居住建筑节能设计策略

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1、居住建筑节能设计策略居住建筑节能设计策略 【摘要】节能环保问题是当前人们关注的重点问题， 对于建筑能耗而言，也在经济发展中长期困扰企业发展的 主要问题。对于我国来说，尽管地大物博，但人口众多， 人均资源占有率相对较低。随着人们生活水平的不断提高， 对建筑低能耗的要求也越来越高。本文主要针对夏热冬冷 地区建筑节能设计的要求进行分析，对居住建筑节能设计 的方法及节能效率进行分析。 【关键词】建筑节能；低能耗；设计策略 前言 夏热冬冷地区夏季较为闷热，而冬季则较为寒冷，该 地区的建筑热湿环境也相对较差，居民在夏季投入的降温 费用及冬季的取暖费用都比较高，所以需要针对建筑进行 节能设计，是建筑具有低能

2、耗的特性，降低居民的降温及 取暖费用。在建筑能源利用方面，我国的能源利用率相对 较低，仅采暖、照明、空调及加点等设施消耗的资源占据 我国整体能源消耗的 30%以上。可见，居住建筑节能设计在 社会可持续发展中肩负着重要的功能。 1 居住建筑节能设计理念 建筑节能是一个长期的过程，不可能一次就能达到最 佳状态。根据我国建筑节能工作的发展情况来分析，当前 建筑节能设计主要针对以下几个方面开展：对气候环境 因素要加以利用。在设计中对有利条件要争取利用，对不 利因素要尽可能的避免，使建筑与自然环境融为一体，满 足人们对建筑环境的需求。在不同地区建筑节能设计时， 要结合当地的气候特点，重视自然采光与通风，

3、对建筑空 调、采暖系统的特点和气候条件要兼顾。改进当前建筑 材料、设计及构造中能耗较好的环节，在经济条件许可的 条件下，发挥建筑节能的作用。对建筑进行设计过程中， 要将节能降耗的思想贯彻其中，对新的节能技术要不断应 用，向超低能耗、无污染的建筑发展方向发展。 2 建筑平面节能设计策略 建筑选址 对日照的充分利用是建筑选址中的首要条件。日照关 系到人类的生存、热工效率及身心健康，在居住建筑内部 空间设计中，对日照条件要争取利用，包含日照质量、日 照时间等方面。居住建筑规划中，要选择向阳的地段，以 南北向为主，对日照条件加大利用，为了对日照间距的要 求进行满足，各地区也都有相应的日照间距标准。对于

4、建 筑物冬季防寒保温性能而言，冷空气度建筑外围护体系的 渗透影响室内保温想能，特别是寒冷的冬季，建筑选择要 尽可能的选择在避风位置，可用错落交织的布局结构防止 风影效应，建筑围护体系节能、保温、门窗洞口设计中， 依据建筑围护体系不同部位风压分图作为依据。 建筑布局 对居住区整体布局要充分考虑，做到不同间距、角度、 体量及道路走向的建筑物组合布局，对日照及自然通风条 件充分利用，从而形成夏季不同的热量盈余与冬季不同的 热量需耗。居民取风向、风速受道路走向的影响较大，在 住宅群与道路之间，气流多以垂直方向、速度较小的管状 气流为主，不容易穿越建筑物，所以对住宅群体不同体量、 形状的布局与组合要充分

5、考虑，使高层住宅与地层住宅错 落排列，利用住宅区的植被、道路等形成自然通风和流动 气流。保证冬季建筑物室内保持热量，放置冷风进入建筑 物内，而在夏季又能形成穿堂风，达到自然降温的目的。 合理进行建筑布局，使居民取形成微气候环境，实现人工 生态系统的平衡，有利于建筑能耗的降低，节能效果的实 现。 建筑位置及朝向优化 在建筑布局方面，需要对城市环境的影响进行考虑。 对容积率要合理选择，如果容积率过高，那么建筑对日照 的需求就难以满足。日照辐射能量非常大，但建筑如何有 效利用日照能源，是建筑节能设计中需要重视的问题。城 市规划中，要对日常加以重视，对建筑的朝向与位置合理 确定，确保每一栋建筑都能获得

6、充足的太阳辐射热能，所 以建筑节能中与建筑方位有直接关系。窗墙比控制所谓窗 墙比，指的是建筑各方向的开窗面积与对应朝向外表面的 比值。众所周知，窗户的传热系数高于同面积保温墙体 36 倍，而相同墙体面积的热量损失要比窗户损失的能耗高 24 倍以上，所以，如果其它条件不变，窗墙比越大，损失的 能耗也就越多。所以，基于降低能耗、节约能源的角度考 虑，在满足使用需求的条件下，对居住建筑窗墙面积比要 合理控制。通常而言，对窗墙比进行确定时，主要按照建 筑所在地区的夏季与冬季日照情况及季风情况作为依据， 同时考虑开窗需求面积、室外空气温度、室内采光需求及 建筑能耗占比等因素综合考虑，通常情况下，窗墙比控

7、制 在之间。 3 建筑主体节能设计 外墙节能设计 外墙保温大致可分为外保温、内外温及夹心保温三大 类。内保温是在墙体内侧设置保温层，该方法属于传统保 温方式，造价较低且施工简单，但在热桥处理中容易出现 问题，如冻融或浸渍等容易时保温隔热墙面开裂、发霉等。 所以该保温方式主要作为外保温的补充方法，一般不单独 使用。夹心保温在墙体内、外两侧墙片之间设置保温材料 的方法。墙体可为混凝土空心砖砌块、粘土砖等，此类墙 体材料的耐候性及防水性能较好，所以对保温材料要求也 不高，一般的岩棉、玻璃棉及聚苯乙烯即可。且在施工条 件及施工季节方面也不受影响。在夏热冬冷地区，由于此 类保温墙体的厚度较大，并且内外墙

8、需要连接件连接，施 工工艺复杂，存在热桥，无法充分发挥保温材料的效率等。 外墙保温是在墙体外侧设置保温层的方法，不存在热桥， 对墙体受温度的变形应力也能降低，所以该保温方法的应 用比较广泛。因为是在墙体外侧设置保温材料，所以建筑 各部位冷、热桥的影响基本可消除，保温材料的保温效能 能够充分发挥出来。与内保温及夹心保温方法相比，保温 材料相同的条件下，外保温所需的保温材料厚度较小，实 现节约材料的目的。外保温使墙体保温隔热性能提升，室 内热能传导损失减少，室内热稳定性提高。此外，雨雪风 霜对外墙体的侵蚀作用也减少，墙体防潮性能提高，避免 了室内墙体出现结露、霉斑等现象。由于保温材料在墙体 外侧，

9、保温材料内的毒害物质对室内环境不会造成影响。 外保温材料中，主要有挤塑聚苯板、膨胀聚苯板、酚醛树 脂、硬泡聚氨酯及岩棉板等。随着建筑防火需求的提高， 部分耐火性能差的保温材料也逐渐被禁用，诸如 HX 隔离室 防火保温板等新型防火保温材料的应用逐渐增多，建筑外 围保护结构应用热工性能较好的材料，可实现降低能耗的 要求，实现建筑节能的需求。 门窗幕墙 玻璃幕墙与玻璃门窗是建筑通风、采光的通道，由于 经窗户损失的能耗非常大，为了降低建筑能耗，可从以下 措施减少能耗损失：首先，应用中空玻璃。中空部分厚度 不低于 9mm，在幕墙中使用时，厚度不能低于 9mm，适合厚 度为 1220mm 之间。为了使保温

10、性能进一步提升，可使用 Low-E 中空玻璃，也较低辐射玻璃，其中充有惰性气体，在 玻璃面镀多层化合物或金属构成膜系产品，具有较好的透 光性与隔热性。在门窗材料方面主要采用塑料型钢、金属- 木复合型材、玻璃钢型材等，幕墙可用断热型材、隐框结 构及断热连接固紧件，降低热桥效应。 屋顶 屋顶节能设计中，主要针对太阳辐射热的隔离为主， 降低太阳直射，通过架空屋面、设保温隔热层、安装太阳 能热水器、浅色屋面及种植植物等措施处理。还可设计蓄 水屋面、通风屋面等方面，降低空调冷负荷，实现夏季降 温费用的节约。在夏热冬冷地区，屋顶保温材料主要使用 挤塑聚苯板，该材料内部为独立的密闭式气泡结构，是一 种吸水率

11、低、抗压高、不透气、防潮、抗老化、耐腐蚀的 优质材料，导热系数较低，能够实现节能降耗的目的。如 图 1 所示，改变屋顶传热系数对整栋建筑节能效率的影响 中，对顶层影响较大，而对地层以下影响较小，也综合分 析，也具有较好的节能效果。 4 结语 冬冷夏热地区居住建筑节能措施和途径还有很多，在 诸多节能措施中，要合理选择节能方案，既要能够降低能 耗及资金的投入，还要保证节能效果的最大实现。除了对 自然条件充分利用外，在建筑材料、空间、结构等设计方 面，也要合理布局，同时，对可再生能源的利用也是建筑 节能设计中的关键点，是夏热冬冷地区居住见着发展的一 个主要方向。 参考文献 1王茂名，祁东年.试论住宅建筑规划设计中的节能 策略J.低碳世界，XX，35（14）：123124. 2凌军红.低能耗的建筑单体节能设计策略J.中国 住宅设施，XX，Z4（18）：2831. 3刘莉红，毛永乐，王柏俊，等.低能耗居住建筑节 能设计研究J.住宅产业，XX，05（21）：3134. 4傅兴家.浅谈绿色建筑节能设计J.河南建材， XX，03（06）：7879. 5陈宏.低能耗的建筑单体节能设计策略J.中国新 技术新产品，XX，22（18）：185. 6程才实.现阶段不同水平节能建筑并存问题初研J.建 设科技，XX，18（07）：6667.