节能措施在住宅建筑设计中的应用分析论文_卢秀丽

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摘要:本文首先阐述了影响住宅建筑节能设计的因素,接着分析了住宅建筑设计的环保节能理念,最后对节能措施在住宅建筑设计中的应用进行了探讨。

关键词:节能措施;住宅建筑设计;应用

引言:

随着建筑业的飞速发展,在住宅建筑设计的过程中,不仅要满足人们的使用需求,同时还应秉承当前的节能环保理念,结合现行的各种节能措施对住宅建筑进行有效的节能设计,以达到符合住宅建筑要求的的节能效果,为社会以及人们营造良好的生活环境,同时最大限度地降低建筑物在建造过程及使用过程中对环境的污染及能源消耗。

1、影响住宅建筑节能设计的因素分析

目前,住宅建筑的设计已经趋于节能化,作为设计师需要重点了解影响住宅建筑节能的方方面面,才能根据各方面因素摸索出更多节能设计的方法。首先,在住宅建筑进行方案设计时,需要对住宅建筑物的体型系数、朝向特别注意。体型系数在一定程度上对节能有很大的影响,在住宅设计方案阶段,应该对体型系数做一个初步计算,以保证此数据在节能控制范围内,避免在后期施工图的节能计算过程中因体型系数不满足要求从而需要修改方案的情形出现。选择合适的朝向,在总平面布局上为节能设计打好基础;其次,节能材料。在科学技术飞速发展下,建材也在不断地适应时代发展、更新。在工程设计过程中对施工材料的使用需要考虑的因素非常多,同样住宅建筑节能设计也应重点考虑到工程施工所需要的材料,结合材料的特性分析,在使用过程中选先采用节能效果好的建筑材料;最后,自然因素。自然因素在以往住宅建筑设计的过程中通常被忽略,从而违背了节能环保理念。从节能环保的角度出发,自然因素是住宅建筑节能设计中重点思考的问题。不仅在设计的过程中应通过有效的设计降低住宅建筑对环境的影响,同时也应通过有效的环保设计方式将自然因素充分运用到住宅建筑当中,将自然因素的绿化、环保等因素的作用充分发挥出来,促进住宅建筑节能的发展。另外,还应加强对太阳能源的设计和应用。

2 住宅建筑设计的环保节能理念分析

设计节能环保型住宅建筑涉及到非常广阔的内容,其中包括健康舒适的环境、天然材料使用、节约能源和减少环境破坏、能源优化利用等等。例如:

(1)要为人们提供健康、舒适的生活环境,在建筑设计时必须对室内温度、湿度进行充分考虑,根据日照条件和通风环境规划建筑布局,选择合理的外围护结构、保温隔热材料和构造做法。

(2)建筑是给人们提供生活起居的空间,室内空气质量直接影响人体的健康和情绪,因此进行建筑设计,特别是室内装修设计时应尽量选择天然材料,有毒有害物质含量低,挥发小,降低装修污染给人体带来的伤害。

(3)采用节能设备,应用节能技术,可以有效的控制建筑能耗,例如采用 Low-E中空玻璃可以有效降低能量吸收或控制室内外能量交换,充分发挥其优异的保温隔热性能,进而达到节能降耗的目的。

(4)建筑工程开发过程中应注意土地资源的节约利用,减少浪费;尽量避免对水、土壤及绿化产生污染或破坏,保护原有生态环境,打造资源节约、环境友好工程。

(5)优化能源组合,主要是合理利用一些新能源,最大限度地减少矿产资源的消耗,从而有效控制大气污染物的排放,提高空气质量。

3 节能措施在住宅建筑设计中的应用分析

3.1 合理正确的住宅建筑规划

合理正确的住宅建筑规划是被动式节能措施的主要节能手段,最大限度地利用建筑所在地区自然环境下的潜能条件,营造一个高舒适、高安全、低能耗的环境条件,充分利用大自然赐于人类的条件,满足居住环境舒适化的要求。其基本原则应包括建筑朝向、建筑布局、建筑通风等要素。例如对于夏热冬暖地区建筑,房屋朝向应以夏季多风量防晒致凉、冬季多日光避风保暖为原则。根据我国地理位置,正南朝向或朝向南北 30°以内是最好的朝向选择,因为这样顺应风向环境,使夏季住区内风速流畅,同时阻挡了冬季北风的侵袭。另外,合理地扩张住宅组合长度,根据不同地方而利用优化单元多少的组合,可以扩大光照面积。使用日照分析软件,通过软件模拟适当调整朝向角度优化日照时间。

3.2平面节能设计

住宅建筑中,平面设计主要针对住户家庭结构、生活状态、态度等展开,其中包含住宅建筑功能多元化设计、光照通风效果、居住舒适性、建筑面积科学应用、室内功能布局等。现阶段,将节能措施应用在平面设计中,不仅需要达到以上要求,更应对住宅建筑平面布局形状、局部热环境、温度阻尼区等综合考虑。首先,住宅建筑平面设计需要确保整齐,保证安全性的条件下降低主体外围护栏结构面积。这样一来,保证在炎热的天气降低辐射、寒冷的冬季确保室内光照充足,同时,达到减少住宅建筑能源使用;其次,热环境设计中,把住宅上下高度较低的卫生间、厨房等可以设计在室内北端,卧室、客厅等规划在南端,有助于提升太阳能的使用,缩减能源消耗。住宅建筑中设计温度阻尼区域,比如:屋面上的入孔封闭设计、封闭式楼梯间等,避免房屋传热消耗。

3.3围护结构及材料设计

3.3.1 墙体节能

墙体节能的主要措施是采用复合墙体节能。 墙体的主要作用是将房屋与外部隔开,并能够有一定的保暖性。 复合墙体是在主墙体的基础上再增加一层绝热保温材料,这样可以很好的改善墙体的保温性能。 复合墙体的材料一般采用玻璃棉或是高分子聚合物,这类材料保温效果好,可以降低墙体的传热系数。 夏季外部的热量不易进入,冬季屋内的热量也不易散发,这样便可以实现房屋的“冬暖夏凉”。 复合材料位于主体的外侧称为外保温,位于主体的内侧称为内保温。 根据实际情况而言外保温效果更好,而且更加节省材料,因此被广泛采用。

3.3.2 外窗节能

外窗可以让阳光射进来,提高室内温度,但是室内的很多热量也是通过外窗散发出去的。 数据显示,通过外窗散发的热量占热量散发的35%~45% ,可见外窗的结构和材料对于房屋保暖至关重要。普通铝合金边框的单层玻璃,其传热系数是墙体的6倍,因此应该更多的采用保温型外窗。为提高外窗的保温性能,应采用普通中空玻璃或充惰性气体的Low-E中空玻璃等节能型玻璃 ;窗框尽管在整个窗户中占比较小,但对节能的影响也很大,普通铝合金型材的传热系数非常高,为提高门窗的隔热性能,型材可采用铝木、铝塑、塑料、隔热铝合金等;在夏季炎热的地区,我们还要考虑到外窗的隔热,为提高门窗的隔热性能,降低遮阳系数,可采用单片吸热玻璃、吸热中空玻璃等。

3.4通风节能设计

空调系统是住宅环境中耗能较大的部分,所以设计人员应当注重对自然风的应用,从而在降低空调运行时间,减少能耗的基础上,达到有效降温的目的。需要注意的是,对自然风的设计与应用,一定要结合住宅的具体情况,包括朝向、层数等小区域因素,以及地形地貌、水文条件、植被分布等大环境因素,从而实现对自然风的合理利用。在对室内的穿堂风进行设计的过程中,应当要避开附近的污染源,保障室内的空气质量,在不影响用户正常生活的基础上,实现其耗能的有效降低。

3.5太阳能资源的有效应用

作为一种天然的洁净能源,太阳能在建筑设计过程中有着十分广泛的应用。特别是在资源、能源短缺的现代社会,对其进行充分的应用,显得十分必要。现阶段,市场上也推出了各种应用太阳能的电器,这也为住宅的节能化设计,创设了良好的条件。所以在前期设计工作开展的过程中,工作人员应当重视这一因素,预留太阳能设备的位置,为后期的节能建设奠定良好的基础。

结束语:

总而言之,在住宅建筑设计中需要设计师结合具体资源状况,因地制宜、科学合理地采用节能措施,通过对建筑墙体、门窗、屋面等的综合性设计,提升住宅建筑节能效果,实现绿色低碳节能目标,从而有效改善环境和建筑质量,充分解决能源危机所带来的问题,获取可观经济和社会效益。同时,推动住宅建筑节能设计的可持续发展与社会经济的进步。

参考文献:

[1] 付申江. 节能措施在住宅建筑设计中的应用分析[J]. 住宅与房地产. 2018(34)

[2] 孟庆民. 节能措施在住宅建筑设计中的应用分析[J]. 居舍. 2018(31)

[3] 段鹏. 节能措施在住宅建筑设计中的应用[J]. 山西建筑. 2018(12)

论文作者:卢秀丽

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第12期

论文发表时间:2019/9/25

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