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浅谈建筑节能设计

2011-09-07安福县建筑设计院左小珍

中国建设信息化 2011年5期
关键词:耗热量楼梯间体形

◎ 安福县建筑设计院 左小珍

能源是社会发展的物质基础。能源短缺已不容忽视,建筑节能已是我国节能工作的重要组成部分,从我国建筑用能的发展趋势来看,能源浪费十分严重,因此提高建筑能源的有效利用率、节约用能、减少浪费,已是当务之急,刻不容缓之事。我国对能源的需求量大而能源不足,现需大量进口。因此节能是国家的一项长远战略方针。我国建筑的耗能量约占全国耗能的30%,而且还在不断上升,所以建筑节能刻不容缓。建筑节能是一个综合概念:建筑节能包括建筑设计和建造过程中采用节能型的建筑材料、结构、器具设备和产品,提高保温隔热性能,通过以上措施,可以提高能源的利用效率,减少建筑能耗。从发展趋势上看建筑节能已经从初期的单纯节约能源,发展到了如何在建筑中合理的使用利用能源方面。对于建筑节能设计,只要掌握几个要点。具体如下:

1、合理布置建筑平面

建筑节能工作的目标是:按照建筑节能设计标准和规范,在建筑项目设计、建造和改造过程中对建筑围护结构采取隔热保温措施,实现建筑节能。在建筑平面布置时,朝向和日照间距是影响室内冬季获得太阳辐射热最为关键的两个因素。一般来说,对于地处东南沿海,受季风影响,一般冬季多西北风,夏季多东南风,因此,其最佳的建筑朝向为东南向东南向布置,室内在冬季上午晒东,下午晒西,获得太阳辐射比朝南向要少,可谓是冬暖夏凉,且又往往处于冬季主导风向位置,会使空气渗透耗热增加。根据民用建筑节能设计标准规定:建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向,主要房间宜避开冬季主导风向。当其他条件相同情况下,东西向板式多层住宅建筑的传热耗热量比南北向高5%左右。日照间距是2栋建筑间外墙的间距,在民用建筑设计通则中规定:住宅应每户至少有居室,能获得冬至日满窗日照不少于1h。目前,在住宅楼栋布置时,往往忽视了这一点,导致楼栋间距满足不了规范要求,其底层住户在整个冬季见不到太阳,严重影响了人们的身心健康和居室中热环境的改善,应当引起设计师的重视。

合理控制建筑的体形系数。建筑物与室外大气接触的外表面与其所包围的体积的比值称之为建筑的体形系数,在其他条件相同的情况下,建筑物耗热量指标与体形系数是成正比的。标准规定:建筑物的体形系数宜控制在0.3及0.3以下;若体形系数大于0.3,则屋顶和外墙应加强保温。为达到这一目标,在采暖住宅建筑设计中应尽量避免建造单元过少,特别是点式平面的多层住宅。从有关资料获悉,当板式住宅单元数达到4个以上,层数达到6层,体形系数控制在0.3以下是不难做到的。建筑的平立面尽量规整,避免出现过多的凹凸面。住宅套型设计在满足使用功能的要求下应减少面宽,增加进深,降低层高,这些均能相应地减少建筑的体形系数。

2、提高外门窗的保温能力

通常外门窗的渗透耗热量约占全部耗热量的50%。可见,外门窗是采暖住宅保温的薄弱环节,也是节能的重点部位。改善住宅建筑外门窗的保温能力应从以下方面入手。

2.1 合理确定窗墙比

窗户洞口面积与房间立面单元面积的比值为窗墙比,其值的大小对室内的热环境和热能的消耗有重大影响。在满足住宅室内房间采光和通风的基础上,不同朝向的房间的窗墙比应满足标准要求:北向为0.25,东西向为0.3,南向为0.35。

2.2 选择保温性能良好的门窗材料

目前常用的门窗材料有木、钢、铝合金和塑钢为4种;其中,塑钢门窗具有保温隔音、耐腐蚀、造价低,制作、表面色泽鲜艳美观等优点,与木、钢和铝合金等门窗相比可节约取暖能源的30%~50%,而塑钢门窗又是我国大力推广的一种新型材料。

2.3 增加窗扇的保温性能

单层玻璃本身的热阻力很小,在寒冷地区可采用增窗扇层数,或在单扇窗上设置2层玻璃来增加热阻,2层玻璃间距保持20mm~30mm的空间。可采取选择中空玻璃等新型材料,或在窗的内侧或在双层窗间挂窗帘等措施,来减少室内向室外辐射的热损失,提高门窗的保温能力。

2.4 提高门窗气密性, 减少冷空气渗入

可采用推拉门窗和大块玻璃窗扇,以减少扇与框、扇与扇、扇与玻璃之间的缝隙,并在缝隙中嵌入密封胶条,以防止冷空气渗入。门窗框与墙之间的缝隙应用保温砂浆或泡沫塑料等材料密封填充,使冷空气从门窗渗入的可能性大大减少,气密性提高。

3、重视室内其他过渡空间的保温

住宅室内其他过渡空间,如楼梯间、坡屋顶下空间、地下室、阳台等,也是传热的重要部位。做好这些空间保温也很关键,使它们成为一个温度阻尼区,从而有效地阻止室外冷气向室内直接渗透,减少外墙、屋面和地板的热损失。

3.1 楼梯间的保温

该部位的隔墙传热耗热量约占采暖住宅建筑总耗热量的10%,因此,不可忽视楼梯间的保温。其做法是选用保温性能好的门窗,把开敞式楼梯间改为封闭式。北向单元出入口设门斗,避免冬季西北风灌入;对屋顶上入孔做密封处理,使其不能形成通风道,使热能从楼梯间顶部抽出。

3.2 坡屋顶下部空间的保温

坡屋顶除了防渗外,其保温和外观等功能均比平屋面要好。屋顶通风窗尽量不设,如设应在冬季能关闭并采取密闭措施,使屋顶下部的空间形成一个封闭的保温空间。

3.3 阳台的保温

封闭北阳台,并做好栏板的保温措施,减少冬季西北风对室内的直接渗透。适当减少南阳台及其外伸长度,以免影响对下一户的冬季日照遮挡。

3.4 地下室的保温

住宅楼设地下室已成为一种时尚,它不仅改善了底层住户的居住条件,也为住户提供了储藏空间。地下室一般不设暖气,因此,除了必须对地板采取保温措施外,还应提高地下室窗的保温和密闭性能,在楼梯口处设保温门,阻止地下室中冷空气渗入到楼梯间。

4、结束语

在能源日益紧张的今天开展建筑节能,走可持续发展的道路是必然趋势。实践中证明建筑节能在技术上是可行的。可仍有人担心建筑节能的造价太高,但如果从发展的眼光来看,在建筑很长的使用周期内看,节能建筑虽比传统建筑在初始投资时要高一点,然而随着时间的推移,节能建筑的节能得益积累增长的效益优势会逐渐体现出来。因此建筑节能是大有发展前途的。

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