为使用此种保温材料能够有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等,而产生“断桥”作用,达到预期的节能降耗效果。

②门窗节能设计:门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,应尽量减小住宅门窗洞口的面积,控制住宅窗墙比;提高外门窗的气密性,减少冷风渗透;保证门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。具体可设置北向、东西向、南向的窗墙比不超过20%、30%、35%。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。所有外窗及阳台封闭门窗采用喷涂铝合金型材、塑料窗等,避免金属窗产生的冷桥。也可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃等诸多措施,均可起到减少能耗损失达到有效节能的目的。

③屋面保温隔热节能设计:建议小区屋面采用“倒置式隔热保温屋顶”技术,采用XPS 保温板放置在屋面的防水层上,此板在屋面上长期与水汽接触时,能保持恒定的低导热和高抗压性能。

六、住宅建筑绿化节能设计

绿化住宅建筑对节能降耗的功效也是不容忽视的,它可以有效改

善小区的微气候。

①屋顶绿化:即在屋顶种植空中花园,不但美化家园,让人赏心悦目,还能为住户提供户外活动和交往的空间,更重要的是兼具了很好的保温隔热效果。

②西墙绿化:植物具有调节气温的作用。在日照强烈的墙面,种植植物可以吸收太阳热量,减少传入室内的热源。故最简单的做法就是在建筑西墙上种植爬墙虎,来遮挡阳光直射墙面,通过叶面蒸发带走部分能量,减少温室效应。

③阳台绿化:阳台绿化也是绿化系统中的重要环节。具体做法是根据阳台外沿尺寸的大小,在充分考虑到住户操作安全方便和易于组织花槽排水后,设计适当宽度和深度的花槽,由住户自行种植或放置花盆,来美化室内环境,有效调节气温。

住宅建筑节能设计范文第4篇

关键词:住宅;节能设计;墙体节能;门窗节能;单体节能

Abstract: In recent years, with the continuous improvement of people's living standards, people are concerned about the residential quality at the same time, more and more emphasis on the energy-saving effect of the residential energy-efficient buildings has become a major trend in the development of the construction industry. In this paper, the author many years of practical experience, analysis and discussion around contemporary building energy efficiency design features, for my colleagues a reference for, to help to further enhance the level of contemporary residential energy conservation.Keywords: residential; energy-saving design; wall energy saving; doors and windows energy saving; monomer energy efficiency

中图分类号:S210.4 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

引言:在过去的时间里,我国的建筑也取得了突飞猛进的发展,为人们提供了更加舒适和便利的生活环境。然而在各式各样的住宅建筑拔地而起的同时,也引发了巨大的能源消耗和环境污染问题,建筑节能设计已成为世界范围内建筑发展的基本方向。如何进行节能设计,如何更好地落实国家对建筑节能设计的相关规范与政策,为人们营造舒适、健康、节能的居住环境,已成为当代住宅设计人员的迫切需要解决的重要问题。

概述

所谓建筑节能并不是消极意义上的节省,而是积极的提高能源的利用效率。换句话说,也就是在建筑中合理的使用和利用能源,不断地提高能源利用效率。

建筑业作为高能耗行业,其高能耗问题已日益受到人们的关注。尤其是近年来,我国建筑业飞速发展,带来了能源的巨大消耗,加剧了能源危机。大力发展节能型建筑是社会经济发展的需要,能够有效缓解能源紧张的局面,减轻环境污染,推行建筑节能势在必行。大力发展建筑节能,加强建筑节能是关键。近年来,人们对生活质量的要求不断提升,住宅节能设计的重要性日趋凸现出来。

节能设计要点

一)建筑物整体节能设计

所为建筑物的整体节能设计主要包括建筑物的体型规划与设计。所谓住宅的体形规划与设计,主要是指对住宅的整体体量、朝向及形体组合等各个方面的合理设计,它能够使住宅更好地适应微气候环境,并充分利用有利的因素来达到节能降耗的目的。例如,蒙古包的设计就能够很好的适应草原的恶劣气候,能够有效地减少散热面积、抵抗风沙的侵袭。

此外,合理的选择住宅的日照及朝向,建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向,应尽量使住宅主要房间在冬天避开主导风向且日照充足,在夏季避开太阳辐射并且能够充分利用自然通风。

实际上,建筑物的朝向往往会受到地区历史文化、城市规划、地形等多方面因素的影响,要想兼顾夏季放热和冬季保暖并非易事,在实际设计过程中,应全面考虑各种因素的得失,选择最佳朝向,进而达到更好的节能效果。

二)单体节能

建筑单体节能是提升建筑物整体节能效果的关键所在。下面主要针对住宅的墙体节能设计、屋面节能设计以及门窗的节能设计进行分析:

门窗节能设计

外门窗传热系数较高(通常为墙体的3到4倍),是住宅耗热的一个主要途径,因而,加强住宅的门窗节能设计对于提升建筑物的节能效果至关重要。在进行设计时,应抓好以下几个重点:

(1)控制窗墙比:控制好不同朝向的窗墙面积比,减少不利朝向的热能损失。尤其在寒冷地区,为了有效的减少冬季的能耗损失,则应尽可能减少北向开窗面积。我国的民用建筑节能设计标准规定,不同朝向的窗墙比应满足以下规定:

不同朝向的窗墙面积比

如超过表中所规定的数值,则应调整外墙和屋顶等围护结构的传热系数,从而使建筑物的耗热量指标满足相关规定要求。

(2)设置外遮阳:对于夏季温度较高的地区,可以在住宅的外窗设置外遮阳,进而切实降低夏季制冷能耗。

(3)合理设置门窗通风换气,尽可能采用自然通风。

(4)对于冬季温度较低的地区,应在住宅的外门设置门斗等,切实减少冷风渗透,提高保温效果,降低取暖能耗。

(5)尽量少做落地窗和飘窗等,并且要在满足自然通风的前提下,结合房间的实际功能强调开创有别。

(6)选用胶条密封,提高门窗的密闭性;选用节能效果较好的门窗配件、材料和窗型。

墙体节能设计

除了门窗之外,墙体也是住宅室内外热交换的一个主要介质,加强住宅外墙的保温隔热能够有效避免能量的损失,进而降低能耗、提升节能效果。

1)保温隔热

首先,在住宅外墙设计中,应在保证满足其基本的承重、安全围护等功能的前提下,优选具有良好保温隔热效果的墙体材料,并且还应对传热性较好的墙体部位加设保温隔热层,避免过高的能耗损失。

2)节能构造设计

对于住宅的墙体节能设计,除了要采取相应的保温、隔热措施之外,还应结合住宅所在地区的气候条件等,对建筑物进行特殊的构造设计,进而有效地改善住宅的微气候环境,更好地提升节能效果,例如,水墙、夹心墙体设计设计及导风墙体设计等。

3)合理控制体形系数

还要尽可能减少住宅的体型系数, 所谓体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的之比。在进行建筑设计时,减少建筑物的外表面积,避免过多的形体凹凸能够达到良好的节能效果。体形系数越小、节能效果越明显;外表面越整齐节能效果越好。

建筑物的节能设计标准规定:应将建筑物的体形系数控制在0.30以内;如果大于这一范围,则应在外墙采取措施加强保温。

4)墙体朝向与面积

在设计中,为了获得充足的太阳辐射热能,应根据墙体朝向的不同合理设置墙体面积。应尽量扩大南向墙面面积,对于其它朝向的墙面面积则应尽可能缩小。

住宅建筑节能设计范文第5篇

【关键词】住宅建筑;节能设计;建筑节能

1.前言

我国当前建筑领域中,能耗量占据全国总能耗量1 /4左右,居耗能之首。近几年,建筑业的发展非常迅速,对于建造与运行所耗费的能源需求也相应的增长很快,特别是建筑采暖以及空调方面的能耗。一些气候严寒的地区,住宅建筑耗费的能量达到当地社会总能耗量的50%左右。因此,住宅建筑的节能设计与研究工作一直是节能工作中的核心组成部分,涉及的内容从规划设计再到使用管理等诸多方面{1]。而当前住宅建筑普遍面临节能投入少等问题,因此,节能设计问题将成为建筑节能中的重点关注内容。

2.关于住宅建筑节能设计相关背景概述

2.1 住宅建筑节能内涵及内容分析

住宅建筑的节能设计指的是通过进行科学合理的建筑设计,并选用满足节能设计要求的屋面隔热和新型墙体填充材料,以及门窗设计、空调节能设计等节能措施,来执行住宅建筑相关节能标准活动。在这个环节中,包括了加强对住宅建筑能耗设备的使用及管理工作,以及设计科学合理的建筑结构,从而提高住宅建筑的采暖、照明、给排水以及通风等系统的运行效率,并提高可再生资源运用能力,最终将住宅建筑能源消耗量降到最低水平。

在进行住宅建筑的节能设计过程中,通常包括以下环节:首先,要合理地规划好节能方案。从住宅建筑所处的环境特点出发,依据国家和地方上关于住宅建筑的相关节能标准,来综合分析与研究住宅建筑的开发利用以及维护成本等问题[2]。合理规划节能设计方案,有利于保障住宅建筑的节能实施效果。

其次,合理地选用节能材料。在节能材料的进场前,必须严格依据相关标准规范及节能设计要求进行核对,仔细审核节能材料的相关质量保证信息以及技术推广专业证书。针对保温隔热、外窗、中空玻璃及幕墙玻璃、风机盘管、低压配电缆和电线等,使用前都必须依据相关标准要求,进行取样试验,禁止达不到节能设计要求的材料流入到住宅建筑的施工过程中。

2.2 住宅建筑在节能设计中应注意的问题分析

2.2.1 布置合理的住宅建筑平面结构

在设计住宅建筑的单体平面结构时,应当充分考虑到住宅建筑的节能设计要求。选择平面时,要从住宅建筑的实际功能要求和可以利用的地形特点出发进行设计,围护结构设计时,表面积越小时,散热量应当也越小。在选择建筑长度时,要注意,住宅建筑的楼层数比较少时,当住宅建筑的长度逐渐增加时,相应的能耗量会明显减少。设计住宅建筑的宽度时,需注意的是,随着住宅建筑的宽度增加,住宅建筑的能耗数量将逐渐减少。此外,还应当注意住宅建筑的朝向,尽量将房间设计成南北走向,以最大限度的减少住宅建筑的能源消耗量。

2.2.2 将住宅建筑的体型系数控制在合理的范围内

体型系数指的是住宅建筑的表面积和此建筑物所能包围的体积比值。建筑物体型的变化,通常会导致住宅建筑采暖以及空调系统能耗量发生变化。当住宅建筑的体积相同时,建筑护的结构面积越小时,热量向建筑外传输的量就会越少,因此,体型系数对于住宅建筑的节能设计工作起着重要的作用。

一般来说,住宅建筑的体形系数都是位于0.3以下。同时,住宅建筑的平面和立面上要避免大量凹凸面的出现,尽量将平立面设计的比较规整,以减少住宅建筑表面体积,最终减少住宅建筑的能量损失,增强住宅建筑的节能水平。从大量建筑工程设计实践中可以发现,通过住宅建筑体型来有效控制住宅建筑的单体能耗措施主要有:首先,将住宅建筑体型设置为长方形,注意将住宅建筑的长轴部分设置为自东至西走向。其次,加大住宅建筑的进深程度,合理地设计住宅建筑的层数,也就是层高。此外,还需要注意利用当地自然条件,以做到争取增加冬季时直射进住宅建筑内的阳光,并减少夏季时的阳光照射{3]。最后,应当注意采取有效措施,优化住宅建筑的体型设计工作,充分利用住宅建筑额自然穿堂风,来形成小型空气对流,从而为住宅建筑营造一种舒适凉爽的小气候,最终降低暖通空调系统的能源消耗量。

3.住宅建筑各环节节能设计的具体内容分析

3.1 住宅建筑总体规划上节能设计分析

在住宅建筑的总体规划上,应当与单体建筑设计相协调,并且注意充分考虑及分析各种宏观层面因素,例如地区、方位、朝向、建筑布局以及地形地势特征等因素对单体建筑布局影响。充分利用住宅建筑所在地的天然热源以及风源等能源,来实现让每栋住宅建筑在夏季时,都可以拥有充足迎风面,而冬季时,都能拥有充裕的日照,从而适应住宅建筑的采暖、采光以及通风等方面的要求。单体建筑之间进行组合,将直接关系着气流形成以及对流效果。尤其是高层住宅建筑群里边,容易受到涡流回旋的作用,从而导致气流死角出现,不利于住宅建筑的自然通风设计,最终在小区内形成不利的微气候。

所以,为了在小区内营造一个舒适的微环境,需要对单体建筑间的组合进行调整,使每栋住宅建筑都处在周围建筑的气流旋涡之外,以避免出现气流的滞流区。此外,绿化及水体有助于改善小区微气候,在设计时,要结合住宅建筑居住特点规划绿化及水体布置情况,以进一步改善住宅建筑的物理环境。只有这样,才可以促使住宅建筑热岛效应的降低以及局部气候的改善,最终确保住宅建筑的温度、湿度以及气流速度、热岛强度的指标满足住宅建筑的节能设计需求。

3.2 住宅建筑的门窗节能设计分析

门窗是住宅建筑能耗散失中最薄弱部位,其能耗量在住宅建筑总能耗量所占的比例较大。因此,在保证采光、日照、通风以及观景要求前提下,应当尽量减小住宅建筑门窗洞口面积,并提高门窗气密性,以减少冷风的渗透,最终减少门窗自身传热量,提高门窗保温性能。

首先,需要控制好住宅建筑窗墙比,也就是窗户洞口面积和住宅立面单元面积之比。为了将窗墙比控制在合理的范围内,应当严格按照相关标准,针对住宅建筑方位的不同采取对应的窗墙比。

其次,为了减少冷空气渗透以及传热损失,应当选取密封性好的新型门窗填充材料,并设置相应的泡沫塑料作为密封条。同时需要在扇和玻璃之间安装弹性压条、扇与扇之间安装好密封条、框与扇间安装橡胶或泡沫密封条、框与墙体之间缝隙处安装密闭性及弹性松软性材料等。

最后,为提高门窗的隔热保温性能,可以选用塑料窗或钢塑复合窗作为住宅建筑窗户安装材料,以避免金属窗出现冷桥现象。在采用中空和镀膜玻璃时,还可以将窗户设计为双层玻璃或三层玻璃,以减少窗扇缝隙处的能耗损失。