本站原创摘 要：就当今社会而言建筑节能的重要显得特别突出.在不断完善建筑技术的基础上,就如何把住宅设计达到节能的效果,更高效率地利用资源,提升居住环境是当今建筑师必须解决的问题.
关 键 词：住宅：节能：设计
中图分类号：TU201.5
文献标识码：A
文章编号：1008-0422(2010)03-0101-02
1 前言
随着中国经济的急速发展,建筑节能已经成为可持续发展的一个主要问题,而且也是当代生态建筑的主要组成部分.当节能被当成时尚去追求时,似乎只有运用最新的节能技术,拥有最时尚的外观才算得上好产品.但一些设计者却忽视了更重要的实际使用效果.结果新的节能技术不但没有得到好的应用,反而成为了节能路上的绊脚石.因此,在民用建筑设计中,如何更好地利用区域地域及气候特点因地制宜的制定设计特点,提高民用建筑中的能源利用效率,是建筑师亟需考虑的问题.
2 建筑规划与节能设计
目前有许多住宅小区在进行规划设计时,往往只考虑的是容积率、日照间距、空间形态、建筑物的外观及造型上的独特和别具一格,重视绿化景观设计和相关配套工程的建设.过于重视图案化,忽视规划给住区小环境、小气候带来影响变化.往往把建筑的单体设计的节能措施墙体保温、屋顶保温隔热、采用密闭性好的门窗等作为节能设计的重点.很少从节能的角度来指导设计.节能设计只有在单体设计时才得到重视,从而产生了许多单体在施工图设计阶段难以解决的问题.
节能建筑的设计首先应该从规划人手,以节能作为指导规划设计的主要原则,充分考虑建筑与外部环境的关系,从分析地区的气候条件出发,将设计与建筑技术和能源利用有效地结合,使建筑在冬季最大限度地利用自然能采暖,多获热量,减少热损失,夏季最大限度地减少得热和利用自然条件降温和冷却.在总体规划上为建筑节能创造良好的先决条件.建筑朝向、建筑间距以及建筑的相互组合关系将是规划节能设计的重点.建筑的主要朝向应迎合当地夏季的主导风向,我国大部分地区以南北向或接近南北向布局为宜一般以正南偏东、南偏西10°以内为好.同时,南北朝向的建筑物在夏季所受到的太阳辐射也相对东西朝向建筑要少很多,可以节省夏季空调的用量：而在冬季时,建筑受到太阳辐射的情况刚好与夏季相反,从而节约了建筑保温所需的能耗.选择夏季主导风向为导风口,使住区内风速流畅,从而使建筑物与空气的热交换增加,有效降低建筑物的温度.
3 建筑构造节能设计
3.1 外墙节能
现阶段外墙节能主要采取保温复合墙体.其中常用为外墙外保温墙体将高效保温材料置于外墙主体结构外侧,其对主体结构具有保护作用,有效避免了室外气候变化引起墙体内部温度变化,使结构主体寿命延长：有利于消除或减弱冷、热桥的影响；可避免室温发生较大波动：对原有建筑改造时,减少对室内的干扰：不占用室内空间,在二次装修时,避免对保温层进行破坏.外墙节能措施常采用粘贴聚苯板外墙外保温,胶粉聚苯颗粒外墙外保温,现浇混凝土聚苯板外墙外保温等.目前鼓励优质可靠的建筑节能新技术、新产品的推广使用,如：现浇混凝土模板内置保温板做法、通过设计构造措施、采用具有自保温性能的墙体材料达到围护结构自保温等建筑节能技术.
外墙的面积是建筑围护结构的主体,因而外墙体的保温设计相当重要,必须改变以往的外墙设计,采用新的节能墙体材料.在禁止使用黏土砖以后,应该把外墙的节能构造列为重要课题.墙体节能是采用高效保温隔热材料附着或填入墙体内,以提高墙体的热阻.复合墙体越来越成为当代节能墙体的主流.其一般做法是用砖或钢筋混凝土作承重墙并与绝热材料复合.某些单一材料墙体也可以起减少能耗的作用.墙体改革,推动了新型墙体材料的发展,多种节能型墙体应运而生,主要有以下几种：①加气混凝土外墙；加气混凝土产品有粉煤灰加气和砂加气两种,有砌块、条板状,该类产品本身导热系数小,与传统的粘土砖墙体材料相比,导热系数约为粘土砖砌体的29％,是一种保温性能好、节能显著的墙体材料.②内保温复合外墙：绝热材料复合在外墙内侧,构造特点与单一材料墙相比,构造组合合理,有较高的热绝缘系数,能较好地发挥保温材料的作用,在满足承重要求的前提下,砖墙可适当减薄.⑨夹心复合外墙；将墙体分为承重和保护部分,中间留20～50mm空隙,内填无机松散或块状保温材料如炉渣、膨胀珍珠岩等,也可不填材料做空气层.④外保温复合外墙.绝热材料复合在外墙外侧,这种结构的热稳定性好,可避免冷桥,但外保温层要求经得起日晒雨淋和冰冻的侵袭.
3.2 门窗节能
窗在建筑中的主要作用是采光、通风,同时也起围护作用.有资料表明,窗既是耗热构件.设计合理也可成为得热构件,因此,设法减少窗耗热和提高窗得热是建筑节能的重点工作之一.
影响窗的热损失的因素有以下几种：
(1)窗大小与空调负荷关系甚大,窗墙比宜适当控制.在窗墙比的选择上,应区别不同的朝向.对南向窗,在选择合适玻璃层数及采取有效措施减少热耗的前提下可适当增加窗面积,充分利用太阳辐射热；而对其他朝向的窗,应在满足居室采光环境质量要求的条件下适当减少开窗面积以降低热耗.
(2)窗材料热阻方面.①窗框：对金属窗框进行断热处理,用高效保温材料镶嵌于金属窗框之间,加大窗框的热阻,或利用空腹钢窗内的空气间层达到增加窗框热阻的目的.同时,选用导热系数较小的塑料窗框以减少通过窗框部分的热耗.②玻璃：选用合适的玻璃品种,适当选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃或中空玻璃.还可在普通玻璃上贴隔热膜代替节能玻璃.③加强窗的气密性,采用气密条,提高外窗气密水平,提高窗用型材的规格尺寸、准确度、尺寸稳定性和组装的精确度以增加开启缝隙部位的搭接量,减少开启缝的宽度达到减少空气渗透的目的.近年来涌现的节能门窗的保温性和气密性都较好.当然,加强窗的气密性减少窗渗透耗热量的同时应保证室内空气质量达到基本的卫生要求.
(3)安排好门窗相对位置及开启方式,组织穿堂风通过；设置可调节的活动遮阳,如遮阳棚、窗盖板、窗帘、百页、热反射帘或自动卷帘等,以便夏季减少太阳辐射得热,冬季又得到日照,特别对西向、南向窗要更加重视.
3.3 屋顶节能
屋顶节能的重点在于加强屋面保温隔热的研究.屋面的节能措施要点,其一是屋面保温层不宜选用密度大,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,应设置排气孔以排除保温层内不易排除的水分.近年来坡顶屋面发展较快,这种屋面较便于设置保温层,可顺坡顶内铺订玻璃棉毡或岩棉毡,也可在天棚上铺设上述绝热材料,还可喷、吹或直接铺设玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩等松散材料作为屋面保温层.采用回收废纸制成纸纤维,这种纸纤维生产能耗极小,保温性能优良,纸纤维经过硼砂阻燃处理,也能防火.施工时,先将屋顶钉成层夹层,再将纸纤维喷吹人内,形成保温层,这是国外比较流行的屋顶节能方法,也值得我们借鉴和学习.在屋顶设高效隔热层,还是减少空调耗能的一个重要构造措施.
3.4 利用可再生能源的节能设计
太阳能是常被建筑利用的可再生能源,它资源丰富,既可免费使用.又无需运输,对环境无任何污染.太阳能与建筑结合为我们有效利用可再生能源提供了一个理想途径.在利用太阳能的时候,要把太阳能装置和建筑有机的结合起来.太阳能热水系统的应用越来越广泛,建筑师要了解太阳能热水系统装置的组成及各部分要求,研究太阳能集热装置在建筑上可能的位置,将太阳能热水系统的集热装置与建筑有机的结合,使太阳能系统成为建筑组成不可分割的一部分,而不是附加的构件.太阳能系统与建筑的整合,是多学科、多方面参与合作的综合性事业.它在建筑上的应用不仅可以节省能源,更重要的是有利于保护环境.利用太阳能供电、供热、供冷、照明,最终实现绿色能源的建筑,是世界上许多发达国家的热门研究课题,也是21世纪一个应用面很广、需求量很大的多学科交叉的综合性课题.这是太阳能利用的一个引人注目的发展趋势.
4 结语
节能作为一项建筑系统工程,涉及到很多各方面的问题与知识,其中关于天然环境、设计规划、建筑结构及当地用户普遍生活方式等多种原因.建筑节能不能只停留于热工规范的层次.建筑师更应树立起全方位的节能意识,并熟悉地利用总体布局与建筑设计,努力制造能吸收减弱热污染的建筑外部环境,对建筑隔热转移到环境中的热量应该采取吸收并进行良性转化的办法,降低它们对空气的加热作用.随着我国建筑节能工作的开展,以及人们对建筑环境要求的不断提高,建筑节能技术一定会得到迅速发展.