本站原创目前有资料统计：城市建成区用地的30％用于住宅建设；住宅能耗占全国总能耗的20％左右；因此,在我国建设节能住宅,推广节能技术已经是迫在眉睫,势在必行了,也已经引起各级政府部门的重视,我国政府把建筑节能列入“十一五”规划,提出建设“节能省地型住宅”和“2020年建筑节能远景规划目标”.节能环保意识已逐渐进入人心,节能住宅已成潮流,应为设计者重视.
1节能
1.1位置和朝向的节能
建筑的朝向必须考虑日照的影响,阳光有着巨大的辐射能量.尤其是在寒冷的北方地区,太阳对建筑物的温度影响是很大的,白天由于受太阳的影响,建筑物的室内温度晴天比阴天最少温度升高3℃.据有关资料报道：每年到达地球表面上的太阳辐射能量约相当于130万亿t标煤,这么大的能量弃之可惜,而且地球本身就能接收太阳能,由此看来阳光对建筑的节能也有着十分重要的影响.另从朝向修正率方面也可发现：太阳以辐射方式把热量传给围护结构,受到日照的围护结构表面获得热量,表面温度也将升高.围护结构的朝向不同,受日照的影响程度也不同,因而其所受太阳辐射热的影响也必然不同,见表1.因此,建筑物的方位与节能有着直接关系.
1.2围护结构的节能
建筑物围护结构的耗热量主要取决于外墙和门窗两项.而建筑物采暖能耗节能的30%是靠提高建筑围护结构的保温性能来达到的,外墙的保温越来越被人们所重视,保温材料的使用和太阳能的利用也被人们关注.门窗的节能除了考虑材质、缝隙渗入量还要考虑窗墙比、朝向.我国北方地区冬季寒冷,集中供热面积大,采暖能耗是建筑能耗的最大组成部分,建筑物的防寒保温问题是关系能源消耗的重要问题,节约能源已成为北方建筑设计的一个重要问题.
1.2.1外墙的节能
采暖建筑物围护结构基本耗热量的计算公式为：
Q等于KF(tn-tw)α
式中：
Q-围护结构的基本耗热量；K-围护结构的传热系数；
F-围护结构的传热面积；tn-采暖室内计算温度；
tw-采暖室外计算温度；α-围护结构的温差修正系数.
从以上公式可以看出外墙是围护结构的主要部分,而外墙的节能措施,目前主要是使用环保节能型建筑材料,可以有效减少通过围护结构的传热,从而减少各主要设备的容量,达到显著的节能效果.尤其是高层建筑的围护结构,它主要采用钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重,属于填充材料,为了减轻荷载,达到保温、隔热要求,应采用轻质高效保温材料,目前在寒冷地区常用的墙体做法有：页岩陶粒混凝土空心砌块；粘土空心砖与实心砖复合墙体；粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等.但存在问题较多,节能的效果仍达不到标准的要求.另围护结构的材料布置分外侧和内侧,在寒冷地区的同一气候条件下,由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同,为防止墙体内产生冷凝水,保温层设在外侧更为妥些,而且尽可能避免产生冷桥.
1.2.2外窗的节能
外窗的耗热量除了与材质有关外,再就取决与缝隙的冷空气耗热量,其计算公式为：
Q等于cVr(tn-tw)
式中：Q-加热由窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量；c-空气平均定压重量比热为0.24；V-每小时由窗缝隙渗入室内的冷空气量；tn-采暖室内计算温度；tw-采暖室外计算温度；r在采暖室外计算温度下的空气重度.
由公式可知外窗的缝隙尺寸决定了缝隙的耗热量,因此要控制窗户的面积,使其既能更好的引进太阳辐射热,又能减少冷风渗透损失的耗热量.为此规范规定：住宅窗地面积比为1:7；民用建筑窗地面积比为1:4-1:7.另外根据外窗的传热系数和保温性能,外窗最好选用单框双玻的塑钢窗,现在有的用户为了美观和更好的采光,换了大玻璃窗户,但其保温效果不好,而且由于冷桥效应,达不到理想的节能效果.
2措施
2.1控制表面面积系数
从获取更多的日照辐射,降低能耗的观点来看,表面面积系数越小越好.从节能意义来说,长轴朝向东西的长方形体形最好,正方形次之,而长轴朝向南北方向的长方形体型的建筑节能效果最差.
2.2太阳能的利用
太阳的能量是取之不尽、用之不竭的.它也正逐渐地被各行各业所利用,小的方面,它可以为家庭提供热水,既节约了能源,又保证了安全,也减少了意外事故的发生.大的方面,光伏电站的建立,消灭了县城无电的现状.在供暖方面它也开始了它的优势,洁净、安全、价廉,对环境没有任何污染.我们在晴天时可利用太阳能的热量,在阴天和夜晚,则通过能量储存设备接收的太阳能来提高供水温度,达到供暖的目的.这样不但减少了锅炉的负担,而且节约了煤资源,又减少了污染,还保护了大气环境.总之,随着太阳能利用科技水平的不断提高,太阳热能科技将阳光聚合,为我们提供更多的热量,满足我们的需求.让我们更多地利用太阳能吧,使用光伏技术吧.
3结论
对建筑节能设计方法的探讨,总结出在设计中应从规划、设计、围护结构、周围环境等方面充分合理地利用当地的自然资源――地下水供暖、太阳能供暖,从而达到建筑、环境与经济、节能之间的最佳结合,提高建筑的整体效益.我国的建筑节能有着巨大的潜力,只要认真扎实地做好节能设计工作,就可以有效地降低建筑耗能量,为我国建筑业、能源业节省更多的能源.