居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)初探

1、<p>　　居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)初探</p><p>　　【摘要】我國(guó)正在建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)，居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)符合這一理念。本文就對(duì)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入探討。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】居住 建筑節(jié)能 設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)： TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　前

2、言 </b></p><p>　　采暖居住建筑能耗巨大, 增長(zhǎng)速度驚人. 我國(guó)嚴(yán)寒和寒冷地區(qū), 主要包括東北、華北和西北地區(qū), 每年日平均溫度低于或等于5℃的天數(shù), 一般都在90d 以上, 這些地區(qū)習(xí)慣上稱(chēng)為采暖地區(qū), 其面積約占我國(guó)國(guó)土面積的70% . 到1995 年底為止, 共計(jì)有采暖居住建筑22 億m2. 在這些采暖居住建筑中, 從總體來(lái)看, 平房及低層建筑仍占大多數(shù), 城鎮(zhèn)和中小城市, 平房及

3、低層建筑較多; 而大城市, 多層建筑相對(duì)多些, 近年來(lái)新建中高層和高層建筑也較多. 平房及低層建筑, 在圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平大體相同條件下, 其耗熱量指標(biāo)要比多層建筑高10% ～30%, 有的甚至更高。 </p><p><b>　　一、總體規(guī)劃設(shè)計(jì) </b></p><p><b>　　1、建筑選址 </b></p><p>

4、;　　建筑基地不適宜選擇在山谷、洼地及凹地等處，因冬季冷氣流在凹地里易形成對(duì)建筑物的“霜洞”效應(yīng)。位于凹地的底層或半地下層建筑為保持所需的室內(nèi)溫度所消耗的能量，就會(huì)相應(yīng)的增加。所以建筑基地應(yīng)盡量選擇在向陽(yáng)、避風(fēng)的地段上，為建筑爭(zhēng)取日照創(chuàng)造必要的條件。 </p><p>　　2、建筑物的布局方式 </p><p>　　各個(gè)地區(qū)的地理環(huán)境和物理環(huán)境不同，居住建筑物的布局應(yīng)該學(xué)會(huì)因地制宜，利用地

5、理?xiàng)l件和物力環(huán)境，為建筑物的保暖、采光，及自然能源的開(kāi)發(fā)創(chuàng)造條件。在冬季寒冷多風(fēng)的北方空曠地域，適合對(duì)居住建筑采取封閉的布局，形成人工的防風(fēng)帶。屋內(nèi)的房屋功能區(qū)分布也應(yīng)該充分利用光照和避風(fēng)區(qū)進(jìn)行安排。在南方沿海地區(qū)，通常“南風(fēng)天”回潮的狀況比較嚴(yán)重的地區(qū)，建筑物的布局更應(yīng)該注意夏季空氣流通，注意利用順風(fēng)風(fēng)向。例如居住建筑的開(kāi)窗面積的可行性不小于外窗面積的50%。單體建筑內(nèi)部,海上來(lái)的濕潤(rùn)南風(fēng)往往會(huì)帶來(lái)豐富的降雨，外圍安裝的遮雨板應(yīng)該比較

6、長(zhǎng)和寬，方便遮雨。但是盡量不要影響空氣流通。居住建筑物的布局應(yīng)該充分考慮到對(duì)新能源的利用。在光照充足的地方，充分安裝能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，利用太陽(yáng)能來(lái)維持日常生活所需的能源。在海邊城市，充分利用風(fēng)速快的特點(diǎn)，可以在居住建筑頂樓實(shí)現(xiàn)風(fēng)能轉(zhuǎn)換電能或是代替其他非清潔資源。對(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源的利用是節(jié)能的一大利好。 </p><p><b>　　3、建筑形態(tài) </b></p><p

7、>　　節(jié)能建筑的形態(tài)不僅要求體型系數(shù)(外表面積／體積)小，同時(shí)需要夏季日輻射得熱少，冬季還需要對(duì)避寒風(fēng)有利，但滿足此三項(xiàng)需要的建筑形體常不一致，因此應(yīng)考慮多種因素的制約，包括當(dāng)?shù)叵募練鉁睾腿蛰椛湔斩?、建筑朝向、各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫狀況和局部的風(fēng)環(huán)境情況，需要具體權(quán)衡得熱和失熱的具體情況，優(yōu)化組合各項(xiàng)因素后得出結(jié)論。僅從夏季得熱的角度，建筑應(yīng)有合適的長(zhǎng)寬比。加大進(jìn)深由8m增加到14m，可以使建筑耗熱指標(biāo)降低11%~33%，因此對(duì)于100

8、0~8000m2 的住宅，進(jìn)深控制在12~14m有利于建筑節(jié)能。 </p><p><b>　　4、建筑間距 </b></p><p>　　陽(yáng)光對(duì)于個(gè)人不僅有衛(wèi)生學(xué)的意義，同時(shí)對(duì)人的心理及精神也具有一定的影響。它不但是熱源，同時(shí)還可以提高室內(nèi)的日照水平，保證住宅室內(nèi)具有一定的日照量，從而決定建筑間最小間距，并結(jié)合其他條件綜合考慮建筑群體的布置。建筑采用斜屋頂在滿足日照

9、的前提下可以縮小住宅間距。 </p><p><b>　　5、建筑通風(fēng) </b></p><p>　　適當(dāng)布置建筑物，冬季降低冷風(fēng)風(fēng)速，可減少建筑物和場(chǎng)地表面熱損失，節(jié)省能耗；夏季可以組織良好的通風(fēng)，在建筑物之間及建筑內(nèi)部形成良好過(guò)堂風(fēng)。 </p><p><b>　　6、建筑朝向 </b></p><

10、p>　　朝向的選擇考慮因素有：冬季具有適量和一定質(zhì)量的日光照入室內(nèi)；炎熱季節(jié)盡量減少太陽(yáng)直射室內(nèi)及居室外墻面；夏季通風(fēng)良好，冬季避免冷風(fēng)吹襲；充分利用地形和節(jié)約用地；照顧居住建筑群體組合的需要。 </p><p>　　二、居住建筑各部位節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　1、屋面或頂棚：K≤0.38W/m2.k </p><p>　　我們的習(xí)慣做法為：120 厚現(xiàn)

11、澆鋼筋混凝土樓板（λ＝1.74W/m ）+20 水泥膨脹珍珠巖找坡（λ＝0.26W/m ）+20 厚水泥砂漿找平（λ＝0.93W/m ）+120 厚聚苯板（λ＝0.042W/m ）， 計(jì)算得其傳熱系數(shù)K=0.32 W/（m2.K）；若將其保溫層換為80 厚擠塑聚苯板（λ＝0.03W/m ），則其傳熱系數(shù)K=0.33W/（m2.K）； </p><p>　　2、外墻（體形系數(shù)≤0.3）：K≤0.42W/m2.k &

12、lt;/p><p>　　外墻的保溫又可以分為內(nèi)墻外保溫和外墻外保溫，外墻內(nèi)保溫的做法不能很好的解決建筑熱橋的問(wèn)題，同時(shí)房間內(nèi)部使用和改造都受到很大的限制，故很少使用；外墻外保溫技術(shù)，是業(yè)界內(nèi)公認(rèn)的一種效果很好的做法。他的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，產(chǎn)品壽命較長(zhǎng)，也可使外墻的主要部分受到保護(hù)，大大降低溫度應(yīng)力的起伏，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。但他的缺點(diǎn)是在高層建筑中有安全隱患，外墻面磚的做法受到限制。不做保溫的墻體很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)限值的要求，

13、例如： 20 水泥砂漿（λ＝0.93W/m ）+240 厚粘土多孔磚（λ＝0.654W/m ）+20 厚水泥砂漿（λ＝0.93W/m ），計(jì)算得其傳熱系數(shù)K=1.76W/（m2.K），明顯大于規(guī)范要求的限值；若對(duì)其增加一層60擠塑聚苯板（λ＝0.03W/m ）， 則其傳熱系數(shù)K=0.39 W/（m2.K）， 達(dá)到規(guī)范的限值要求。故在居住建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)中，外墻的保溫是一定要做的。 </p><p>　　3、樓梯間隔

14、墻：K≤0.7W/m2.k </p><p>　　我們普通的樓梯間隔墻做法為20 水泥砂漿（λ＝0.93W/m）+240 厚粘土多孔磚（λ＝0.654W/m）+20 厚水泥砂漿（λ＝0.93W/m），計(jì)算得其傳熱系數(shù)K=1.76 W/（m2.K），不能滿足規(guī)范限值要求，可將其內(nèi)側(cè)做40厚巖棉板（λ＝0.042W/m），則其傳熱系數(shù)K=0.67W/（m2.K），即滿足了規(guī)范的限值要求。 </p>&l

15、t;p><b>　　4、外門(mén)窗節(jié)能 </b></p><p>　　建筑物耗熱量是由圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量及門(mén)窗空氣滲透耗熱量?jī)刹糠纸M成，通過(guò)遼寧地區(qū)80 住2～4，80MD1、81試塔1 等多層住宅試驗(yàn)分析，其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量約占總量的73%～77%，空氣滲透耗熱量占23%～27%，由此可以看出外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是節(jié)能設(shè)計(jì)中的主體，而在傳熱耗熱量所占的份額中，外墻約占23%～34%；窗戶約占2

16、3%～25%；樓梯間隔墻約占6%～11%；屋頂約占7%～8%；陽(yáng)臺(tái)門(mén)下部約占2%～3%；戶門(mén)約占2%～3%；地面約占2%；將窗的傳熱耗熱量與其空氣滲透耗熱量相加，約占全部建筑耗熱量的50%，由此得出的結(jié)論是一棟好的節(jié)能建筑，采用保溫性能及密封性能優(yōu)異的門(mén)窗是至關(guān)重要的。對(duì)門(mén)窗的節(jié)能設(shè)計(jì)首先要控制窗墻比。根據(jù)國(guó)外的相關(guān)數(shù)據(jù)表明，窗戶面積每增大10%，則相當(dāng)于整體外圍護(hù)保溫系統(tǒng)K 值降低0.08w/（m2﹒k），因此在保證日照、采光、通風(fēng)、

17、觀景要求的條件下，應(yīng)盡可能減少住宅外門(mén)窗洞口的面積，以減少熱能的損失。其次，選擇適宜的門(mén)窗材料及構(gòu)造設(shè)計(jì)是其保溫性能及密封性能的良好保證，我國(guó)目前常用的窗體材料性能比較（詳見(jiàn)表1） </p><p>　　表1 我國(guó)目前常用的窗體材料性能比較 </p><p>　　5、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱性能 </p><p>　　節(jié)能建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)猶如一件保溫“隔熱服”，墻體采用隔熱性能

18、良好的新型墻體材料，適當(dāng)設(shè)置保溫層，且墻面作淺顏色處理。窗戶采用塑鋼窗框、鋁塑共擠型材，再結(jié)合建筑朝向選配普通玻璃或隔熱玻璃。另外，建筑屋面除了設(shè)置隔熱層或架空通風(fēng)層外，還要考慮利用有土或無(wú)土種植的方式隔熱，戴上“遮陽(yáng)帽”。 </p><p><b>　　三、建筑設(shè)備設(shè)計(jì) </b></p><p><b>　　1、空調(diào) </b></p>

19、;<p>　　家用空調(diào)器選用節(jié)能型(高效制冷壓縮機(jī)、換熱器和風(fēng)扇，采用變頻調(diào)速，并匹配良好)；空調(diào)器的安裝位置宜不受太陽(yáng)直射；不設(shè)定過(guò)低室溫，經(jīng)常清洗。采用熱泵技術(shù)，同時(shí)滿足夏季制冷與冬季采暖的需要。 </p><p><b>　　2、電氣。 </b></p><p>　　盡可能充分利用自然光；采用高效照明光源及燈具。 </p><p

20、><b>　　3、衛(wèi)生器具 </b></p><p>　　盡可能采用節(jié)水型衛(wèi)生器具。 </p><p><b>　　結(jié)論 </b></p><p>　　居住建筑節(jié)能是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及很多領(lǐng)域，上文只從小區(qū)規(guī)劃和建筑單體的某些局部提出了節(jié)能設(shè)計(jì)中要考慮的問(wèn)題。與建筑單體相比，小區(qū)前期規(guī)劃達(dá)到節(jié)能的要求并不困難,

21、 在不增加建設(shè)投資的條件下，通過(guò)科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，就可以有效地改善小區(qū)小氣候環(huán)境和熱舒適性，改善住宅建筑熱工環(huán)境。 </p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】 </b></p><p>　　[1] 黃志英.住宅建筑中的節(jié)能措施應(yīng)用探析[J].福建建材，2012（10）. </p><p>　　[2] 殷顯煥，宋永發(fā).居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)及