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住宅建筑整体的节能设计探析

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：陈鑫徐腾胜邱柠

[导读] 摘要：目前，我国正处于城镇化、工业化的重要发展阶段，其中建筑能量的消耗是我国能源消耗的重要部分之一，大约占据总能耗的46.7%（住宅能耗又占较大比例）。

        中建八局第四建设有限公司山东青岛 266071
        摘要：目前，我国正处于城镇化、工业化的重要发展阶段，其中建筑能量的消耗是我国能源消耗的重要部分之一，大约占据总能耗的46.7%（住宅能耗又占较大比例）。所以关于住宅建筑，可从其建筑的设计、节能设计、规划设计及能源利用等角度进行分析。在现在的节能建筑中，充分、合理的利用新能源，从科学角度出发，符合现代科技的可持续发展，现代人们的住宅建筑的绿色理念。节约能源是落实可持续发展战略的重要举措，是一个地区经济发展和社会进步的标志，也是项目建设必须遵守的原则。因此，要把贯彻建筑节能方针，采取全面科学的节能措施，真正落到实处。建筑节能技术措施建筑节能技术措施一、围护结构节能技术墙体采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料以及复合墙体，降低外墙传热系数。采取增加窗玻璃层数、窗上加贴透明聚酯膜、加装门窗密封条、使用低辐射玻璃。倡导绿色环保、低碳、节能是目前全世界，乃至中国最重要的急需解决的问题。
        关键词：住宅建筑；建筑节能；建筑整体设计；节能设计
        随着经济的快速发展,科技水平的逐渐提高,人们的节能意识也在逐渐加强.节能和环保无疑已成为大众关注的热点话题,尤其在快速发展的建筑行业中得以体现.建筑行业节能被认为是最具潜力的节能方式之一,在住宅建筑设计领域节能措施成为了绿色经济可持续发展的需求,也是缓解能源紧张的有效措施之一.本文将通过对住宅建筑节能措施的分析,深入理解节能的含义,明确节能的目的和原则,并就建筑的朝向、布局、围护结构等方面提出相应的节能措施,为能源消耗问题和住宅建筑的节能发展做出贡献。
        住宅，是我们生活中不可缺少的，居住环境的舒适与节能是同步的，我们在讲求环境舒适的时候，必须把环保节能放在身边，适应国家的国情，加快城市的生态建设，为国家的发展尽自己的微薄之力。
        一、住宅建筑的规划设计
        居住区的规划设计是为居民营造“居住环境”，必须坚持“以人为本”的原则，注重和树立人与自然和谐及可持续发展的观念。居住区内住宅群体平面组合基本分为行列式布置，周边式布置，混和式布置和自由式布置。在进行居住区规划设计时要根据具体情况，因地制宜，创造不同的布置形式。住宅群体的组合一般为成组成团的组合，它们要结合地形，照顾日照，防止日晒，保证通风，并能有效地防风。行列式和自由式能争取到较好的朝向,使大多数房间能够获得良好的自然通风和日照。减少向主要房间东西向开窗，缩小东西向开间就能有效地防止日晒。住宅单体的多单元组合，减小建筑的东西向间距，通过相互的遮挡来降低外墙所吸收的热能，或者利用传统的院落布局模式使建筑物间、建筑与院落之间进行遮挡，获得住宅建筑规划与设计的效用最大化，实现住宅节能的可持续发展。同时，要保证住宅能源的可持续性，除了节能省地，还应做到少消耗能源、高性能品质、轻环境污染、长生命周期和多回收利用。我国夏季盛行东南风，冬季主导风向与夏季大致相反，提高住宅群体的自然通风效果，妥善安排居住区的规划布局。
        二、住宅建筑的整体设计
        建筑的整体设计包括建筑的外观结构、房屋的门、窗、阳台、屋顶、玻璃等设施，这些基本设施都对住宅建筑的节能损耗有很大影响。其中建筑外观的保温材料在保温、吸热方面如何，对冬季取暖、夏季降温在空调使用率方面有直接影响。据某些资料显示，能源节省所需的费用完全可以用来提高围护结构用以保温、隔热。因此住宅建筑节能的重中之重就是采用热工性能优良的外围护系统。
        门窗是太阳辐射的重要的吸热、散热设施，是能量消耗的重要途径。其中门窗的传热系数为墙体外观的3-4倍，其实，门窗也是节能的重要途径，有利有弊。因此现在的住宅设计中应尽量的少用飘窗或者落地窗，对其合理使用。保证门窗在夏季合理自然的通风调节，同时还要注意冬季寒风的侵袭，保证室内气温，增加居室的舒适度。向阳居室的窗户可设计成开窗形式，另有遮阳板和窗帘（窗帘镀有特殊金属，增强热反射），既美观又实用。
        目前，铝合金塑材、塑钢是导热系数较低的材料之一，在使用中注意，门窗的牢固性，安装良好了才可更好的隔热。另外，使用中空镀膜玻璃，在中空气层填充氩气等等某些惰性气体，也可改善玻璃的热工性能。
        三、住宅建筑的节能措施
        1.墙体节能
        墙体采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料以及复合墙体，降低外墙传热系数。

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        采取增加窗玻璃层数、窗上加贴透明聚酯膜、加装门窗密封条、使用低辐射玻璃（low-E玻璃）、封装玻璃和绝热性能好的塑料窗等措施，改善门窗绝热性能，有效降低室内空气与室外空气的热传导。
        采用高效保温材料保温屋面、架空型保温屋面、浮石沙保温屋面和倒置型保温屋面等节能屋面。在南方地区和夏热冬冷地区屋面的采用屋面遮阳隔热技术。
        采用综合考虑建筑物的通风、遮阳、自然采光等建筑围护结构优化集成节能技术。例如，双层幕墙技术是中间带有可调遮阳板、且可通风的方式，夏季可有效遮阳和通风排热，冬季又可使太阳光透过，减少采暖负荷。
        2.门窗节能技术
        在窗户中，玻璃面积占窗户面积的65%~75%。普通玻璃的热阻值很小，而且对远红外热辐射几乎完全吸收，单层普通玻璃是无法达到保温节能效果的。门窗玻璃种类较多。不同种类的玻璃，其透光率、遮阳系数、传热系数是大不相同的。导热性和遮阳性，有着双重性。对于冬天，我们希望太阳辐射得到热量，使室内温度升高。但夏天又希望减少太阳辐射，避免进入室内。
        因此，对于不同地区，应选择相应传热系数和遮阳系数的玻璃。为了降低导热性和提高遮阳性，目前，门窗玻璃常用的处理方法有：
        玻璃镀膜。用物理或化学镀膜工艺，改变玻璃表面的热反射特性，将太阳辐射直接反射回去，从而提高玻璃的遮阳隔热性能。镀膜玻璃又分为热反射玻璃（又称阳光控制玻璃）和低辐射玻璃（又称Low-E玻璃），热反射玻璃可通过配置膜层的结构和厚度，在较大范围改变遮阳性能。由于对红外线高反射、不吸热的材料镀膜，Low-E玻璃可反射太阳能波段的热辐射，从而有效地控制了玻璃的遮阳性能，同时也明显降低了玻璃的传热系数。
        玻璃着色。在制造过程中加入色剂，着色玻璃的遮阳性和隔热性能优于透明玻璃。通过吸收部分阳光的直接透过，从而减少太阳辐射热进入室内；但由于吸收热量使自身温度升高，增加了温差传热，降低了保温效果。
        中空玻璃。中空玻璃是以两片或多片玻璃，采用间隔条来控制中空玻璃的内外两片的间距。双玻璃周边用密封胶翻结密封，使玻璃层间形成干燥气体，具有隔音、隔热、防结露和降低能耗的作用。
        3.屋面节能
        利用屋顶植草栽花，甚至种植灌木或蔬菜，使屋顶上形成植被，成为屋顶花园，起到了良好的隔热保温作用。种植屋面又分为覆土种植式屋面和无土种植式屋面两种，覆土种植式屋面是在屋顶上覆盖种植土壤，厚度200mm左右，有显著的隔热保温效果。但它将增加屋面的荷载。无土种植式屋面是用水渣，蛭石等代替土壤作为种植层，不仅减轻了屋面荷载，而且大大提高了屋面的隔热保温效果，降低了能源的消耗。但其后期保养较麻烦。
        另有一种屋顶绿化排水蓄水隔根板(又称屋顶绿化隔板)，它解决了传统的屋顶绿化中，因为建筑屋顶结构层超厚超重，排水不畅，不能使用原有建筑物屋顶走坡走水功能，又不能蓄水湿润植根的问题(如采用碎石、陶粒等作为排水材料)。它同时具备蓄存水分湿润植根、(架空)二层排水道，排除雨季积水、架空透气、保温隔热和隔断植根等主要功能，是建筑技术与绿化技术相衔接的环保节能创新产品。是很有发展前景的一种节能屋面。
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