浅析住宅建筑设计中的节能设计

2014-12-13杨镇

决策与信息 2014年23期

关键词：屋面外墙门窗

杨镇

哈尔滨市建筑设计院 150010

浅析住宅建筑设计中的节能设计

杨镇

哈尔滨市建筑设计院 150010

随着社会的发展以及人们生活水平的提高，人们对于建筑物的要求也越来越高。为了适应社会的发展以及人们的高要求，我们需要对建筑物进行节能设计，使其达到节能环保的要求，实现建筑、环境和谐统一的发展。本文就住宅建筑中的节能设计进行分析，以供参考。

民用住宅；建筑设计；节能设计

在城市规划建设过程中，民用住宅的规划与城市单体建筑必须要相互协调统一，在规划设计过程中，设计者必须要对周围各个因素进行全面考虑，避免在设计单体建筑物的过程中受到外界因素的影响。另外，在对住宅设计的过程中，为了使之达到节能的目的，设计者可以将天然能源应用在其中，使之在充分发挥使用功能的基础上实现节能环保的要求，从而促进城市的建设以及社会健康的发展。

一、建筑实现节能的重要性

从整体上看，全世界对于石油、煤炭以及天然气等资源消耗非常大，这三种能源属于不可再生，为了能够满足人们的要求，促进社会的发展，就需要我们将这三种能源的消耗转变到天然能源的使用之中。虽然天然能源的成本相对比较高，但是由于其属于可再生资源，更能够为人们提供长久的服务。

目前，我国城市建设得到了高速的发展，建筑物在建设及使用过程中能源消耗越来越高，对于城市生态环境以及人们的身体健康都造成了巨大的影响。据统计，我国城市建筑正在每年以20亿平米的速度不断增多，给很多建筑物的能耗都非常高，无疑给国家造成了较大的负担。因此我们必须要对建筑物的建设采取节能设计，通过合理利用资源能源来解决资源短缺的问题，缓解资源问题与社会经济发展之间的主要矛盾，促进社会实现可持续发展，保证建筑与生态环形和谐统一的发展，提高人们的生活水平以及生活质量，全面贯彻国家的科学发展观以及可持续发展战略。

二、建筑物屋面的节能设计

建筑物是表露与空气中的不可移动产品，在其使用过程中，屋面会受到较长的太阳辐射，因此墙面所获取的自然热量也相对比较多，这就说明我们可以在建筑物的墙面设计保温隔热。在设计过程中，设计者需要采用密度较大、导热系数小、吸水率小的保温隔热材料，然后将这一保温隔热材料直接加设到防水层上，这样做可以有效的提高屋面的防水效果，还能够使屋面达到保温隔热的效果。这种方法在实际工作中因施工简便而得到了广泛的应用。

我们还可以在屋顶种植一定的花卉或者灌木，这样做的目的是为了阻挡夏季的热源，能够达到保温隔热的效果，同时，这一方法还能够美化环境，有效的改善城市的生态环境。另外，屋顶中因为土壤的关系，会使屋顶表面形成一层憎水膜，它能够提高屋面的防水性能，并且土壤的导热系数相对比较小，不会因为外界温度的提升而提升，具有较高的保温隔热性。

在屋面蓄水也是节能设计的方法，在炎热的夏季，当太阳光直射到屋面时，我们可以通过蓄水使其表面的热量蒸发，这样可以有效的降低室内的温度，提高人们的生活质量。除此之外，设计者也可以将屋面设计成平坡屋顶，并在其屋面做成架空层，这样可以通过风能来分散其热量。

三、建筑物外墙的节能设计

墙体结构是整个建筑物中不可缺少的主体部分，是室内与室外温度交换的主要介质，其节能效果占整个建筑物的50%以上。在设计过程中，相对于普通外墙而言，采用节能外墙可以保证室内的温度，能够提高人们的生活质量。因此对于墙体结构的节能设计至关重要。在整个建筑物结构中，墙体结构不仅具有承重以及围护功能，还需要在其中采用隔热性能较好的墙体材料，如果墙体结构的传热性能较好，那么设计者应该考虑在其表面加设一层保温隔热层。在现代化社会发展中，最为常见的几种墙体材料有复合墙体、多孔粘土砖以及加气混凝土砌块等。

此外，减少建筑物体型系数，也就是减少建筑物外表面积，减少外围护结构面积，减少建筑形体的凹凸，也是节能的有效措施之一。体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。因此，体形系数越小对建筑节能越有利，也就是说，在其他条件相同的情况下，宽的建筑比窄的好，高的比矮的好，外表整齐的比外表凸凹变化的好。为得到合理的有利节能的建筑体形，体形系数一般应控制在0.3以内，住宅进深应扩大到10m以上，而长度则以55m为宜。

从热传递方面分析，通常建筑物实墙的阳角内侧气流较通风口处差且散热面相对比较大，所以交角处内表面的温度远比主体内表面温度低。同时由于具有热桥作用的框架柱或构造柱常设在此处，所以一般交角处是建筑物耗能量较大的部位。如果建筑物设计成圆柱形，则外墙棱角少，外表面积也小，有利于减少能量的消耗。所以外表面整齐的建筑比外表面凸凹变化的建筑要节能。

四、住宅门窗的节能设计

外门窗是耗热的重要渠道，它既是太阳辐射的得热部件，又是主要的失热部件，传热系数约为墙体的3～4倍，是节能的重点部位，所以合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应避免少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外，设计中应该强调东西南北开窗有别，不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面，应尽量减少开窗面积。设置外窗部位，应提高外窗的密封性能，选用好的窗型，门窗配件，提高窗框的隔热性能，减少窗框的外露面积，采用保温隔热性能好的玻璃。

根据国内外大量应用经验证实，采用双层玻璃塑料钢窗是较好的选择。外门窗除了采光，通常也是建筑自然通风的渠道。所以，外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位，引进自然风，增加夏季的渗透通风。但同时，外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透，有利于室内保温，改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方，可采用凹式开窗设计，外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘，这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。

五、建筑物围护结构细部的节能设计

细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要，应从以下各部位着手：①热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施，热桥部位主要指建筑外维护结构中热量传递较快的钢筋混凝土梁、柱、架空楼板等部位；②外墙出挑构件及附墙部件，如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施；③窗口外侧四周墙面应进行保温处理；④门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙，宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封，避免不同材料界面开裂，影响门、窗的热工性能；⑤采用全玻璃幕墙时，隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙，应填充保温材料。