摘要:近年来,伴随着我国建筑业能源消耗的增大,能源消耗的比例幅度也随之提升,从而引起了建筑业的关注的重点,因此,如何解决建筑能源消耗问题,应采用建筑节能技术措施,目的在于减少建筑能源的消耗,实现建筑的不断发展目标。笔者就房屋建筑节能设计要点进行探讨与研究,旨在合理地开发及利用能源资源,从而有效地减少建筑能源的消耗,实现我国建筑行业的可持续发展策略。
关键词:房屋;建筑设计;节能措施;设计要点
国家近几年城市化进程在不断加快,建筑行业也随之出现了不断发展和大量建设。从而造成建筑能源的消耗也随之增多,比例也越来越大。因此,节能建筑的设计理念不断的得到业内人土的提出和推广,以低能耗、低污染、低排放的“低碳经济”模式为主。随着工业化、城市化进程加快的同时,建筑能源消耗的比重越来越大,通过有关环保部门调查显示,中国的建筑能耗占总能耗已超过40%以上,所以作为建筑设计人员,做好建筑的节能设计已势在必行。
1房屋建筑设计规划现状
近年来,众多正在施工建设过程中的房屋建筑在进行设计规划时过多的注重房屋建筑的外在造型以及外观,把焦点置放在与房屋建筑配套的相关工程建设和房屋建筑的绿化景观设计上,在一程度上忽略了房屋建筑和周遭环境的协调性,没有过多地对该地区、该地段的地理、社会、环境等等信息资料进行调查。有些规划机构也只是要求该房屋建筑的朝向方位和周遭的相关道路、建筑等参照物保持一致,而没有考虑到该房屋建筑方位朝向的最佳点,更不用说房屋建筑的光照条件和通风情况了。在一定情况下,房屋建筑的节能设计规划力度不足,深度不深的话很容易导致房屋建筑在结构、安全上出现一些隐患问题。譬如,现如今,越来越多的房屋建筑比较青睐于使用飘窗,但是在节能设计规划上往往忽视飘窗的特殊部位的保温举措,尤其是飘窗的上下跳板。另外,还有以下房屋建筑在设计和规划上存在房屋饰面节点解决处理举措没有明确的方案,规划设计和施工建设的随意性较大,墙体保温范围模糊不清,设计规划的过程中没有对构造、技术安全等方面提出具体的要求,在一些材料的保温设计规划上没有对隔离、防火措施提出规范化、明确化的说明和要求。
2房屋建筑节能设计的意义
2.1有利于我国经济快速稳定发展
我国是一个能耗大国,能耗消费总量排在世界第二。而我国人口众多,能源资源相对缺乏,人均能源占有量仅为世界平均水平的40%。我国的建筑能耗已占到全社会总能耗的30%左右。在目前我国能源形势相当严峻,在今后的长时期内也将难以缓解的状况下,节约能源已是刻不容缓。如果再不节约能源,将严重制约我国的经济和社会发展。因此,为了使国民经济持续、稳定、协调发展,提高环境质量,必须节约使用能源,逐步扭转能源浪费严重的局面。
2.2有利于环境保护
随着国民经济的快速发展,居民空调的拥有量呈直线上升。而空调能耗产生的二氧化硫、氮氧化物和其他污染物都会污染空气、危害人的身体健康,造成环境酸化,破坏生态平衡。通过建筑节能可以减少污染物的排放量,减轻大气污染,保护生态环境和提高建筑热环境的质量。
2.3有利于提高居住质量,降低住户的使用成本
随着我国经济快速稳定发展和人民生活水平的提高,追求舒适的居住环境成了人们的迫切需要,节能建筑由于采用了成套的节能技术措施,如适当控制建筑体形系数,采用保温性能良好的加气混凝土砌块等新型墙体材料,采用中空双层玻璃窗等,减少了围护结构的散热,改善了建筑热环境的质量,提高了供热系统的热效率,既节约了能源,又降低了房屋的使用成本,住户得到了实惠。
3 房屋建筑节能设计具体措施的探讨
3.1.建筑物的总体布置
建筑物整体平面的布置对节能设计起到了基础性的作用。也就是说,建筑物总体布置的情况能够在很大程度上影响到节能设计。因此,在房屋建筑的总平面布置上,尽量将建筑物南北向或接近南北向布置,取得良好的朝向。这样做的好处是,在夏季能够将太阳辐射面积减小到最小值,从未能够减少太阳辐射对建筑物的影响影响,这样就能够减缓室内温度的变化,进而可以减小空调使用的次数和功率,实现节能效果;而冬季,这时候建筑物的接受太阳辐射的面积又处在了最大值状态,能够接收更多的太阳辐射热能,从而是室内温度升高,减小了暖气的工作负荷,达到节能目的。与此同时,在单体建筑平面及空间设计中,结合使用功能,安排好门窗洞口位置和空间组织,借助自然力(热压和风压等)作用,促使室内空气流动和室内外空气交换,形成穿堂风,这样一来,就能够提高自然能源的使用效率,极大地减少对人造能源的消耗,同时也能收到改善热环境的效果,即使在夏季使用空调降温的条件下,也可以减少开机时间,节省能耗。
3.2 建筑物的体形系数
建筑物体形系数是指建筑物的外表面积和外表面积所包的体积之比。体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著。体形系数越小,单位建筑面积对应的外表面积越小,外围护结构的传热损失越小。从降低建筑能耗的角度出发,应该将体形系数控制在一个较低的水平上。但是,体形系数不只是影响外围护结构的传热损失,它还与建筑造型、平面布局、采光通风等紧密相关。体形系数过小,将制约建筑师的创造性,造成建筑造型呆板,平面布局困难,甚至损害建筑功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此在具体的设计过程中,要注意权衡利弊,兼顾不同类型的建筑造型,将条式建筑的体形系数定在标准规定的范围内。条式建筑物的体形系数不应超过0.35,点式建筑物的体形系数不应超过0.40。
3.3建筑物外墙的节能设计
由于外墙体是建筑物的主体结构部分,因此这方面的节能设计是整个建筑物节能设计的关键部分之一。在实际的节能设计中,所采取的措施包括两个主要方面,一是墙体建筑材料的选择。外墙选用新型节能墙体材料(指具有节能、利废、省土、轻质和多功能等特点的墙体材料)可以提高外墙热阻,如砌块类:蒸压加气混凝土砌块、改性粉煤灰空心砌块、改性混凝土空心砌块等。墙面的热阻高了,就可以有效降低室内室外的热交换,实现节能目的。其中尤其是最新开发出来的蒸压加气混凝土砌块,是目前市场上隔热性能最佳的墙体材料之一。蒸压加气混凝土砌块是用钙质材料(如水泥、石灰)和硅质材料(如砂子、粉煤灰、矿渣)的配料中加入铝粉作加气剂,经加水搅拌、浇注成型、发气膨胀、预养切割,再经高压蒸汽养护而成的多孔硅酸盐砌块。这种砖内部含有密如蜂窝般的小孔,小孔内部充满空气,由于空气是热的不良导体,从而实现了比较强的隔热效果而且还兼具有很好的隔音效果。总之,在建筑外墙施工时,应根据经济实力尽量选择类似隔热性能好的墙体砖。另一方面是墙体涂料,根据研究,当墙体涂料颜色较浅时,建筑物所接受的太阳辐射最少。因此,墙体外涂料尽量选择浅色、反射性强的涂料或者贴一层浅色的瓷砖。
3.4外门窗的节能设计
对外门节能设计来说,我们知道,现代建筑物外门一般使用木质结构或者钢制结构,还有的建筑物使用的是“三明治”式结构,即外门材料采取三层式钢铁薄面――木质门体――钢铁薄面的设计。根据物理学知识,木质材料是热的不良导体,钢铁材料则是热的良好导体。也就是说,当建筑物室内室外空气的结合部是木质门的话,两者由对流或者辐射而产生的能量交换的量远小于钢铁界面,而且木质外门与门框的契合效果也比较优良,可以有效地防止热对流的发生。因此在安装外门时尽量选择类似的节能门。
对外窗的节能设计来说,需要从窗玻璃和窗框两个方面进行。一般而言,窗玻璃面积可以占到窗体总面积的五分之四。玻璃对建筑物节能的影响大致分为两个方面。一方面是玻璃的透光度,由于普通透明玻璃透光度较好,大部分阳光可以直射入室内,因此在进行窗体玻璃的节能设计时,可以采用近年来市场上投放销售的一些新型材料的玻璃,如聚酯玻璃、有机玻璃、着色玻璃,热反射玻璃、低辐射玻璃、中空玻璃等等,极大地改善了玻璃性能,非常有利于建筑物的节能。而对窗框的节能设计来说,除了进一步提高窗框材料的加工工艺之外,还优化了对它的结构设计,即将传统的实心合金窗设计成内部有空隙和格栅的新式窗框,因为空气是热的不良导体,在窗框内部增加空隙使得窗框的整体导热能力得到了控制,对建筑物节能贡献很大。
3.5屋面的保温隔热节能设计
屋面在整个建筑围护结构面积中所占的比例远低于外墙,但对于一般顶层房间来说,却是外围护结构所占面积最大的。一般标准层房间的外围护面积只占2-3个面(朝向),而顶层房间的外围护面积却占3-5个面(朝向)。在冬季严酷的风雪侵蚀和夏季强烈的太阳辐射下,如果屋面的保温隔热性能太差,对顶层房间的室内热环境和建筑的采暖空调能耗的影响将是比较严重的。为提高屋面的保温隔热性能,设计时应注意以下几点:
3.5.1 应选用导热系数小,蓄热系数大的保温隔热材料,同时要注意选用材料的密度不宜过大,以防止屋面的荷载过大。
3.5.2 保温隔热的材料很多,设计人员在选用时应根据建筑物的使用要求、屋面的结构形式、环境气候条件、防水处理方法和施工条件等因素,通过技术经济比较后确定。
3.5.3 应根据建筑节能设计标准的要求合理确定保温层的厚度,提倡使用倒置式屋面。
3.5.4 保温隔热材料不宜选用吸水率高的材料,以防止屋面湿作业时,保温隔热层大量吸水,降低热工性能。提倡选用挤塑型聚苯板、现场喷涂硬泡聚氯朗或聚氨酯板、高密度聚苯板等材料。如果选用了吸水率较高的保温材料,屋面施工时应设置排气孔,以排除保温材料层内的水分。
4结语
由以上可以得出这样的结论,只有在建筑上使用了节能设计和在施工中使用节能技术,就可以为我国节约大量的能源。节能型的建筑也是未来我国的一个发展趋势。因此,在对建筑设计时要更多考虑建筑的节能环节,只有做好了节能设计,就可以设计出符合国家标准和消费者满意的建筑,为我国的经济建设做出重大的贡献。
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论文作者:张国栋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/22
标签:节能论文; 建筑论文; 建筑物论文; 系数论文; 体形论文; 房屋建筑论文; 屋面论文; 《基层建设》2019年第11期论文;