探析建筑設計中節(jié)能設計措施

1、探析建筑設計中節(jié)能設計措施摘要：木文從以下兒個方面對居住建筑節(jié)能設計的具體措施進行 探討，便于建筑設計師根據(jù)不同的項目情況，綜合采用和協(xié)調(diào)，靈活運用。關鍵詞:建筑能耗;建筑設計；遮陽系數(shù)1適應氣候的總體建筑布局建筑的總體布局決定了建筑的朝向，并與基地的通風和熱環(huán)境狀況密 切相關。因此，適應氣候的總體布局是建筑節(jié)能的起點。1. 1疏導基地和建筑群體通風在規(guī)劃設計中，合理、高效地利用自然通風是節(jié)能設計的一個重要手 段。我國夏季主導風向為東南向，為減少夏季空調(diào)運行時間和保證不使用 空調(diào)季節(jié)室內(nèi)的熱舒適性，在群體空間布局上采用前后錯列、斜列、前疏 后密等方式以疏導氣流，并使建筑物處于周圍建筑物的氣流漩

2、渦區(qū)以外。1. 2選擇夏季熱輻射強度較低的朝向太陽輻射熱對建筑能耗影響很大，根據(jù)太陽高度角方位角的變化規(guī) 律，建筑南向夏季可減少太陽輻射得熱，冬季可增加太陽輻射得熱，是最 有利的建筑朝向。1. 3創(chuàng)造節(jié)能環(huán)境當前，環(huán)境設計已成為居住區(qū)規(guī)劃設計中重要的一環(huán)。創(chuàng)造對節(jié)能有利的微氣候條件對建筑節(jié)能也非常重要。具體措施有:(1) 增加綠化種植面積，考慮地面綠化、屋頂綠化、墻面垂直綠化和 陽臺綠化的整體結(jié)合，有效調(diào)節(jié)環(huán)境溫度。(2) 減少硬質(zhì)鋪地，采用生態(tài)鋪地設計，使場地具冇可呼吸的特性。(3) 采用高大落葉喬木，遮擋陽光輻射，疏導通風。2建筑單體設計2.1非空調(diào)期技術例如，我國中南地區(qū)實際一年約有一半

3、的時間屬于非空調(diào)期，在此期 間主要考慮被動式技術策略，可從建筑單體空間設計的合理建構(gòu)方面來創(chuàng) 造良好的室內(nèi)熱環(huán)境。(1) 采用南北通透戶型，并保持適度進深(14米左右)。可通過建筑物 一定的凹凸引導自然通風，爭取更多的開啟通風面。作為建筑平面在實際選擇時是多變的，所考慮的制約因素來自眾多的 方面，以室外風流對建筑平面的影響而言，通過對典型平面的討論，建筑 物所處氣候區(qū)以夏季防熱為主要目標時，宜采取將建筑復雜平面內(nèi)的最長 線(一般為對角連線)與夏季主導風向相垂直布局，以爭取建筑盡量大的吸 風面。(2) 南北向房間門窗相互對應，避免氣流轉(zhuǎn)折，保證水平通風的通暢 均勻(見表1)。采用單側(cè)通風時，窗口

4、設計應使進風氣流深入房間o外窗(包 括陽臺門)的可開啟面積不應小于房間樓面面積的10%0表1對流窗位置與通風示意圖(3) 適當擴大陽臺(露臺)空間尺度,有利于房間的遮陽、通風和散熱。2.2空調(diào)期技術1如地處東南沿海，夏熱冬暖，冬季大部分時間內(nèi)氣溫在攝氏10度以 上，冬季日照率高，基本不用采暖，其建筑節(jié)能的重點是提高夏季室內(nèi)熱 環(huán)境質(zhì)量和降低空調(diào)能耗，如地處西北，建筑冬季保暖設計是重點。夏季透過窗戶進入室內(nèi)的太陽輻射熱對空調(diào)構(gòu)成主要負荷部分，建筑 外窗的太陽輻射透過率不應大于0.3,降低建筑外窗玻璃太陽輻射透過率 及安設窗戶外遮陽是減少室內(nèi)太陽輻射熱的有效措施2。(1) 當建筑外窗玻璃的夏季太陽

5、輻射透過率小于或等于0.3時可不采 用外窗遮陽。低輻射玻璃(low-e玻璃)的太陽輻射透過率可以低到0.3, 這時可不需再設窗戶外遮陽。但低輻射玻璃同時阻擋了冬季通過玻璃窗進 入室內(nèi)太陽輻射熱，不利于冬季太陽能利用，并且對室內(nèi)的自然采光有負 面影響1。(2) 設置窗戶外遮陽是減少太陽輻射熱能量進入室內(nèi)、降低外窗太陽 輻射透過率的一個的有效措施。夏季室外風速較高，采用布簾、軟質(zhì)百頁等輕質(zhì)懸掛的活動遮陽措施 來降溫，效果并不顯著，應是遮陽設施能穩(wěn)定地固定在窗口，不能被風吹 開，同時又不能影響室內(nèi)通風且太陽輻射吸收率應小，不需要時可移離窗 口。符合以上耍求的遮陽設置有以下兒種：%1 可開啟木百頁；%

6、1 活動鋁合金百頁；%1 窗外蓬布遮陽。原始的遮陽形式是與建筑密不分的，那時的遮陽是建筑的一部分，非 一個獨立構(gòu)件;近一百年現(xiàn)代建筑依托科學技術的發(fā)展，建筑業(yè)發(fā)生根木 變革，遮陽經(jīng)過短暫的利用而造成危機，其原因為:建筑工業(yè)化要求建筑 物簡潔，尤其是居住建筑為了使施工進度加快、造價降低，遮陽裝置被取 消；建筑師對遮陽降溫的認識不足、重視不夠，在建筑方案評估和優(yōu)化中 普遍忽略建筑的口照控制問題;遮陽設置不當而造成通風差，夜間輻射大, 影響冬季日照等問題。建筑師在對待遮陽設計的問題上應充分認識到：遮陽是通過一定的技 術手段和設計方法，有效地組織和調(diào)節(jié)日照對室內(nèi)的影響，是建筑的組成 部分，具體表現(xiàn)為構(gòu)

7、配件化或建筑-構(gòu)配件綜合體。在解決日照控制問題 同時應協(xié)調(diào)好采光與通風的關系，使之成為炎熱地區(qū)有效的降溫措施。3墻面節(jié)能技術表皮概念的物質(zhì)實體同建筑圍護體系是一致的，但它賦了了建筑物冇 機生命的內(nèi)容，為圍護體系的設計開啟了新的視野，表皮節(jié)能技術是當前 國內(nèi)外建筑節(jié)能技術研究的重點z-o圍護結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)和熱惰 性指標建筑節(jié)能有重要作用(見表2) 3。2闈護結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)(k)和熱惰性指標(d)改善屋頂?shù)墓?jié)能效果，可以采用聚苯乙烯泡沫塑料等材料做屋頂保溫 層，降低屋面k值，造價不會成比例增加，是經(jīng)濟合理的節(jié)能手段。具體 構(gòu)造層次可設計如下：•屋面面層&#8

8、226; 40厚c20配筋細石混凝土；• 40厚擠塑泡沫保溫隔熱板；•防水層；& #8226;找平層；& #8226;找坡層；& #8226;結(jié)構(gòu)層。3外窗節(jié)能門窗是建筑墻面的重要組成部分，是通風氣流的出入口、建筑的采光 口。也是墻面中能耗最大的部分。因此，它是節(jié)能設計的重點之一。外窗 節(jié)能應包扌舌如下三個方面：3.1降低外窗的傳熱系數(shù)，減少因室內(nèi)外溫差產(chǎn)生的傳熱。減少外窗 的溫差傳熱，應采用熱阻大的玻璃、窗框和窗扇材料以及它們之間能滿足 傳熱系數(shù)指標要求的良好組合。3.2降低窗玻璃的遮陽系數(shù)或窗戶的綜合遮陽系數(shù)，減少夏季透過窗

9、戶進入室內(nèi)的太陽輻射熱。3. 3提高外窗的氣密性，減少外窗的空氣滲透量(見表4) o表4窗戶傳熱系數(shù)計算值(w/m2k) 4從上表中可以看到，pvc塑鋼及合鋁合金雙層玻璃窗的傳熱系數(shù)可滿 足規(guī)定的4. 7w/(m2k) o使用雙層玻璃窗是一種發(fā)展的方向，是居住建筑設 計兼顧通透明亮、節(jié)能、放寬窗、墻面積比、提高外窗熱工性能的主要技術途徑。3. 4立體綠化（1）屋頂綠化:屋頂綠化具有良好的保溫隔熱效果，并能為居住者提供 戶外活動和交往的空間。具體構(gòu)造層次可設計為（由下至上）：鋼筋混凝土屋面板；2mm厚sbs改性瀝青防水卷材（或其它防水材料）；40厚c20細石混凝土內(nèi)配4）4200雙向；5080厚

10、排水層（015-32陶?；蚵咽?聚酯無紡布防水層仃20g/m2）四周上翻100;300厚種植土，底部設4）301500泄水孔（剛性防水層上）o（2）西墻綠化:通常的西墻綠化就是簡單的在西墻上種植攀緣植物，遮 擋陽光直射墻面，并通過葉面蒸發(fā)帶走一部分能量，但它減弱了墻體自身 的散熱性能?？稍谖鲏υO計由柱子和圈梁組成的構(gòu)架，并設置種植槽和集屮噴灌系 統(tǒng)，在綠化和墻面間形成了 300mm寬間層。這樣，當植物垂吊在構(gòu)架上時, 構(gòu)架與墻面z間空間形成了良好的通風井，從而加強了西墻的散熱性能， 同時也遮擋了陽光直射。（3）陽臺綠化：陽臺綠化是立體綠化系統(tǒng)中重要的一環(huán)，相對墻面綠化 而言，它的實現(xiàn)和管理都

11、較為容易。具體做法是在陽臺外沿設計寬 300mnt400niin、深200mm300mni花槽，可由住戶自行種植或放置花盆。應 注意的是:要注意住戶操作時的安全方便及組織好花槽排水。建筑物的節(jié)能綜合指標的動態(tài)方法計算是比較復雜的，居住建筑的設計可通過以上技術手段，滿足建筑要求的節(jié)能設計的各項規(guī)定性指標，達 到節(jié)能50%的目的。雖然從成木的角度進行分析，節(jié)能住宅與非節(jié)能住宅相比，建安造價 會冇所增加，但隨之產(chǎn)生的社會效益、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益十分巨大，它 對節(jié)約能源、保護環(huán)境、提高建筑物的工程質(zhì)量，改善居住舒適度，實施 經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展等具有重大意義。4結(jié)語木文通過對居住建筑節(jié)能措施的分析，列舉出經(jīng)濟、簡單而行之有效 的節(jié)能設計方法，便于建筑設計師根據(jù)不同的項目情況，綜合采用和協(xié)調(diào), 靈活運用,可以通過良好的建筑節(jié)能設計,實現(xiàn)建筑商、用戶、環(huán)保節(jié)能 多