關于房屋建筑設計中節(jié)能設計的探討

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摘 要：現(xiàn)階段，我國的房屋建設開始關注節(jié)能設計，這也是由于資源緊缺的嚴峻形勢造成的。節(jié)能設計理念的普及反映了我國在發(fā)展經(jīng)濟的同時，也在不斷改變著自己的觀念，這為我國建筑設計的未來發(fā)展指明了方向，表明了建筑領域的重點研究方向。基于以上問題，文章將會從實際出發(fā)，對房屋建筑設計中的節(jié)能設計進行系統(tǒng)的分析，希望提高房屋節(jié)能設計的整體水平。

關鍵詞：建筑設計；節(jié)能設計；方法

引言

能源是人類生存與經(jīng)濟發(fā)展的基礎，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人類居住環(huán)境的舒適度越來越高，無節(jié)制的能源消耗導致能源供應愈加緊張，使得建筑行業(yè)在不斷追求經(jīng)濟效益的同時，對新能源的利用更加重視。目前在建筑設計過程中，會利用新能源進行建筑節(jié)能設計，這是實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的要求，也是建筑行業(yè)義不容辭的環(huán)保責任。

一、建筑屋面設計

屋頂作為一種建筑物外圍護結構所造成的室內(nèi)外溫差傳熱耗熱量，大于任何一面外墻或地面的耗熱量。因此，提高屋面的保溫隔熱性能，對提高抵抗夏季室外熱作用的能力尤其重要，這也是減少空調(diào)耗能，改善室內(nèi)熱環(huán)境的一個重要措施。建筑節(jié)能屋面主要有以下幾種：一是倒置式屋面。將傳統(tǒng)屋面構造中的保溫層與防水層顛倒，把保溫層放在防水層的上面。二是面綠化。城市建筑實行屋面綠化，可以大幅度降低建筑能耗、減少溫室氣體的排放，同時可增加城市綠地面積、美化城市、改善城市氣候環(huán)境。三是蓄水屋面。蓄水屋面就是在剛性防水屋面上蓄一層水，其目的是利用水蒸發(fā)時，帶走大量水層中的熱量，大量消耗曬到屋面的太陽輻射熱，從而有效地減弱了屋面的傳熱量和降低屋面溫度，是一種較好的隔熱措施，是改善屋面熱工性能的有效途徑。四是色坡屋面。目前，大多數(shù)住宅仍采用平屋頂，在太陽輻射最強的中午時間，太陽光線對于坡屋面是斜射的，而對于平屋面是正射的，深暗色的平屋面僅反射不到30%的日照，而非金屬淺暗色的坡屋面至少反射65%的日照，反射率高的屋面大約節(jié)省20%～30%的能源消耗。

二、建筑位置及朝向設計

陽光有著巨大輻射能量，在寒冷地區(qū)人們十分珍惜陽光帶來的溫暖。據(jù)有關資料分析，地球每年接收的能量有60億kW，這么大能量棄之可惜，從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽能接收器，陽光不僅對人的身體健康有著很大影響，對建筑的節(jié)能也有著十分重要的意義。寒冷地區(qū)城市規(guī)劃應注重應用日照原理，合理地確定建筑位置與朝向，使建筑能接收更多的太陽輻射熱能，建筑的方位與節(jié)能有著直接關系。所以在確定建筑的方位時首先應考慮環(huán)境情況，按其太陽高度角做出日影響圖，以確定冬季每天的日照時間，建筑南向開窗面積盡可能大些，在滿足采光條件下，北向、東向窗盡可能小些，從而獲得更多的太陽光線，減少熱損失，保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。

三、圍護結構墻體設計

高層建筑外圍護墻體耗能量較大，占整個建筑耗能的25%左右，建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一，體形系數(shù)越大，耗能越多。國外的一些高層建筑造成圓塔形，比如美國洛杉磯的好運飯店、法國戴高樂機場候機樓、紐約第三大街53號辦公樓都是圓形或橢圓形，相同的面積，圓的周長最短，這樣使建筑外露面積較小。因此，基于能量損耗的考慮，高層建筑的形體變化不宜過多、復雜。

外墻是圍護結構的主體部分，高層建筑的圍護結構不同于磚石結構房屋，前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結構承重，圍護結構屬于填充材料，為了減輕荷載，達到保溫、隔熱要求，采用輕質(zhì)高效保溫材料。圍護結構的材料布置分外側和內(nèi)側，在寒冷地區(qū)的同一氣候條件下，由于材料層次布置不同所取得的保溫效果也不盡相同，為防止墻體內(nèi)產(chǎn)生冷凝水，保溫層設在外側更為妥些。

四、門窗節(jié)能設計

外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。

4.1要控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值，JGJ26-1995民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住部分）對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規(guī)定，指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%”。

4.2要提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料（如毛氈）、彈性密閉型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及邊框設灰口等密封；框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等；扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等；扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。

4.3要改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求，在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板，以增加其絕熱性能；窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋，可設置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的住宅可采用低輻射玻璃；縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，減少小窗扇，擴大單塊玻璃的面積，減少窗芯，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

4.4要設置“溫度阻尼區(qū)”。所謂溫度阻尼區(qū)就是在室內(nèi)與室外之間設有一中間層次，這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風的直接滲透，減少外墻、外窗的熱耗損。在住宅中，將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來，外門設防風門斗，防止冷風倒灌，樓梯間設計成封閉式的，對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。

五、太陽能與建筑一體化

隨著經(jīng)濟建設和人民生活水平的提高，城市花園住宅已經(jīng)成為潮流，同時能源危機和環(huán)境的惡化也在不斷加劇，為此，既清潔又取之不盡的太陽能產(chǎn)品的開發(fā)和利用急需普及，讓太陽能產(chǎn)品助推城市花園化住宅實現(xiàn)既環(huán)保又節(jié)能，讓未來住宅都太陽能化。隨著國內(nèi)太陽熱水器行業(yè)的發(fā)展，消費者對生活熱水的要求越來越高，而且對建筑的美觀越來越重視，原有的悶曬式、緊湊式已不能滿足人們的需求。太陽能與建筑一體化是將太陽能利用設施與建筑有機結合，利用太陽能集熱器替代屋頂覆蓋層或替代屋頂保溫層，既消除了太陽能對建筑物形象的影響，又避免了重復投資，降低了成本。太陽能與建筑一體化是未來太陽能技術發(fā)展的方向。

六、結語

在建筑設計中，新能源的開發(fā)利用對于建筑節(jié)能、我國的經(jīng)濟發(fā)展以及環(huán)境保護都具有重要的作用，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，對能源的消耗以及新能源的需求還會不斷增加，因此，在建筑設計中，采用新能源進行建筑設計，是建立建筑節(jié)能市場機制的要求。這些新能源在現(xiàn)代建筑設計中的應用將越來越廣泛，伴隨著新能源在建筑設計中的應用和發(fā)展，我們堅信，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑行業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展，并改善我國的生態(tài)和能源危機。

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