论文部分内容阅读
摘要:建筑节能是建筑设计创作、构造、材料等的综合体,只有这样才能更好地利用能源,减少能耗.本文从住宅小区建筑设计出发引入了节能概念,并重点介绍了几种常用的建筑节能方法,以改善居住环境,提高居住质量。
关键词:住宅区建筑设计; 节能方法
Abstract: the energy conservation of the building is architecture design creation, structure, material Mosaic, the only way to better use of energy, reduce energy consumption. This paper introduced the design of residential district is the concept of energy saving, and mainly introduces some commonly used building energy conservation methods, to improve the living environment, improve the living quality.
Keywords: residential building design; Energy saving method
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号
1.引言
随着人们生活水平的不断提高,城市居民的住宅条件也在不断改善,住房消费者对住宅的要求已经不是单纯意义上“居住”的需求,而是在居住环境、居住功能等多方面提出更高的要求。专家提出:身体不得病只是健康的最低层次,真正的健康不应该仅停留在身体上,它包括心理、生理、生态环境及住宅环境的健康。如何能更好地为人们设计良好的居住环境,是新一代职业建筑师的重要任务,下面就住宅建筑的设计与节能规划进行探讨。
2.住宅建筑设计的要求
住宅的规划与设计，首先以人为本,同时营造更优美的室外环境。要求功能合理,让居住者能在其中方便、安全、卫生、舒适地生活。住宅内部房间齐全,动静分开,洁污分离;主要居住的房间阳光充足,通风良好,各种设施齐全,能满足节能的要求。同时要结合城市的自身特色,小区的地理位置和环境,对小区进行总体规划设计,是创造良好小区环境的基础,是小区设计的感观因素,是设计中的重要工作。住宅建设要充分考虑到可持续发展,考虑目前的适用性、将来的可改造性和可持续发展性。
3.小区建筑整体设计与节能措施
小区设计中,小区的选址、住宅建筑的朝向、间距、高低、体型以及小区路网结构、环境绿化等都会影响小区的日照、通风和小气候环境,从而影响住宅建筑的能耗。因此,小区设计也应注重对节能问题的研究,适应当地自然环境、气候和地理条件,从项目选址、交通组织、环境绿化、空气质量、噪声、采光与日照、小气候等方面提出要求,合理选择住宅建设用地,避免有害环境对居住环境的影响。在小区设计中要与建筑节能设计互相配合,统筹考虑建筑朝向、日照间距、通风、景观绿化,合理应用雨水回收系统,透水地面砖等节能、环保技术以及配套设备(能源供应、小高层给水、公共照明、电梯等)采取的节能措施,大力推广部分太阳能热水供应系统等先进技术,以形成系统的住宅建筑节能体系,营造能耗低、环境舒适的居住环境。在建筑设计中,原则上应减少建筑物外表面积,适当控制建筑体型系数,即建筑物外表面积与其所包围的体积之比,减少建筑面宽,加大进深或增加组合体,建筑平面宜选用如“一”字型等较为简洁规整、能够获得较多日照和较少东西晒的平面型式收少夏季热辐射和冬季冷风渗透量,体型复杂、凹凸面过多的点式低、多层及塔式高层住宅,建筑的外表面积和体型系数大,对节能不利。坡屋面建筑与平屋面建筑相比,其坡屋顶增大了屋顶的热交换面积,加大了能耗,因此不利于房屋的节能。结合建筑形体空间的处理,可以在建筑物中设通风口,加强气流组织,改善小区内部的通风条件。从建筑外观形态上来谈,影响能耗大小主要有两个因素,一个是建筑绝对的大小,也就是我们常说的体量,另一个就是平面是否紧凑。一般来说,平面、立面凹凸变化较大的建筑就属于平面非紧凑型建筑。特别是背阴面北侧墙体的凹凸变化。外墙面积的增大势必增加形成“冷桥”的可能性,增大建筑能耗。德国建筑中“方盒子”非常普遍,究其原因,并非建筑师们缺乏创造性,而是“方盒子”有利于节能。在小区建筑实例中,建筑物体型北侧采用实墙与带形窗对比的主要处理手法;南侧立面运用有金属、木纹肌理的幕墙和带有遮阳措施的双层隔热玻璃幕墙,结合灵活流畅的曲面,创造了一个轻松和谐的建筑造型。
4.小区建筑设计中节能窗户的应用
窗户的传热系数是屋顶或外墙的4~5倍,即在同样的气候条件下,窗户的传热损失是屋顶或外墙的4~5倍。据统计,对于我国北方典型的建筑物围护结构,冬季热损耗中,窗的散热损失占40%~50%。在夏季,从窗进入的辐射热占空调负荷20%~30%,而在南方则更大。窗户成为建筑物外围护结构中隔热、保温最薄弱的环节。普通平板玻璃透光性很好,这也是它成为窗用材料的必要条件。但普通平板玻璃在太阳光谱的可见光和近红外线部分的透过率都很高,并且普通浮法玻璃的辐射系数很大(约为0.84),所以窗玻璃的热传递中辐射传热占很大比例。因此,虽然玻璃的导热系数为0.76 W/(m.K),低于钢筋混凝土(1.74)、粉煤灰陶粒混凝土 (0.95)、硅酸盐砌块(0.87)和灰砂砖砌体 (1.10)等墙体材料,但传热系数值却比砖、混凝土等其他墙体材料高出许多倍。当窗玻璃采用反射率高、发射率小的中空玻璃时,表面辐射热阻增大,能削弱炎热夏天时的太阳和室内辐射换热作用,因而中空玻璃成为目前广为采用的节能玻璃。空气中的水分子等活性分子的存在,是影响中空玻璃能量的传导传递和对流传递性能的主要因素,因而提高中空玻璃的密封性能,是提高中空玻璃隔热性能的重要因素。由于在太阳和室内空气进行辐射换热的同时,还往往存在导热和对流换热,所以在建筑窗户玻璃的选用过程中,为了达到更好的隔热保温效果,可选用双层玻璃四周边黏合、夹层中间抽真空的真空玻璃,能将导热和对流换热减少到最低限度,但成本较中空玻璃高得多。中空玻璃降低了热传导系数、真空玻璃进一步降低热传导系数和杜绝对流传热,但这都没有解决透过玻璃进行热辐射所引起的热损失问题。中空玻璃和真空玻璃使用低辐射玻璃或阳光反射玻璃后,减少热辐射和热透射才能进一步降低建筑外窗玻璃的热损失。用低辐射玻璃制成的中空玻璃或真空玻璃,把熱传导和热辐射作用都降低下来,可以使窗玻璃的传热系数下降到2.5 W/(m2.K)甚至0.5W/(m2.K)以下,具有很好的蓄热、保温作用,节能效果非常显著。而且由于热辐射减少,明显地提高了居室的舒适性,是严寒和寒冷地区建筑物最好的节能窗户玻璃。阳光反射玻璃可反射掉一部分太阳的热辐射,降低进入室内的太阳能,在夏季会显著减低空调电耗。研究表明,当外墙传热系数值降低到1.1 W/(m2.K)以下时,再减小该系数值对降低建筑能耗的效果已不明显,即通过外墙保温实现降低建筑能耗的潜力已经很小。因此,今后建筑节能的关键是建筑玻璃,大力发展和广泛应用传热系数低的新型节能窗玻璃,将是今后建筑节能的主要途径。
结语
与建筑节能技术相比,小区设计可以在几乎不增加建设投资的条件下,通过科学合理的设计,就可以有效地改善小区小气候环境和热舒适性,改善住宅建筑热工环境,从而达到节能目的。建筑耗能是影响社会可持续发展的一个重大问题,进一步深入地开展小区设计与建筑节能的理论和实践研究,不断进行节能单项技术和成套技术的开发利用,减少对不可再生能源的利用,提高居住质量,应该成为建筑设计研究的一项重要工作。
参考文献:
[1]邱颖.小区规划与住宅建筑节能[J].徐州建筑职业技术学院学报.2006.9 43~45.
[2]王素霞.国外建筑节能与保湿材料一瞥[J].建筑应用.2005.10 57~60.
[3]沈小忠.新型住宅小区太阳能与建筑一体化的探讨[J].山西建筑.2005.10195~196.
[4]王世忠,关铭.玻璃———建筑节能的关键[J].建筑玻璃与工业玻璃.2005.43~8.
关键词:住宅区建筑设计; 节能方法
Abstract: the energy conservation of the building is architecture design creation, structure, material Mosaic, the only way to better use of energy, reduce energy consumption. This paper introduced the design of residential district is the concept of energy saving, and mainly introduces some commonly used building energy conservation methods, to improve the living environment, improve the living quality.
Keywords: residential building design; Energy saving method
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号
1.引言
随着人们生活水平的不断提高,城市居民的住宅条件也在不断改善,住房消费者对住宅的要求已经不是单纯意义上“居住”的需求,而是在居住环境、居住功能等多方面提出更高的要求。专家提出:身体不得病只是健康的最低层次,真正的健康不应该仅停留在身体上,它包括心理、生理、生态环境及住宅环境的健康。如何能更好地为人们设计良好的居住环境,是新一代职业建筑师的重要任务,下面就住宅建筑的设计与节能规划进行探讨。
2.住宅建筑设计的要求
住宅的规划与设计，首先以人为本,同时营造更优美的室外环境。要求功能合理,让居住者能在其中方便、安全、卫生、舒适地生活。住宅内部房间齐全,动静分开,洁污分离;主要居住的房间阳光充足,通风良好,各种设施齐全,能满足节能的要求。同时要结合城市的自身特色,小区的地理位置和环境,对小区进行总体规划设计,是创造良好小区环境的基础,是小区设计的感观因素,是设计中的重要工作。住宅建设要充分考虑到可持续发展,考虑目前的适用性、将来的可改造性和可持续发展性。
3.小区建筑整体设计与节能措施
小区设计中,小区的选址、住宅建筑的朝向、间距、高低、体型以及小区路网结构、环境绿化等都会影响小区的日照、通风和小气候环境,从而影响住宅建筑的能耗。因此,小区设计也应注重对节能问题的研究,适应当地自然环境、气候和地理条件,从项目选址、交通组织、环境绿化、空气质量、噪声、采光与日照、小气候等方面提出要求,合理选择住宅建设用地,避免有害环境对居住环境的影响。在小区设计中要与建筑节能设计互相配合,统筹考虑建筑朝向、日照间距、通风、景观绿化,合理应用雨水回收系统,透水地面砖等节能、环保技术以及配套设备(能源供应、小高层给水、公共照明、电梯等)采取的节能措施,大力推广部分太阳能热水供应系统等先进技术,以形成系统的住宅建筑节能体系,营造能耗低、环境舒适的居住环境。在建筑设计中,原则上应减少建筑物外表面积,适当控制建筑体型系数,即建筑物外表面积与其所包围的体积之比,减少建筑面宽,加大进深或增加组合体,建筑平面宜选用如“一”字型等较为简洁规整、能够获得较多日照和较少东西晒的平面型式收少夏季热辐射和冬季冷风渗透量,体型复杂、凹凸面过多的点式低、多层及塔式高层住宅,建筑的外表面积和体型系数大,对节能不利。坡屋面建筑与平屋面建筑相比,其坡屋顶增大了屋顶的热交换面积,加大了能耗,因此不利于房屋的节能。结合建筑形体空间的处理,可以在建筑物中设通风口,加强气流组织,改善小区内部的通风条件。从建筑外观形态上来谈,影响能耗大小主要有两个因素,一个是建筑绝对的大小,也就是我们常说的体量,另一个就是平面是否紧凑。一般来说,平面、立面凹凸变化较大的建筑就属于平面非紧凑型建筑。特别是背阴面北侧墙体的凹凸变化。外墙面积的增大势必增加形成“冷桥”的可能性,增大建筑能耗。德国建筑中“方盒子”非常普遍,究其原因,并非建筑师们缺乏创造性,而是“方盒子”有利于节能。在小区建筑实例中,建筑物体型北侧采用实墙与带形窗对比的主要处理手法;南侧立面运用有金属、木纹肌理的幕墙和带有遮阳措施的双层隔热玻璃幕墙,结合灵活流畅的曲面,创造了一个轻松和谐的建筑造型。
4.小区建筑设计中节能窗户的应用
窗户的传热系数是屋顶或外墙的4~5倍,即在同样的气候条件下,窗户的传热损失是屋顶或外墙的4~5倍。据统计,对于我国北方典型的建筑物围护结构,冬季热损耗中,窗的散热损失占40%~50%。在夏季,从窗进入的辐射热占空调负荷20%~30%,而在南方则更大。窗户成为建筑物外围护结构中隔热、保温最薄弱的环节。普通平板玻璃透光性很好,这也是它成为窗用材料的必要条件。但普通平板玻璃在太阳光谱的可见光和近红外线部分的透过率都很高,并且普通浮法玻璃的辐射系数很大(约为0.84),所以窗玻璃的热传递中辐射传热占很大比例。因此,虽然玻璃的导热系数为0.76 W/(m.K),低于钢筋混凝土(1.74)、粉煤灰陶粒混凝土 (0.95)、硅酸盐砌块(0.87)和灰砂砖砌体 (1.10)等墙体材料,但传热系数值却比砖、混凝土等其他墙体材料高出许多倍。当窗玻璃采用反射率高、发射率小的中空玻璃时,表面辐射热阻增大,能削弱炎热夏天时的太阳和室内辐射换热作用,因而中空玻璃成为目前广为采用的节能玻璃。空气中的水分子等活性分子的存在,是影响中空玻璃能量的传导传递和对流传递性能的主要因素,因而提高中空玻璃的密封性能,是提高中空玻璃隔热性能的重要因素。由于在太阳和室内空气进行辐射换热的同时,还往往存在导热和对流换热,所以在建筑窗户玻璃的选用过程中,为了达到更好的隔热保温效果,可选用双层玻璃四周边黏合、夹层中间抽真空的真空玻璃,能将导热和对流换热减少到最低限度,但成本较中空玻璃高得多。中空玻璃降低了热传导系数、真空玻璃进一步降低热传导系数和杜绝对流传热,但这都没有解决透过玻璃进行热辐射所引起的热损失问题。中空玻璃和真空玻璃使用低辐射玻璃或阳光反射玻璃后,减少热辐射和热透射才能进一步降低建筑外窗玻璃的热损失。用低辐射玻璃制成的中空玻璃或真空玻璃,把熱传导和热辐射作用都降低下来,可以使窗玻璃的传热系数下降到2.5 W/(m2.K)甚至0.5W/(m2.K)以下,具有很好的蓄热、保温作用,节能效果非常显著。而且由于热辐射减少,明显地提高了居室的舒适性,是严寒和寒冷地区建筑物最好的节能窗户玻璃。阳光反射玻璃可反射掉一部分太阳的热辐射,降低进入室内的太阳能,在夏季会显著减低空调电耗。研究表明,当外墙传热系数值降低到1.1 W/(m2.K)以下时,再减小该系数值对降低建筑能耗的效果已不明显,即通过外墙保温实现降低建筑能耗的潜力已经很小。因此,今后建筑节能的关键是建筑玻璃,大力发展和广泛应用传热系数低的新型节能窗玻璃,将是今后建筑节能的主要途径。
结语
与建筑节能技术相比,小区设计可以在几乎不增加建设投资的条件下,通过科学合理的设计,就可以有效地改善小区小气候环境和热舒适性,改善住宅建筑热工环境,从而达到节能目的。建筑耗能是影响社会可持续发展的一个重大问题,进一步深入地开展小区设计与建筑节能的理论和实践研究,不断进行节能单项技术和成套技术的开发利用,减少对不可再生能源的利用,提高居住质量,应该成为建筑设计研究的一项重要工作。
参考文献:
[1]邱颖.小区规划与住宅建筑节能[J].徐州建筑职业技术学院学报.2006.9 43~45.
[2]王素霞.国外建筑节能与保湿材料一瞥[J].建筑应用.2005.10 57~60.
[3]沈小忠.新型住宅小区太阳能与建筑一体化的探讨[J].山西建筑.2005.10195~196.
[4]王世忠,关铭.玻璃———建筑节能的关键[J].建筑玻璃与工业玻璃.2005.43~8.