住宅建筑设计节能技术措施

摘 要 ：随着经济的迅速发展,城市化进程的加快,建筑业也在迅速的发展中.然而建筑业建设始终都在消耗着能源,目前为止建筑业已经成为能耗大户,要解决能源消耗问题,必须采用相应的节能技术,来调节能源短缺问题.

关 键 词 ：住宅；建筑设计；节能技术；措施

文章编号：1674-3954（2013）09-0086-02

引言

在我国能源消耗的构成中,住宅建筑的能耗是最主要的消耗形式,其占有的比率是最高的.在当今房地产行业步入成熟期的中国,环保节能型的住宅也越来越受到市场的青睐.因此要如何做好住宅节能,降低其能耗比例,已经成为了建筑行业的头等大事.在当前,虽然房地产已步入成熟期,但住宅建筑节能设计才处于初期阶段,无论是理论方面还是技术方面,都还存在一些问题,如何解决这些问题,就要从住宅的整体规划、能源优化利用、结构保温、新能源开发上采取措施,才能降低住宅建筑的能耗.

1.住宅小区规划设计中的节能技术

1.1节能住宅的概念

节能住宅是通过科学的设计、采取新型材料来提高建筑围护结构（通常指外墙、屋面、外门窗和楼板）的热工性能,同时提高采暖、空调能源利用效率,最大程度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内,从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间,并利用各种可再生资源,更进一步使节能建筑的耗能降低.

1.2规划设计中的节能技术

住宅小区规划应与建筑单体相协调,充分考虑各种宏观因素（如地区、朝向、方位、建筑布局、地形地势等）对单体布局的影响,同时利用所在地区的天然热源、风源等来实现每一栋住宅单体夏季都有充足的迎风面,冬季都有充足的日照,以满足通风、采光与采暖的要求.单体之间的组合对气流的形成具有直接的影响,特别是高层建筑群内部易受到回旋涡流的作用,容易出现死角,不利于室内的自然通风,从而形成不利的小区微气候.因此,为了营造绿色舒适的小区微环境,应调整好单体之间的组合,使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外,避免出现滞流区.另外,绿化和水体可以改善小区的微气候.设计时,应结合住宅小区规划布置绿化和水体,以此进一步改善室内外的物理环境（声、光、热）,减少热岛效应,改善局部气候,保证小区内的空气温度、湿度、气流速度和热岛强度等各项指标符合健康舒适和节能要求.

2.建筑节能设计技术

2.1住宅外墙的节能设计

墙体是住宅护结构的主体,是建筑室内外热交换的主要介质.建筑节能中有约25%是通过外墙的保温隔热性能来实现的.因此,墙体的设计是不容忽略的一个方面.外墙除了应具有基本的承重、安全围护等功能外,还应考虑选用保温隔热性能好的墙体材料,对传热性好的墙体或墙体中传热性好的部位应加设保温隔热层.目前,国内受到几个事件的影响,对外墙保温材料的选用进行了严格的控制.常用的几种外墙材料中,保温隔热性能较好的是烧结多孔砖和加气混凝土砌块以及复合墙体.复合墙体中绝热材料主要有岩棉、矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、玻化微珠、加气混凝土板等.复合墙体保温隔热宜选用外墙外保温.外保温的绝热材料是连续外包的,能有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等,而产生“断桥”作用,达到预期的节能降耗效果.另外,也可以利用植物来调节气温.在日照强烈的墙面,种植植物来吸收太阳热量,减少传入室内的热源.据报道,在建筑物的西面墙上种植爬墙虎,若植被遮蔽为90%的状况下,外墙表面温度可降低8.2℃,并有利于吸尘和消音,减少温室效应.

2.2住宅屋面的节能设计

在建筑物受太阳辐射的各个外表面中,屋面是接受太阳辐射时间最长的部位,因此受辐射的热也是最多的,相当于东西向墙体的2～3倍,所以它的保温隔热也显得尤为重要.保温隔热的材料宜选用密度大、导热系数小、憎水或吸水率较小的材料.采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上,可有效防止传统屋面构造中因防水层老化而影响建筑保温隔热及防水效果的问题.此种方法施工简易,可广泛采用.

另外,利用屋顶种植花卉、灌木等植物形成生态型屋面,既可阻挡热源,减少温室气体的排放,达到保温隔热的效果；又可美化环境,改善城市气候,做到一举两得.土壤导热系数小,有很好的热惰性,不随大气气温骤然升高或下降而大幅波动,有利于屋面的保温隔热.同时,在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是屋面节能的有效措施.利用水蒸发可带走大量的热,从而有效减弱屋面的传热量和降低屋面温度.此外,采用平、坡屋顶结合的构造形式,在屋面保温隔热层上做架空层,通过空气流通来散热也是个不错的办法.

2.3住宅门窗的节能设计

外门窗是传热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是主要的失热部件,传热系数约为墙体的3～4倍,是节能的重点部位.合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一.对于住宅设计应尽量少做落地窗、飘窗等.外墙门窗设计除满足自然通风外,设计中应该强调东西南北向开窗有别,不同功能房间开窗有别.面对冬季主导风向的立面,应尽量减少开窗面积.设置外窗部位,应提高外窗的密封性能（如选用胶条密封而不是毛条）；选用好的窗型（如平开窗气密性相对较好）和门窗配件；提高窗框的隔热性能（如采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材等）,减少窗框的外露面积；采用保温隔热性能好的玻璃（如中空玻璃、镀膜玻璃等）.根据国内外大量应用经验证实,采用双层玻璃塑钢窗比较经济,是较好的选择.外门窗除了采光,通常也是建筑自然通风的渠道.所以,外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件.夏季迎风面可作为主要的开窗部位,引进自然风,增加夏季的渗透通风.但同时,外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透,有利于室内保温,改善生活环境的舒适度.对于向阳的地方,可采用凹式开窗设计,外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘,这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果.

3 节能住宅新能源和新科技节能技术 建筑节能的措施与方法随着科学技术的不断创新和发展已经从多方面实现了真正的建筑节能,新型的节能技术在当今社会中渐渐受到市场的青睐,新能源也更应在节能住宅中不断推广.

3.1太阳能在建筑节能中的利用

首先太阳能是绿色能源中最重要的能源,是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源,其优点是极为丰富、洁净、安全、价廉,对生态平衡没有任何影响.有关资料表明,我国陆地面积每年接收的太阳辐射总量在3.3×103～8.4×106kJ/（m2年）之间,相当于2.4×104亿t标煤.全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2200h,日照能量在5×106kJ/（m2年）以上.在建筑中加强太阳能的利用是实现可持续发展的重要环节,目前许多实际工程通过采用分户式壁挂太阳能热水系统,充分利用太阳能,且成功将太阳能集热板与高层建筑完美结合,解决了高层建筑使用太阳能的问题,使得住宅建筑一定程度上节省了电力的消耗,以达到节能环保的效果.

3.2应提倡使用高能效比的家用节能电器

在科技日益发展的今天,高能效比的节能电器已经开始取代传统的家用电器,国家提倡节能环保,并且出台了很多相关补贴政策来促进新节能电器的普及,如传统的CRT彩色电视机应更换为LED液晶电视,LED是发光二极管的简称,它是一种能够将电能转化为光能的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光.据分析,LED的特点非常明显,寿命长、光效高、低辐射与低功耗.

空调用电是节能建筑中主要的耗电大户,而变频技术则是目前解决空调耗电大的有效措施.“变频”空调启动时电压较小,可在低电压和低温度条件下启动,这对于某些地区由于电压不稳定或冬天室内温度较低而空调难以启动的情况,有一定的改善作用.运用变频控制技术的变频空调,可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式,使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动,实现了快速、节能和舒适控温效果.

除此以外,还有很多类似的新型节能电器,如节能冰箱、节能灯具、节能插座等等,在当前能源有限的社会里,更应注重日常节能的各种细节,为可持续发展奉献一份力量.

4.结束语

能源短缺是当前世界性的问题,它不仅影响了我们生活的质量更牵连了我们可持续发展的未来.房地产行业的不断发展,催化了住宅建筑能源消耗的节奏,而能源短缺正是当前不容忽视的问题,或者我们这一代人还可以正常的享受目前有限的能源,但子孙后代可持续发展的道路正被我们逐步吞噬,我们应该敲响节能环保的警钟.作为建筑设计人员应该从自身做起,按照建筑节能设计新标准严格把好建筑节能设计关,优化节能设计,在改善居住环境的同时,充分挖掘节能的潜力,从而减少能源的消耗,为国民经济可持续发展做出贡献.