浅谈住宅建筑设计的节能措施

分类：推荐论文 时间：2011-05-11 08:32 关注：(1)

浅谈住宅建筑设计的节能措施
郭 瑛
摘要：建筑系统本身是巨大的消费者，建筑能耗在人类总能耗中所占比重约为1／4。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，而我国现有住宅单位面积平均能耗指标约为发达国家的三倍以上，既有的400亿平方米建筑中99％属于高能耗建筑，每年要浪费几亿吨能源。在中央提出“加快建设资源节约型、环境友好型社会”的今天，在建筑设计过程中根据可持续发展原则，贯穿节约能源、资源的思想，减少对自然环境的污染和破坏，是每个建筑设计工作者的神圣职责。
关键词：住宅 建筑节能 设计
1、节能建筑设计的依据
八十年代后，我国高度重视了改善环境、节约能源、改善居住条件等问题。把建筑节能要求体现在建筑规范和标准中，先后制定了一批技术法规和标准规范，如：《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26— 86)、《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19—87)以及《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134—2001)等等。国家建设部于2005年发布了
《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2005)，国务院发出《关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》，对新建建筑提出要求——“严格实施节能50％的设计标准，不达标准，不准施工、验收备案和销售使用”。以上标准、规范的颁布实施对保护环境，节约能源起到了重要作用，也为建筑节能设计提供了依据。
2、住宅设计的节能意识
在住宅建筑设计中，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。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，是最基本的节能措施。因此，我国现行国家标准《住宅设计规范（GB50096-1999）》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（GB50180）》中，规定了住宅的日照标准的最低时限。
3、住宅建筑节能设计要点
设计者在住宅建筑设计中，要充分考虑住宅建筑布局和体形、建筑平面设计、围护结构及材料等方面的因素，达到住宅建筑热环境节能的目的。
3．1 住宅建筑布局和体形
住宅建筑节能设计所涉及自然地理环境、小区规划中建筑群体的朝向、体形、间距、高低及道路网的布局，广场绿地的分布等都会影响规划区的微气候，影响建筑的日照和通风，由此影响到建筑的耗能。住宅建筑布局和体形优化设计要充分结合当地的自然环境因素、气候特征、建筑功能、居民行为活动特点等因素，从布局、朝向、间距、冬季主导风向、太阳辐射及建筑外部环境构成等方面进行考虑。比如：住宅朝向的选择，尽量采用南北朝向，避免东西朝向，以其有利于夏季的自然通风，冬季增长日照时间；在建筑设计中，考虑到建筑节能的需要，应尽量减少建筑形体的凸凹，体形系数宜控制在0．3以内，住宅进深应扩大到lOm 以上，以10～14m为宜，住宅长度以55m左右较为适宜；在总体规划设计中，应合理选择热源形式，优化布置室外供热管网，以减少热传输的损失。
3．2、建筑构造节能设计
3.2.1、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。
3.2.2、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。其节能措施有：a、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，JGJ26-1995《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。 b、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。c、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。
3.2.3、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，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。这是保温性能好的材料所必须具备的。
4、 结束语
建筑节能是一项系统工程，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。同时体会到只有从事建筑设计工作的人员和从事建筑技术工作的人员更密切地合作，才能真正有效地取得实际成果。
参 考 文 献
[1] 赵凡，陈建平．论建筑门窗节能与环保[J]．陕西建材，2003,6。
[2] 舒秋华等，可持续发展与改善城市环境[M]．21世纪建筑新技术论丛，上海：同济大学出版社，2005，7。