1、解读节能设计在住宅建筑中的应用摘 要:建筑在使用过程中会大量消耗自然资源,直接影响到人类社会的可持续发展。近几年住宅节能的重要意义已逐步受到建筑师重视,如何在住宅建筑设计中,更好地利用自然能源,提高住宅建筑中能源利用效率,则是建筑师需要探讨的课题。本文主要就住宅建筑节能设计的相关问题进行探讨。 关键词:建筑;节能设计;发展趋势 Abstract: Building will consume a lot of natural resources in the use process, directly affect the sustainable development of human soc
2、iety. The important significance in recent years residential energy conservation has gradually by architects pay attention, how in the residential building design, better use of natural energy, improve energy efficiency in residential building, it is the architect need discussing. This paper mainly
3、related to the residential building energy efficiency design was discussed. Keywords: energy-saving building; design; development trend 中图分类号:TU2 1.住宅建筑节能设计的关键技术及重要性住宅建筑节能是我国建筑节能工作的重要内容,低能耗节能型住宅是住宅建筑发展的必然趋势。住宅节能设计作为一个具有复杂性与整体性的设计系统,其核心一般在于技术因素,主要包括外挂式外保温、防噪音、采光、自然通风、屋面保温、水处理以及垃圾处理等七大核心技术系统。节能设计中提供足够
4、的技术支持,能够有效降低能耗和减少环境污染,在节能减排方面具有十分重要的现实意义。因此,近年来的建筑工程建设十分重视节能设计工作,其重要性主要体现在三个方面。 1.1 促进环保,建设绿色住宅。随着社会文明的不断进步,人们对居住环境的要求越来越高,更关注建筑的人性化设计和居住的生态环境、舒适度、健康指数。在倡导节能环保理念的背景下,对住宅建筑进行节能设计,避免因高能耗带来的资源浪费、健康伤害和生态环境污染问题,提高居民的生活品质和幸福指数。 1.2 实现节能,降低生活成本。现代建筑设计引入节能减排机制,应用先进的节能技术和节能材料,如保温技术、控制建筑形体、新型墙体材料、中空玻璃等技术材料的使用
5、,有效提高了住宅建筑的热环境质量,提升住宅的热效率,既节约能源,又降低了居民的生活成本。 1.3 减小能耗,促进经济发展。我国是能源消耗大国,消耗总量位居世界第二,其中,建筑耗能、工业耗能与交通耗能成为我国能源消耗的三大硬伤,而建筑能耗就占总消耗量的 1/3 以上,形势十分严峻。因此,从住宅建筑节能设计上实现节能降耗,改变建筑耗能过度的现状,以促进社会经济的持续稳定发展,是功在当代、利在千秋的美事。 2.住宅建筑节能设计具体方案 2.1 外墙墙体、屋面采取保温隔热措施。严寒和寒冷气候区居住建筑应首选外墙外保温系统。如果绝热材料在建筑物外墙的外侧,则称为外保温墙体。 (1)墙体结构层:系指混凝土
6、现浇或预制品的外墙,内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。 (2)外保温节能系统可以消除外墙、屋面结构性热桥的影响,外墙的热桥部位,如:钢筋混凝土楼板、梁、屋面;女儿墙内外侧、突出墙面的阳台板、雨篷、空调机搁板等部位采取保温处理,以保证热桥部位的内表面温度在室内空气设计温、湿度条件下不低于露点温度。 (3)保温隔热层:这是节能墙体、屋面的主要功能部分,常用绝热材料可分为有机、无机。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。 (4)保护层:主要功能是防止保温层受破坏,并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击
7、和环保等方面的考虑,宜选用 A 级无机防火板为保护层材料。 (5)饰面层:由于 A 级无机防火板具有优良的表面亲和特性,所以各种饰面材料均可使用,选用的外墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。结合各地的气候和地理环境,借鉴各方面成功和失败的经验,在优化组合的基础上开发的墙体外保温板,具有保温、隔热、隔音、防潮 抗冲击、抗震、呼吸等功能,已在工程中应用。 2.2 改善门窗性能。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
8、本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:(1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是按建筑开间计算,DBJ04-242-2012民用建筑节能设计标准(采暖居住部分) 对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过 30%、35%、50%” 。 (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
9、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桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。 (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
10、损。在住宅中,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,屋面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。 2.3 使用节能的绿色建筑材料。建筑外维护结构的保温隔热性能直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性,对降低建筑能耗起着至关重要的作用。建筑材料就不但要有出色的保温隔热性能,其加工生产过程也应当简单易行,节省能源。实践表明,创造性地采用新型建材往往可以变废为宝,减少污染和能源浪费,从而达到一举多得的效果。新型建材的思路可以是废物的升级利用,当然也可以是科学上的合成,但如果加工处理过程中的能源消耗过大,或工艺过于复杂,也会得不偿失,这
11、一点应当引起注意。 2.4 充分利用太阳能资源。太阳能作为一种天然的洁净能源,也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看,煤、电、油的供应紧张已经不容忽视,太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。特别是太阳能热水器经过 20 年的发展,产品的生产研发技术日臻成熟,越来越受到消费者的青睐。另外,从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看, 太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因,目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主,存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中,在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中预留太阳能设置位置,特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用,就可以大大节省常规能源,也是建筑节能的发展方向。 3.结语 建筑节能是我国建筑业可持续发展的重大战略问题。当然,建筑节能是一个复杂的系统工程,涉及方方面面的问题。要想真正设计出真正环保节能、健康、舒适的高品质住宅,就需要设计者在今后的设计中多研究、多尝试、多积累、多总结,在有限的条件下将建筑功能与艺术和技术更好地结合,使建筑设计的各个方面都能体现节能的原则,努力创造低成本、高效率的节能建筑。