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【摘 要】随着经济社会的发展,能源的消耗也越来越大.目前,世界上很多国家和地区都面临着严重的能源危机.在能源日益匮乏的情况下,人们的节能意识也得到了很大的提高,在建筑行业,建设节能建筑的理念也逐渐深入人心.民用建筑住宅的能耗很大,是做好建筑节能工作的重中之重.对民用建筑住宅进行节能设计的目的是使其在少使用或不使用能源的前提下将住宅内的气温维持在一个比较舒适的范围之内.本文介绍了建筑节能的意义以及影响建筑节能的主要因素,重点阐述了民用建筑住宅节能设计特点和相关措施,以供参考.
【关 键 词】民用建筑；住宅；节能设计
进入21世纪以来,节能环保的理念已日益深入人心,人们的节能意识也在逐渐提高.在民用建筑领域,无论是开发商还是建筑设计师,对民用建筑的节能设计都非常关注,在工程项目的设计以及施工中也将节约能源作为其追求的目标之一.这样一来,不仅改善了人们的居住环境,而且还有效的节约了能源.
一、建筑节能的意义
由于我国人口众多,人均能源拥有量在世界上处于较低的水平,能源的储备量也不高.在能源结构方面,煤仍然是使用范围最广、使用量最多的能源,近几年年耗煤量都在10亿吨以上.另一方面,我国的能源资源分布很不均衡,经济发达地区的能源短缺问题很严重；同时能源的利用率较低,在终端利用率上大大落后于发达国家.现阶段,我国住宅建筑的能源损耗很大,并且呈逐年增长的趋势.与此同时,能源的生产增长速度却相对缓慢.长此以往,我国的能源生产将难以适应经济发展的需要,能源危机也会日渐加剧.在这种形势下,对建筑进行节能设计就成了应时之需,不仅能够有效的节约能源,而且还节约了工程成本,对于实现经济的可持续发展、缓解能源紧张的局面都有着非常重要的现实意义.
二、不利于建筑节能的主要因素
在民用建筑的使用能耗中,供暖能耗所占的比重最大,大约占到总能耗量的60%,目前主要采取提高供暖设备的效率和建筑物的保温隔热能力等措施来降低供暖能耗.但是,要实现这些功能需要做好相应的建筑节能设计.现阶段,设计节能建筑减少能源损耗受到了很多建筑设计师的重视,在具体的设计中也充分体现了这种理念.
但是,目前的建筑设计往往与开发商的利益直接挂钩,为了降低工程的造价,在建筑材料的采购方面以次充好的现象普遍存在.很多建筑的屋面保温材料质量不合格,窗户的气密性达不到要求,保温材料的厚度不够,有的甚至没有外墙保温材料.在这些因素的影响下,很多不合格的建筑产品流入市场,这些建筑在节能上达不到相应的标准,也难以实现节能的目标.另外,由于在供暖设计中没有考虑人为或自然增加的能耗,民用建筑住宅的热舒适度就得不到保障.为了维持相应的舒适度,人们往往以增加暖气片的方式来进行调整,这就大大增加了能耗.由于某些开发商和建筑设计师的短视,没有充分发挥建筑物能耗的长期效应,造成了能源的大量浪费,也加大了长期性的资金投入.另外,在外门窗的设计中也存在着很大的误区,达不到降低能耗的要求.
三、民用建筑住宅节能设计措施
要对民用建筑住宅进行节能设计,需要从小区规划、建筑平面、建筑体形、住宅外墙、住宅屋面以及住宅门窗等六个方面出发,做好相应的节能设计,以实现节能的目的.
(一)小区规划的节能设计
住宅小区是一个整体,住宅单体是其中的组成部分,做好小区的节能设计对于实现住宅单体的节能具有重要意义.在对住宅小区进行规划时,要与建筑单体相协调,尽量避免所在地区的方位、朝向、建筑布局、地形等宏观因素对单体布局产生影响.同时要注重对当地天然风源和热源的利用,使住宅在夏天的时候迎风面充足,在冬天的时候有良好的采光条件,从而在通风、采光、采暖方面达到相应的要求.还要注意住宅单体之间的有效组合,营造良好的小区微环境,避免受到回旋涡流的影响,对室内的自然通风也有利.另外,在规划设计时还要布置好绿化和水体,进一步的改善局部气候和室内外的物理环境,使空气温度、湿度、热岛强度和气流速度等各项指标符合节能设计的要求.
(二)建筑住宅平面的节能设计
在对建筑住宅进行平面设计时,首先要确定适当的套型面积.套型面积大小适当不仅可以节约用地,而且还能节省建筑材料,大大减少维护和使用过程中的能耗.同时,还可以对建筑平面进行合理的布局,以获得良好的节能效果.从我国的自然地理情况来看,南朝向是节能效果最好的建筑朝向.这种建筑朝向在夏天的时候可以减少太阳辐射,让室内凉爽适宜；在冬天的时候又能增加太阳辐射,为室内营造舒适温暖的环境.另外,这种建筑朝向可以形成穿堂风,同时还消除了西北风对室内的不利影响,可谓一举两得.在对建筑住宅进行节能设计时,应将长时间活动的区域如客厅、卧室等居住空间设于南向位置,这样一来不仅通风以及日照条件良好,大大提升了舒适度,而且还有效的降低了能耗.由于南北朝向的建筑住宅获得的南朝向房间最多,所以南北向的建筑平面在节能方面具有很明显的优势.另外,可以将功能相对次要的卫生间、厨房等空间布置在北朝向或东西向,在冬季的时候可以挡住西北风,避免对主要房间产生不利影响.
(三)建筑住宅体形的节能设计
在体形设计上,节能的有效措施主要有减少建筑住宅的外表面积、减少护结构的面积以及降低建筑形体的凹凸度等几个方面.一般来说,建筑住宅的外表面积和其包围的体积之比（即体形系数）越小,对建筑节能也越有利.在节能效果上,进深大的住宅比进深小的要好,长的住宅比短的好,高的住宅的比矮的好,外表整齐的住宅比凹凸变化明显的要好.因此,建筑设计师要对建筑住宅的体形系数进行适当的控制,以实现节能的目的.
(四)建筑住宅外墙的节能设计
对建筑住宅进行节能设计时,墙体设计是非常重要的环节.墙体是护结构的主要组成部分,在建筑住宅室内外热交换中发挥着重要作用.除了要具备基本的安全围护、承重等功能之外,建筑住宅的外墙要使用保温隔热性能良好的墙体材料,同时传热性能好的墙体还应加设保温隔热层.目前,加气混凝土砌块、烧结多孔砖以及复合墙体等几种外墙材料的保温性能较好.其中,复合墙体应使用外墙外保温技术来实现保温隔热,这样可以达到预期的节能效果.另外,在日照强烈的墙面种植一些植物,可以起到调节气温、吸收热量的作用,能有效的减少传入室内的热源.
(五)建筑住宅屋面的节能设计
与其他外表面相比,建筑住宅的屋面受太阳辐射的时间最长,受辐射的热也最多.因此,屋面的保温隔热也很重要.要做好保温隔热工作,保温隔热材料的选择尤为关键.一般来说,密度大、吸水率及导热系数小的材料保温隔热效果最好.可以将这种保温材料设于防水层之上,不仅保温隔热效果良好,而且还能解决因防水层老化使建筑物的防水效果不佳的问题.另外,在屋顶种植灌木、花卉等植物,除了有效的阻挡热源之外,还可以美化住宅环境,实际效果很好.建设蓄水型屋面也是有效的节能保温措施,可以大大降低屋面的传热量,为居民创造舒适的室内环境.
(六)建筑住宅门窗的节能设计
外门窗既是主要的得热部件,又是重要的失热部件,传热系数比墙体高的多,是节能设计的关键部位.首先,要合理确定窗墙面积.在设计中,除了要满足自然通风条件之外,还要使各方向、不同功能的房间做到开窗有别.其次,在设置外窗部位时,要提高其密封性能,同时也要提高窗框的隔热性能.目前,双层玻璃塑钢窗的应用比较广泛,节能效果良好,也比较经济,是一种不错的选择.
四、总结
综上所述,民用建筑住宅的节能设计涵盖了建筑规划、建筑平面、建筑体形、住宅外墙、住宅屋面以及门窗等六个方面,要进行综合考虑,充分发挥各种节能技术措施的作用.这样不仅能有效的节约能源,也能改善人们的居住环境,对于实现经济的可持续发展和建设节约型的社会都具有重要意义.