劉其英 張福升(山東省安丘市規劃建筑設計院,山東 安丘 262100)
節能措施在住宅建筑設計中的應用分析
劉其英張福升
(山東省安丘市規劃建筑設計院,山東 安丘 262100)
隨著社會發展,人們的社會意識轉變使得對于節能建筑的需求愈加明顯。設計工作是建筑建造的最初階段,在設計環節加入節能意識能夠促使建筑節能更好的實現。本文分析了我國建筑節能設計的運用背景,和運用中的技術方式。
節能措施;住宅建筑設計;應用;分析
我國的社會經濟在解放初期很大程度是在大量消耗自然資源的情況下發展起來的,當時的社會資源使用量極大,但利用率非常低。這樣的發展方式顯然是無法適應現代化發展的,所以國家提出了“節能減排”的口號。建筑行業是我國的重要支柱性產業,在這一行業內做好節能工作是國家、社會節能的重要措施,也是未來行業應該發展的必然趨勢。而建筑與周邊環境的融合關系能夠對節能減排起到很好的幫助,也是這方面設計研究的重點。
1.1 我國能源危機日益凸顯。在過去十幾年中,我國的經濟一直處于飛速發展的時期。在這一段時期,雖然我國的經濟實力得到了極大的提升,但同樣也帶來了相當嚴重的環境污染、資源消耗和生態惡化等問題。為了未來我國的經濟能夠可持續發展,國家制定了相應的法律法規來限制不可再生資源的使用。建筑行業一直以來都排在耗能大行業的前幾位,因為建筑想要滿足人們生活方方面面的需求,就需要具有除基本功能外的舒適要求,因此耗能很難降低。如何讓住宅建筑更加節能環保、建造和居住耗能更低、能源消耗更合理是現在行業內很關注的一個問題。
1.2 建筑行業實現可持續發展的要求。社會進步讓人們對建筑的關注點有所轉移。過去人們關注的是建筑的價格、使用和美觀,現在人們更關注建筑的施工質量、節能程度。跟過去相比,建筑行業的操作規范、標準和出發點都有了許多改變。住宅建筑在建筑行業占有相當大的比例,也是和人們關系最緊密的部分。根據相關研究表明,如果節能設計在住宅建筑中做得好,能夠節省大約37%的能源,而這個數字隨著建筑規模的增加還會有所提升。這不僅對建筑行業的發展產生有利影響,而且對經濟社會的發展有著重要的意義。
2.1 住宅建筑的布局和體型設計。住宅建筑周邊的自然環境、綠地分布、道路走向等許多因素都會影響到住宅對自然資源的使用;在對住宅建筑進行設計時,要更多的考慮周邊環境對建筑可能造成的影響,借助地理環境和居民習慣等因素,使建筑本身能夠更快更好的融合到環境中去。在考慮建筑布局、朝向、樓間距和陽光照射時,要充分考慮周圍已有的建筑。首先,設計建筑布局時,首先要考慮整個住宅區的布局,保證樓與樓之間的間距,讓每個建筑體都有充分光照和通風條件。其次要在建筑單體的情況下考慮朝向問題,從而保證每一個住戶都有條件享受陽光和微風。住宅區內要留置一定空地來滿足居民的日常活動和行車、停車、消防的需求。其次在設計建筑外形時,住宅建筑并不需要特別突出和奇異的外形特征。相對于具備新奇和識別性的建筑外形,能否與周邊居民建筑和諧的融合才是更重要的關注點。一般住宅建筑較少使用凹凸形的設計,而較常使用直線形設計。另外,設計中對建筑單體的組合方案進行優化,能夠在一定程度上讓住宅的通風和采光更加自然,進而使建筑的供暖、降溫更加自然,從而減少空調和取暖設備的消耗。
2.2 住宅建筑平面節能設計。建筑的平面設計是基于滿足住戶家庭構成、生活習慣和生活態度等方面要求的角度提出的,主要包括住宅建筑功能的多樣性設計、房屋的采光通風性能設計、住宅舒適度設計、住宅建筑面積的合理利用率以及房屋功能布局設計等五個重要方面。建筑節能設計需要滿足這五點住宅設計的基本要求外,還要根據建筑的受熱環境、溫度阻尼區等各種因素進行綜合考慮。首先,住宅設計的基本要點是舒適,所以規整的設計相比某些突出的特色更受青睞,只要能滿足安全保障,就可以在一定程度上減少護欄的面積。這樣可以省出空間,進而減少輻射、增加光照,進而達到減少室內溫度調節設備的能源使用。其次,考慮熱環境的和諧,將住宅中高度較低的廚房、廁所、過廳等放在房屋北側,而臥室、客廳則放在南側。這樣可以使太陽能在住宅中的使用率更高,進而降低損耗。
2.3 住宅建筑的圍護結構和材料設計
(1)住宅建筑的屋面節能設計。住宅建筑中屋面在使用面積中占據的比例并不大,但對于整個住宅建筑使用功能來說有著很大的影響,而頂層屋面能為整個建筑的節能起到很大作用。首先是屋面材料的保溫性荀澤。原理是高密度的保溫材料有可能會造成屋面太厚。其次,吸水能力比較強的保溫材料也不適用于屋面。因為水的比熱容較大,在屋面使用可能會吸收屋內的熱量,增加建筑的供暖消耗。此外,近年來隨著生態觀念的普遍,很多節能建筑都采用在屋面種植大葉植物來遮蓋屋面,在夏天降低室內溫度,而在冬天則減少熱量向外散發。(2)住宅建筑的墻體節能設計。墻體在住宅建筑的使用面積中占據的份額是最大的,目前使用率最高的墻體節能設計是復合墻體節能。這種墻體的運作原理是在原本的墻體主結構上根據實際需求適當添加了數層隔熱保溫材料,從而影響墻體的熱工性能。根據復合材料和墻體材料之間位置的不同,住宅建筑的墻體節能設計主要分為墻體內部保溫技術和外部保溫技術兩大類,其中墻體外部保溫技術是目前大力推廣的一種節能設計方案,這種技術除了在新建建筑中發揮節能作用外,在目前進行的舊樓改造上也發揮了很大作用。(3)住宅建筑的外窗節能設計。窗框材料、玻璃選用和遮陽措施都會影響到住宅內的熱工性能。為了更好的節省室內的能源消耗,設計師應該盡量選擇保溫性能好的外窗。在設計窗墻設計時也要合理規劃面積,因為窗戶的面積會影響到室內溫度的控制,進而對室內空調的使用時間、功率纏身影響。在設計過程中,要根據實際情況合理的控制,一般北向的房屋北向面積不大于25%,南向房屋南向面積不超過35%,而東西向房屋面積不超過30%。
當今世界已經有許多不可再生能源被使用到各種行業的建設發展中區,而可再生能源的生成速度遠遠落后于使用速度。建筑節能設計對我國節能減排的目標有著重要的意義,其中住宅建筑節能又有著極為重要的地位。住宅建筑的節能設計需要結合周邊環境、城市文化、居民需求等多個方面的而藝術進行綜合考慮,在布局、外形、平面設計等多個方面都需要用心。
[1]劉景初.論住宅建筑設計中的節能措施應用[J].廣東科技,2012(03).
TE08
A