內(nèi)容摘要:目前,我國正積極倡導節(jié)約能源,可持續(xù)發(fā)展。建設節(jié)能型建筑已被建設部納入今后城市建設的重點發(fā)展方向,相關的指引、標準和法規(guī)也相繼出臺,建筑節(jié)能設計已成為今后建筑設計的重要組成部分。本文就住宅建筑節(jié)能設計進行探討。
關鍵詞:住宅建筑節(jié)能 規(guī)劃 設計
1.住宅建筑節(jié)能設計含義
1)節(jié)能的重要性。中國建筑能耗約占全國總能耗的30%,建筑物保溫隔熱性能很差,再加上供能系統(tǒng)的低效率,致使建筑物要達到規(guī)定的舒適度,單位面積所需的能耗比同緯度發(fā)達國家高出3~5倍。因此,生態(tài)住宅進行節(jié)能設計具有十分重要的意義。
2)節(jié)能設計的內(nèi)容。建筑節(jié)能是一個系統(tǒng)工程,從建筑材料和制品的選擇與生產(chǎn)、建筑規(guī)劃與設計、建筑施工技術與管理、建筑設備設計與選型,到建筑物在使用過程中自然能源開發(fā)與利用,采暖、空調(diào)、照明等設備的能耗節(jié)省,各個環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)和緊密聯(lián)系。
節(jié)能設計的原則在整個建設活動中,通過綜合衡量生態(tài)住宅小區(qū)各個方面,在不破壞原有環(huán)境的條件下,盡可能減少自然資源耗費,將環(huán)境、氣候等綜合因素轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的空間、高舒適度的環(huán)境和完美的建筑形式。
住宅建筑結(jié)構節(jié)能的技術原理
建筑物的能耗是由其圍護結(jié)構的冷風滲透和熱傳導兩方面造成的。民用建筑的圍護結(jié)構主要指墻體、屋面、窗戶(玻璃幕墻)、外遮陽設施等。建筑物圍護結(jié)構的作用是防熱御寒,使室內(nèi)受到遮護,形成溫暖、舒適的環(huán)境,以不受室外氣候變化的影響。房屋內(nèi)外的熱流方向在冬季和夏季截然不同,但都要求外圍護結(jié)構具有絕熱的性能,使流出或流入的熱量減少。為了降低建筑能耗,在減少建筑物冬季空氣滲透耗熱量和夏季空氣滲透得熱量的前提下,盡量利用太陽輻射得熱和建筑物內(nèi)部得熱。建筑的圍護結(jié)構直接影響民用建筑的能耗,據(jù)調(diào)查,圍護結(jié)構的耗熱量占建筑采暖熱耗的1/3以上。因此,對于民用建筑物來說,節(jié)能的主要途徑是:應從墻、門、窗、頂?shù)葒o結(jié)構著手,通過逐步優(yōu)化圍護結(jié)構設計,盡量減少其能量散失,更好地滿足保溫、隔熱、透光、通風等各種需求,達到最佳的節(jié)能效果。
我國住宅建筑結(jié)構節(jié)能的規(guī)劃問題
(1)未能在規(guī)劃中進行建筑節(jié)能的設計
建筑室外熱環(huán)境和自然通風環(huán)境對建筑節(jié)能是很重要的。有了好的室外環(huán)境,建筑可以在多數(shù)時間內(nèi)滿足熱舒適,從而不需要開空調(diào)。但是,由于目前建筑節(jié)能只是在施工圖審查中才受到重視,而規(guī)劃報建中并未進行建筑節(jié)能方面的審查和評審,所以,已經(jīng)確定的建筑方案并未進行節(jié)能的設計。
(2)未能將建筑節(jié)能措施融入工程設計中
在建筑工程設計的過程中,多數(shù)建筑只重視實用面積、結(jié)構安全、美觀時尚,不重視建筑的性能、品質(zhì),沒有把建筑節(jié)能作為建筑的一個固有的、內(nèi)在的品質(zhì)進行考慮,把建筑節(jié)能的要求撇在一邊,到了最后施工圖送審前才根據(jù)建筑節(jié)能設計規(guī)范進行草草的計算和設計調(diào)整。此時由于建筑的方案已確定,只能在材料和設備選型等方面進行微調(diào),效果差強人意,而且往往造價高昂,實現(xiàn)起來很困難。
(3)不重視低成本節(jié)能技術和傳統(tǒng)措施的應用
在目前的節(jié)能設計中,傳統(tǒng)的、有效的節(jié)能措施例如自然通風、建筑遮陽等未被廣泛采用,代之的是片面強調(diào)節(jié)能的高科技,不重視低成本的節(jié)能技術應用,造成節(jié)能昂貴的印象。而且,昂貴的設計在將來的施工中很可能被改變,使得最后建筑達不到建筑節(jié)能設計標準。
只要建筑設計中注意低成本節(jié)能措施的應用,在空調(diào)設備設計和電氣設計方面進行精心設計,就算節(jié)能建筑稍微提高了成本,但卻節(jié)約了能耗,獲得了良好的舒適性,必將取得良好的經(jīng)濟效益和社會效果。
3.節(jié)能建筑規(guī)劃設計
根據(jù)建筑功能要求和當?shù)貧夂騾?shù),在總體規(guī)劃和單體設計中,應科學合理地確定建筑朝向、平面形狀、空間布局、外觀體型、間距、層高、選用節(jié)能建筑材料、保證建筑外圍護結(jié)構的隔熱保溫性能等及對建筑周圍環(huán)境進行綠化設計,全面應用節(jié)能技術措施,最大限度減少建筑物能耗量,獲得理想的節(jié)能效果。
3.1建筑朝向和平面形狀
形狀相同的建筑物,南北朝向比東西朝向的冷負荷小,如對一個長寬比為4:1的建筑物,經(jīng)測試表明:東西向比南北向的冷負荷約增加70%,因此建筑物應盡量采用南北向。在建筑物內(nèi)布置空調(diào)房間時,盡量避免布置在東西朝向的房間及東西墻上有窗戶的房間以及平頂?shù)捻攲臃块g。建筑物的平面形狀,應在體積一定的情況下,采用外圍護結(jié)構表面積小的建筑。因為外表面積越小,負荷越小,能耗越小。
3.2合理的外部環(huán)境設計
在建筑位址確定之后,應研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求,應通過合理的外部環(huán)境設計來改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境,主要方法為:①在建筑周圍布置樹木、植被,既能有效地遮擋風沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪;②創(chuàng)造人工自然環(huán)境,如在建筑附近設置水面,利用水來平衡環(huán)境溫度、降風沙及收集雨水等作用。
3.3合理的綠化設計
綠化對居住區(qū)氣候條件起著十分重要的作用,它能調(diào)節(jié)改善氣溫,調(diào)節(jié)碳氧平衡,減弱溫室效應,減輕城市的大氣污染,減低噪聲,遮陽隔熱,是改善居住區(qū)微小氣候,改善建筑室內(nèi)環(huán)境,節(jié)約建筑能耗的有效措施。
3.4合理面寬與住宅層數(shù)設計
一般來說,根據(jù)人的職業(yè)、年齡特征等,平均每天約1/3~1/2的時間是在住宅內(nèi)度過的,因此,住宅設計需要考慮空間健康因素和生理健康因素。它包括清晰的功能分區(qū)、適宜的空間尺度和無障礙的室內(nèi)布置。起居、飲食、洗衣等公共活動區(qū),稱之為動區(qū);睡眠、學習、個人清潔衛(wèi)生等私密性活動區(qū),稱之為靜區(qū)。平面布置除了要求動靜分區(qū)外,還要考慮它們之間聯(lián)系的緊密性。具體地說住戶處應設置一小門廳便于出入的人有存衣、換裝、整容的地方,也使外人不能窺視戶內(nèi)的活動與布置,保證家庭的私密性。
合理的功能空間面積取決于必要的設備、設施、家具布置所需面積、人體占有面積、生活或操作所需面積,將其綜合進行合理組織,求得一個符合居住行為的空間尺度,F(xiàn)行規(guī)范規(guī)定居住層高一般不得低于2.50m(凈高2.40m,《住宅設計規(guī)范》GB50096——1999)。根據(jù)這一規(guī)定,開發(fā)商已將其用到極限了再經(jīng)裝修,加上吊頂、吊燈、吊扇、鋪上木地板等,余下的凈高約只有2.00m~2.20m,再與寬大的空間相比豈不比例失調(diào)·所以,對動區(qū)如大開間客廳,這樣的寬高比確實使人感到壓抑,空氣也不流暢,甚至有不安全因素(如吊扇),又如何談得上生態(tài)型、健康型、高舒適度、高功能配置呢·
住宅建筑層理想值:規(guī)范GB50096——99(1-0.3)把住宅分為四檔:低層(一至三層)、多層(四至六層)、中高層(七至九層)、高層(十層以上)?紤]城市規(guī)劃、街景、用地規(guī)模、投資、建設周期、抗震設防烈度以及不同時期建筑思潮等多種因素,建筑層理想值很難形成統(tǒng)一標準。低層住宅有其使用便利、投資少、周期短、管理簡便等優(yōu)勢。而高層由于使用系數(shù)偏低、設備復雜等等,往往不易被人們所接受。許多設計需要在保證日照距離的前提下,提高高低層住宅的密度,使之達到規(guī)劃要求的用地指標,縮短了住宅間距,成為高密度住宅區(qū)。
3.5 建筑節(jié)能材料的選用
合理選用建筑節(jié)能材料也是全面建筑節(jié)能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經(jīng)濟、節(jié)能的原則。一方面,隨著科技的發(fā)展,大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去,更好地起到節(jié)能效果。另一方面,要結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況,發(fā)掘出一些地方節(jié)能材料,更好地應用到建筑節(jié)能中去。
參考文獻
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