关于住宅建筑节能设计的

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摘 要：随着可持续发展战略的进一步深入,人们的节能环保意识也在不断提高,住宅建筑节能设计成为了当今建筑设计发展的潮流.文章通过阐述住宅建筑节能设计的主要内容,探讨目前住宅节能设计存在的问题,总结并提出进一步优化和发展住宅节能设计的建议.

关 键 词：住宅建筑；建筑节能；节能设计

1.住宅建筑节能设计的内容

建筑节能,根据《民用建筑节能管理规定》的定义,指的是“民用建筑在规划、设计、建造和使用过程中,通过采用新型墙体材料,执行建筑节能标准,加强建筑物用能设备的运行、管理、合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、给排水和通风系统的运行效率以及利用可再生资源,在保证建筑物使用功能和室内热环境的前提下,降低建筑能源的消耗,合理有效地利用能源的活动.”[2]

建筑节能可分为两部分：一是建筑物自身的节能；二是空调系统的节能.目前我国的建筑节能设计主要是根据建筑节能标准,以住宅建筑为对象,研究围护结构的热工设计和采暖通风空调系统的优化设计两方面内容[3].

1.1住宅规划的节能设计

住宅的节能规划,要因地制宜,结合地方特点,根据国家的节能标准,综合考虑住宅开发、使用和围护的成本,合理地规划节能方案.建筑的朝向选择尽量采用南北向,在体积一定的情况下,尽量采用护机构表面积小的建筑,还要重视绿化队建筑节能的影响,最大限度地减少建筑物能耗,达到最理想的节能效果.

另外,随着科技的发展,先进的高科技手段在各个领域的成功运用,也给建筑节能设计带来了新发展.利用计算机辅助设计工具,建立计算机节能建筑模型,进行建筑的节能设计实验,可以有效地节省土地资源和土地建设投资,摆脱地理限制,模拟任意气候环境,缩短建设周期[1].

1.2住宅结构的节能设计

住宅建筑节能是一个包括了墙体、幕墙、门窗、屋面、楼地面、电气照明、给排水、暖通工程、室外管网以及常电梯等诸多方面内容的系统工程,在各部分的节能设计中,要优先考虑环保材料的有效使用.如,墙体应注意隔离太阳紫外线热辐射,设计遮阳设施,使用环保型建筑材料,实现外墙内保温和外墙隔热；门窗的节能设计要综合考虑门窗的朝向、构造、尺寸、形状和密封程度等影响能耗的因素,在保证采光、通风等舒适条件下,可以较少外门窗面积,控制窗墙比,提高门窗的气密性.

1.3住宅建筑节能的优化设计

如果把住宅建筑节能设计看成是一个全方位的系统工程,那么,建筑耗能的过程就涉及了多个子系统,建筑节能设计也同时涉及了的多个方面,每个方面本身都有多种可行方案,这些方案的组合构成了节能优化设计的可行域,住宅建筑的优化设计就是在这可行域中找到建筑全寿命周期内能耗最小的那个设计.

目前,住宅建筑的节能优化设计,可以分为两方面内容,一方面是新住宅的节能优化设计,从可持续发展和循环经济的角度重新定位节能住宅和节能设计,这是现阶段大家研究的重点；另一方面是既有住宅的节能改造设计,通过合理设计,考虑改造成本和实际情况,制定最经济,效果最明显的节能改造设计,以达到建筑节能的国家标准.

2.目前住宅节能设计中存在的问题

2.1住宅节能设计深度不足

2.1.1不够重视建筑单体节能设计与空间整体有效结合的重要性

在常见的建筑规划设计,特别是城市住宅建筑的规划设计中,往往考虑的是建筑物的外观造型、配套工程的建设和绿化景观设计等,没有确实了解建筑物周边的地理环境,忽视住宅建筑与周围环境的协调一致,这样就导致单体建筑设计可能符合标准,但是与周围存在矛盾.

2.1.2不够重视相关安全设施的设计

目前的设计方法只关注节能指标的实现而未考虑后期防火设计的困难性,无法进行火灾危险性评估[5]；采用EPS板外保温设计却没有设计配套的防火隔离措施；在住宅建筑中较多采用的飘窗设计,往往忽略飘窗的上下挑板等特殊部位的保温措施.这些情况都给住宅建筑留下了安全隐患.

2.1.3不够重视建筑的通风设计与建筑外遮阳设计

为了最大限度利用土地以达到收益最大化,有部分开发商会要求设计师采用最高容积率进行设计,致使有些单体建筑出现一梯很多户的情况,单体平面的通风效果将会很差.另外,在设计中,往往为了造型效果刻意设计一些建筑立面上的装饰构板,却忽视遮阳设施的设计,这些都是只考虑经济效益不考虑实际用途,是与住宅建筑的节能设计原则相违背的.[4]

2.2建筑节能技术的不足

2.2.1可选的建筑节能材料少

目前建筑材料市场所供应的节能材料品种单一,而且大多是从国外引进的,产品价格较高,既难以满足消费者需求,又阻碍了节能材料的推广应用.节能材料选用不当,也会影响住宅建筑的节能效果.

2.2.2现阶段节能技术不成熟,相关标准不够完善

住宅节能在我国还属于起步发展的阶段,还没能形成一套系统、成熟、通用的体系.有些不成熟的节能技术还会造成垃圾建筑和建筑垃圾的产生,不利于建筑结构的稳定性,降低住宅的耐用性,缩短使用寿命.

另一方面,节能住宅的检测与验收方法还不够完善,目前建筑节能是否达标一般用建筑热工法来检测.这一方法,以测试单元墙体的热工性能代表整个建筑物墙体的性能,并不全面.建筑节能施工中,保温工程目前仍缺少全面的检测验收标准,节能效果难以保证.

3.住宅建筑节能的设计措施

3.1住宅节能设计方法的选择

结合目前住宅建筑节能设计存在的问题,住宅建筑设计应该按照总体规划设计――建筑单体设计――建筑细部构造设计三方面考虑.

3.1.1建筑的总体规划设计

为了达到建筑节能的目的,在进行建筑节能设计时要综合考虑,总体规划设计,要考虑建筑的选址、布局、间距、通风、朝向等是否符合标准和实际情况.例如：建筑选址应尽量选择在向阳、避风的地段上,为建筑争取日照创造必要的条件,也可避免冬季冷气流在凹地里易形成的“霜洞”效应；布局设计中要充分考虑通风致凉、逼疯保暖情况；科学合理地建筑间距设计,不但可以有效地利用阳光这一热源,也可以最有效地利用有限的土地资源.

3.1.2建筑单体规划的节能设计

对于建筑单体的设计,通风、朝向、遮阳等方面都要充分考虑,另外,最重要的还有相关安全措施的设计.鉴于目前建筑节能材料可选性不高,在设计建筑单体时,针对所选材料使用可能出现的问题要有所考虑,在各种可行方案中选择安全隐患最小的,节能效果有保证的.

3.1.3建筑细部构造设计

建筑围护结构对建筑保温起到决定性的作用,其中的热桥问题却常常为人们所忽视.围护结构中钢筋混凝土梁、柱、板的相互交接处,外墙与外墙、内墙、以及窗户的连接处,保温门窗中的金属门框等都是热桥形成的主要部位.在细部构造设计中,除了保证基本维护结构的节能效果,还要尽量较少热桥的产生,避免其对建筑节能的不利影响.

3.2住宅建筑节能设计中先进技术的使用

住宅建筑的节能技术包括围护结构的隔热保温、节能门窗、节能灯具、节能电器、低耗能采暖制冷方式等,在设计中要考虑利用计算机辅助设计工具优化节能设计,结合这些节能技术的使用,提高建筑的节能效果.

综上所述,住宅建筑的节能设计作为建筑节能的一个重要组成部分,涵盖了多方面的内容,我们要在因地制宜、合理利用先进科技同时避免设计者主观因素和现有技术限制对节能设计的束缚,使建筑设计的各个方面都能体现节能的原则,努力创造低成本、高效率的节能建筑.