摘要:现阶段,国际社会面临着资源与能源十分匮乏的严峻形势,节能建筑逐渐被社会各界高度关注,尤其是居住建筑节能的设计与检测方面更是夏热冬冷地区社会大众关注的焦点。文章对夏热冬冷地区居住建筑节能的设计原则进行了论述,并分别探讨了夏热冬冷地区的居住建筑节能设计要点、居住建筑围护结构的节能设计以及居住建筑节能效果检测等多方面,以供相关人员参考。
关键词:夏热冬冷地区;居住建筑;节能设计;节能检测
今年来,我国社会经济的不断发展,促使城市化进程不断加快,城市建筑规模和数量也在不断加大,各种建筑物的能源、资源消耗也在持续增加。同时,我国经过几十年的高速发展,各种能源、资源明显不足。面对这种情况,我国政府相继制定了多项关于建筑节能设计相关标准规范,为各种建筑特别是夏热冬冷地区居住建筑的节能设计与检测方面提供指导,以进一步促进节约型社会的建设和发展。
1.夏热冬冷地区居住建筑节能的设计原则
1.1综合性原则
建筑节能设计要从各方面进行考虑,不但要对建筑材料、建筑构造、通风以及采光等方面进行综合考虑,还要高度关注建筑朝向、体型以及绿化等方面的具体要求。设计人员应在保证建筑基本功能的前提下,尽可能坚持节能原则,综合考虑不同方面因素的影响。
1.2整体性原则
通常情况下,夏热冬冷地区的人们通过空调来满足自身的降温与取暖需求,但空调设施仅能解决局部问题,而无法实现自然气候与建筑物内部的和谐化。因此,必须有效利用自然资源,节约人工资源,在建筑设计过程中实现充分利用自然资源的目的,以降低环境污染程度,减少使用成本,保证人们的身体健康。
1.3经济性原则
居住建筑节能设计的最终目的是为人们提供较为舒适住宅,并有效节约相关资源,减少资源使用支出,而非引进国外技术与材料来建造节能居住建筑,增加资源使用成本。这就要求设计人员要立足于建筑实际情况,在经济性原则的基础上进行节能居住建筑设计。
1.4因地制宜原则
我国国土面积十分宽广,不同地区的地形地貌等也都具有各自特点。所以,设计人员在进行节能居住建筑设计过程中必须因地制宜,立足于各个地区的实际情况来制定建筑设计方案。
2.夏热冬冷地区居住建筑节能设计要点
2.1有效控制体形系数
建筑的体形系数是指建筑物外部所接触空气表面与其所包围体积的比值,在同一环境中,建筑物耗热量与体形系数呈正比例关系[1]。居住建筑的体形系数与建筑单元联列情况存在很大关系。对节能居住建筑设计来讲,合理的居住建筑单元联列越多,越有利于控制其体形系数。在体形系数一定的前提下,设计人员应最大程度地缩减主要房间外围护结构面积,同时最大程度地集中布置主要房间。而不同单元的错位搭接,则能促使建筑外围护结构面积有效增加。此外,建筑平立面要具有较高的平整度,防止产生太多凹凸面。居住建筑内部套型设计应在满足其基本功能的前提下,尽可能减少面宽,增加进深,并适当降低层高,从而在一定程度上使建筑体形系数减小。
2.2科学设计平面布局
设计人员在对节能居住建筑进行平面布局过程中,朝向与日照间距对室内冬季太阳辐射热的获得有决定性影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下,我国夏热冬冷地区受季风影响较大,冬季西北风偏多,夏季东南风较多,所以,最佳建筑朝向布局应当以东南向为主,《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》规定,建筑物朝向以南北或近南北方向为宜,重要房间应当规避冬季主要风向。有关研究显示,同一环境中,东西向居住建筑的传热耗热量要超出南北向约5%。
《民用建筑设计通则》中规定,每套住宅至少存在一个房间,能在冬至日获得超过一个小时的满窗日照。现阶段,在进行居住建筑楼栋布置过程中,常将该条规定忽视,造成楼栋间距达不到规范要求,底层住户在冬季始终不能获得日照,从而对住户的身心健康及其居住环境的改善造成影响。所以,节能居住建筑设计人员必须高度重视这个方面。
3.夏热冬冷地区居住建筑单体的节能设计
3.1外墙设计
第一点,内保温。也就是将保温材料附着在外墙内侧。该保温方式便于施工操作,现阶段应用较为普遍。第二点,中间保温。即把保温材料敷设在外墙夹层中间,如此可有效增强保温层的保温性能,但必须保证填充的密实性,防止出现内部空气对流。第三点,外保温。把保温材料附着在外墙外侧,该保温方式具有良好的热稳定性,居住舒适度较高,但所采用外保温材料必须耐晒、耐淋、耐冻,且具有较强的耐久性。第四点,在节能居住建筑设计过程中,设计人员要从墙体的实际朝向出发,合理设计相应的墙体厚度。在墙厚一样的情况下,不同朝向所吸收的太阳辐射量具有很大差异,尤其是南面墙冬季吸热相对较多,所以可在北墙或东西墙集中增加保温材料厚度。
3.2屋顶设计
第一点,对于屋面保温层,应选用具有较低吸水率的保温材料,以避免屋面保温层吸水过多而导致保温效果下降。同时,可在屋面上合理设计一定的排气孔,将保温层内难以排出的水分有效消除。第二点,屋面保温层应选用具有较高导热系数以及较小密度的保温材料,防止屋面保温材料过厚过重。
3.3门窗设计
第一,夏季阳光与冬季冷风会通过居住建筑物的外门与外窗进入建筑物内部,这些部位的能耗也占据建筑总能耗的很大比重。所以,在确保居住建筑的日照、采光以及通风等条件的基础上,可尽可能缩减建筑物外门窗洞口面积,这也是节能设计的重要原则之一,同时还应慎重采用大型落地窗。第二,节能型门窗的选用也是居住建筑节能设计的重要内容。所选节能型门窗须具有良好的保温性、抗风压性以及气密性等。现阶段,国内节能型门窗通常采用多层中空玻璃等材质结构形式,其中高水密性和气密性的中空玻璃节能效果最佳。
4.夏热冬冷地区居住建筑节能的检测
4.1建筑节能检测标准
我国政府对国内居住建筑都制定了相应的节能标准,其中《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中规定了综合性与规定性两类指标。综合性指标一般包括建筑物空调、采暖年耗电量指标以及耗热、耗冷等指标。规定性指标涵盖了居住建筑的体形系数、围护结构的传热系数以及窗墙面积等指标[2]。这些指标规定,为国内居住建筑的节能设计提供了基本依据。
4.2拓宽建筑节能检测途径
(1)建筑节能检测的目的是对建筑节能效果是否符合国家相关标准进行验证,其实测参数与测量过程与建筑热工检测实验大概一致。所以,有关部门应进一步健全建筑节能检测机制,将建筑节能检测与建筑热工检测实验有效结合,以促进建筑节能检测工作的全面开展。
(2)随着我国政府对建筑节能方面的进一步重视,建筑节能检测工作势在必行。国家有关部门应加大建筑节能检测方面的投入,积极培养建筑节能检测人才,大力购置建筑节能检测设备,推动更多建筑节能检测机构的成立和发展。
(3)国内很多拥有建筑学专业的高校大都建设有建筑热工实验室,相应的实验设备使用频率较低。为避免实验资源浪费,这些高校可向社会开建筑热工实验室,以弥补社会中建筑节能检测资源的不足,进而促进居住建筑节能检测的进一步推广。
5.结语
居住建筑的节能设计对夏热冬冷地区居住建筑能源、资源节约方面有十分重要的现实意义。因此,设计人员应严格遵循夏热冬冷地区居住建筑节能设计原则和设计标准,充分了解夏热冬冷地区居住建筑节能设计内容要点,重点关注建筑单体节能设计,并对建筑节能效果进行合理检测,从而有效提高夏热冬冷地区居住建筑节能设计水平。
参考文献
[1]丘竣元,胡圣洁.关于夏热冬冷地区住宅建筑节能设计的研究分析[J].建筑工程技术与设计,2016(31).
[2]许琦.关于夏热冬冷地区建筑节能设计的几点思考[J].建筑工程技术与设计,2016(7).
论文作者:李平
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2019/1/4
标签:建筑节能论文; 建筑论文; 地区论文; 节能论文; 系数论文; 建筑物论文; 体形论文; 《建筑学研究前沿》2018年第27期论文;