建筑設(shè)計與節(jié)能

摘要:結(jié)合作者多年工作經(jīng)驗，從建筑的整體及外部環(huán)境、單體設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)的整體及細部構(gòu)造設(shè)計等方面淺談了如何在建筑設(shè)計中落實建筑節(jié)能觀，可供同行借鑒參考。關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能節(jié)能設(shè)計建筑設(shè)計一、建筑節(jié)能的重要性目前世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭，人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能和核能，而我國的能源問題更加嚴重。我國能源發(fā)展主要存在四大問題：①人均能源擁有量、儲備量低；②能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主，約占75%。全國年耗煤量已超過13億噸；③能源資源分布不均，主要表現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足，造成北煤南運、西氣東送、西電東送；④能源利用效率低，能源終端利用效率僅為33%，比發(fā)達國家低10%。隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，已達全社會能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400億m2，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億m2，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果我國繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計標準，將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾；有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展；有利于長遠地保障國家能源安全、保護環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量、貫徹落實科學發(fā)展觀。二、全面的建筑節(jié)能的涵義全面的建筑節(jié)能，就是建筑全壽命過程中每一個環(huán)節(jié)節(jié)能的總和。是指建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計、建造和使用過程中，通過采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備，執(zhí)行建筑節(jié)能標準，加強建筑物所使用的節(jié)能設(shè)備的運行管理，合理設(shè)計建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和管道系統(tǒng)的運行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。全面的建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)工程，必須由國家立法、政府主導(dǎo)，對建筑節(jié)能作出全面的、明確的政策規(guī)定，并由政府相關(guān)部門按照國家的節(jié)能政策，制定全面的建筑節(jié)能標準；要真正做到全面的建筑節(jié)能，還須由設(shè)計、施工、各級監(jiān)督管理部門、開發(fā)商、運行管理部門、用戶等各個環(huán)節(jié)，嚴格按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標準的規(guī)定，全面地貫徹執(zhí)行各項節(jié)能措施，從而使每一位公民真正樹立起全面的建筑節(jié)能觀，將建筑節(jié)能真正落到實處。三、在建筑設(shè)計中貫徹落實全面的建筑節(jié)能建筑設(shè)計是全面的建筑節(jié)能中一個很重要的環(huán)節(jié)，有利于從源頭上杜絕能源的浪費。1.整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計，使建筑獲得一個良好的外部微氣候環(huán)境，達到節(jié)能降耗的目的。（1）合理選址建筑選址主要是根據(jù)當?shù)氐臍夂?、土質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設(shè)計中，既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。（2）合理的外部環(huán)境設(shè)計在建筑位址確定之后，應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求，應(yīng)通過合理的外部環(huán)境設(shè)計來改善既有的微氣候環(huán)境，創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境，主要方法為:①在建筑周圍合理布置樹木、植被，既可有效地遮擋風沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪，從而減少空調(diào)能耗；②創(chuàng)造人工自然環(huán)境，如在建筑附近設(shè)置水面，利用水來平衡環(huán)境溫度、降風沙及收集雨水等作用。（3）合理的規(guī)劃和體型設(shè)計合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。像蒙古包的圓形平面，圓錐形屋頂能有效地適應(yīng)草原的惡劣氣候，起到減少建筑的散熱面積、抵抗風沙的效果；對于沿海濕熱地區(qū)，引入自然通風對節(jié)能非常重要，在規(guī)劃布局上，可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓，即使在無風時也能形成通風，在建筑體型設(shè)計上形成風洞，使自然風在其中回旋得到極好的通風效果，達到節(jié)能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風向，夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計應(yīng)考慮多方面的因素，建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約，要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的，因此，只能權(quán)衡各個因素之間的得失，找到一個平衡點，選擇出這一地區(qū)建筑的最佳朝向和較好朝向，盡量避免東西向日曬。2.單體的節(jié)能設(shè)計單體的節(jié)能設(shè)計，主要是通過對建筑各部分的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計、建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計，以及一些新型建筑節(jié)能材料和設(shè)備的設(shè)計與選擇等，來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件，以達到節(jié)能和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境的效果。（1）建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計建筑各部位的節(jié)能構(gòu)造設(shè)計，主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分的要求之外，通過對建筑各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗、梁柱等)的造型、結(jié)構(gòu)、材料等方面加以進一步優(yōu)化設(shè)計，充分利用建筑建筑材料自身特性的有利條件，減少能耗和改善室內(nèi)微氣候環(huán)境，從而達到節(jié)能的效果。具體有以下五個方面：1)屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分，也是建筑室內(nèi)與外部空間能量發(fā)生交換，造成室內(nèi)能量損失的主要部位之一。我們通常主要采取以下節(jié)能措施:①采用坡屋頂；②屋面設(shè)保溫層；③根據(jù)不同地區(qū)需要，設(shè)置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。2)樓板的節(jié)能設(shè)計。主要是利用其結(jié)構(gòu)中空空間，以及對房間頂板的吊頂造型加以設(shè)計利用。如將循環(huán)水管布置預(yù)制樓板的中空孔中或現(xiàn)澆板面上，夏季可以利用冷水循環(huán)降低室內(nèi)溫度，冬季利用熱水循環(huán)取暖。3)建筑外圍墻體的節(jié)能設(shè)計。墻體是建筑室內(nèi)與外部空間接觸面積很大，容易造成室內(nèi)能量損失的部位。墻體的節(jié)能設(shè)計，除了適應(yīng)不同地區(qū)的氣候條件，正常做好墻體保溫、防潮、隔熱等措施以外，還應(yīng)體現(xiàn)在改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上，如寒冷地區(qū)的夾心墻體設(shè)計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體(如水墻)設(shè)計以及國外較多采用的導(dǎo)風墻體設(shè)計。如，在馬來西亞，楊經(jīng)文設(shè)計的檳榔嶼州MennaruUmno大廈外墻中，則外加了一種“捕風墻”的特殊構(gòu)造設(shè)計，在建筑兩側(cè)設(shè)陽臺開口，開口兩側(cè)外墻上布置兩片擋風墻，使兩通風墻形成喇叭狀的口袋，將風捕捉到陽臺內(nèi)，然后通過陽臺門的開口大小控制進風量，形成“空氣鎖”，可以有效地控制室內(nèi)通風。4)建筑門窗的節(jié)能設(shè)計。據(jù)統(tǒng)計資料，在我國既有的高耗能建筑中有40%的耗能是通過門窗散失的。因此，解決好門窗節(jié)能的問題相當重要。門窗的節(jié)能設(shè)計主要考慮以下幾個方面:①控制建筑不同朝向的窗墻面積比，從而減少不利朝向外窗的能量損失。如在寒冷地區(qū)，盡量減少北向開窗面積可以有效減少建筑冬季能耗損失；②設(shè)置各種形式的外遮陽：我國節(jié)能標準中規(guī)定，夏熱冬暖地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)中，夏季制冷負荷大的建筑的外窗(包括透明幕墻)宜設(shè)置外部遮陽；設(shè)置外遮陽后，建筑的夏季制冷能耗會有比較明顯的降低③合理地組織門窗的通風換氣，盡量采用自然通風，少用、不用空調(diào)通風；④嚴寒、寒冷地區(qū)建筑的外門宜設(shè)門斗或采取其它減少冷風滲透的措施，其它地區(qū)建筑外門也應(yīng)采取保溫隔熱節(jié)能措施；⑤選擇節(jié)能性能高的建筑門窗和幕墻：建筑門窗和建筑幕墻要改變消極保溫隔熱的單一節(jié)能觀念，把節(jié)能和合理利用太陽能、地下熱(水)能、風能結(jié)合起來，積極選擇節(jié)能和用能(利用太陽能、冷能、風能、地熱能)相結(jié)合的門窗及幕墻產(chǎn)品。5)建筑物圍護結(jié)構(gòu)細部的節(jié)能設(shè)計。細部的節(jié)能設(shè)計對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要，應(yīng)從以下各部位著手:①熱橋部位應(yīng)采取可靠的保溫與“斷橋”措施，熱橋部位主要指建筑外維護結(jié)構(gòu)中熱量傳遞較快的鋼筋混凝土梁、柱、架空樓板等部位；②外墻出挑構(gòu)件及附墻部件，如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調(diào)室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應(yīng)采取隔斷熱橋和保溫措施；③窗口外側(cè)四周墻面應(yīng)進行保溫處理；④門、窗框與墻體之間的縫隙，應(yīng)采用高效保溫材料填堵；⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙，宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封，避免不同材料界面開裂，影響門、窗的熱工性能；⑥采用全玻璃幕墻時，隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙，應(yīng)填充保溫材料。（2）合理的建筑空間設(shè)計合理的空間設(shè)計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對建筑空間進行合理分隔(平面分隔和豎向分隔)，以改善室內(nèi)保溫、通風、采光等微氣候條件，達到節(jié)能目的。如在北方寒冷地區(qū)的住宅設(shè)計中，就經(jīng)常將使用頻率較少的房間如廚房、餐廳、次臥室等房間布置在北側(cè)，形成對北側(cè)寒冷空氣的“溫度阻尼區(qū)”，從而達到節(jié)能及保證使用頻率較多房間的舒適度的目的；在有采暖空調(diào)房間的建筑里，盡量將采暖空調(diào)房間集中布置，以避免在采暖空調(diào)房間與非采暖空調(diào)房間之間發(fā)生大面積的能量交換，造成大量能量浪費。國外，在印度柯里亞的管式住宅及干城章嘉公寓樓的設(shè)計中，設(shè)計師通過對不同需求空間的豎向分隔，達到了極佳的通風降溫效果。3.選用建筑節(jié)能材料合理選用建筑節(jié)能材料也是全面實現(xiàn)建筑節(jié)能的一個重要方面。建筑材料的選擇應(yīng)遵循健康、高效、經(jīng)濟、節(jié)能的原則。一方面，隨著科技的發(fā)展，大量的新型高效材料會不斷被研制出來并應(yīng)用到建筑設(shè)計中去，更好地起到了節(jié)能作用。如新型保溫材料、防水材料在墻體、屋面構(gòu)造中的應(yīng)用，達到了更好的保溫防潮效果；新型隔熱玻璃和框體材料在建筑外門窗中的應(yīng)用，起到了更好的隔熱降耗效果；采用可調(diào)節(jié)的鋁材遮陽板，達到遮陽的目的。另一方面，要結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，發(fā)掘出一些地方節(jié)能材料，更好地應(yīng)用到建筑節(jié)能中去。4.建筑設(shè)計中應(yīng)加強建筑節(jié)能方面的認識和學習（1）深刻認識是建筑師做好節(jié)能設(shè)計的保證當前，很多建筑師對建筑節(jié)能對于我們國家經(jīng)濟建設(shè)的重大意義理解不夠，對建筑節(jié)能技術(shù)的了解跟不上時代發(fā)展，以至于不能把節(jié)能設(shè)計完全有效的做好，只是設(shè)計時套用標準圖，造成設(shè)計中被動應(yīng)付節(jié)能設(shè)計審查的局面，節(jié)能設(shè)計缺乏主動性。所以政府主管部門應(yīng)加強對建筑節(jié)能方面的宣傳力度，加強對建筑師的培訓教育工作，使他們在思想上有個根本轉(zhuǎn)變，使建筑節(jié)能設(shè)計變被動為主動。（2）學習建筑節(jié)能新“理念”推行節(jié)能理念，我們的眼睛不僅要“向外看”，引進學習國外先進節(jié)能技術(shù)，而且更要學會“向內(nèi)看”，從傳統(tǒng)建筑模式、風格中學習節(jié)能辦法。強調(diào)建筑節(jié)能發(fā)展的民族性、地域性應(yīng)該是當代建筑師們的共同理念。中國傳統(tǒng)民居都蘊含了豐富的節(jié)能理念，是我們國家古已有之的節(jié)能典范。京津地區(qū)的四合院以房子包圍院子的建筑方式，有效地減少了冷空氣入侵，符合京津一帶夏季炎熱，冬季嚴寒的氣候特點。桂北風格的吊腳樓，橫梁對穿，上鋪木板呈懸空閣樓，繞樓三面有懸空的走廊，廊沿裝有木欄扶手，符合南方夏季炎熱、濕度大、空氣流通需求量高的特點。其他如嶺南風格的騎樓長街、陜北風格的窯洞、草原風格的蒙古包等，它們的建筑形式和用料都能帶給建筑師們以無窮的啟示。因此，可以說，中國傳統(tǒng)民居都是在與周邊生態(tài)環(huán)境共存共生的條件下，各類功能利用與自然環(huán)境達到完美效果的典范，并且各自擁有獨立的形態(tài)樣式，可以成為當代建筑節(jié)能的借用范式。5.結(jié)語我國建筑能耗在能源總消耗量中占很大部分，建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行，而建筑設(shè)計是其中一個很重要的環(huán)節(jié)。建筑設(shè)計應(yīng)結(jié)合當?shù)氐氖聦崡l件比如地理環(huán)境、氣候條件,按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標準的規(guī)定,在傳統(tǒng)民居中吸取營養(yǎng),充分地利用地方材料，從建筑的整體及外部環(huán)境、單體設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)的整體及細部構(gòu)造設(shè)計等方面全方位進行節(jié)能設(shè)計。住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計的節(jié)能措施探討摘要：隨著社會環(huán)境問題的日益嚴峻以及相關(guān)環(huán)保產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展，對住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計的節(jié)能措施的探討越來越成為相關(guān)行業(yè)研究的熱點問題。本文重點探討住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計中的一些常用節(jié)能措施以及這些措施在實際操作中的一些限制因子。關(guān)鍵詞：住宅建筑；規(guī)劃與設(shè)計；節(jié)能措施0引言所謂的節(jié)能，實質(zhì)上是指通過合適的工程控制技術(shù)與材料的選擇達到節(jié)省能源的目的，因此，關(guān)于住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計的節(jié)能措施大體上可以分為兩類，即規(guī)劃設(shè)計中工程的技術(shù)控制以及環(huán)保型建筑材料的合理選用，而每一種類型又都有其具體的措施分類和相關(guān)的限制因子。下面，我們將就這兩種基本的住宅建筑設(shè)計規(guī)劃的節(jié)能措施及其限制因子做一個簡單的探討。1住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計中的一些常用節(jié)能措施1.1規(guī)劃設(shè)計中工程的技術(shù)控制1.1.1合理利用天然資源，達到節(jié)能效果這一措施在實際中主要體現(xiàn)為兩點，一是通過設(shè)計合適的采光方向以達到充分利用自然光能進而減少居住中人造光能的使用；二是通過與具體地區(qū)常規(guī)風向的協(xié)調(diào)設(shè)計來合理利用自然的濕度環(huán)境和空氣環(huán)境以減少生活中加濕除濕和空氣條件設(shè)備的使用。這兩點歸結(jié)起來，實際上就是建筑朝向的選擇，因此在選擇建筑朝向時，首先要根據(jù)具體的實際需求，合理控制采光和風向的相對重要性；其次要在此基礎(chǔ)上通過合理的設(shè)計達到采光和風向控制的最大優(yōu)化，以獲得最佳的節(jié)能措施和最大舒適度。由于我國大部分地處北溫帶，選擇正確朝向，一般以正南朝向或南偏東、南偏西較小角度（10度以內(nèi)）為好[1]。1.1.2合理規(guī)劃居住區(qū)的整體布局應(yīng)從三點考慮：①注意居住區(qū)的選址問題。關(guān)于居住區(qū)選址，應(yīng)充分考慮原有地形地貌及其周圍的環(huán)境，遠離噪聲源和有害氣體釋放源，保持原有地形、地貌，盡量少的改變地形[2]。因此，在實際設(shè)計中，首先要考慮充分利用原有地形、地貌，創(chuàng)造景觀，以減少能源和費用支出并獲得自然景觀與人文景觀的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。城市的熱島效應(yīng)對居住區(qū)的選址也有影響。此外，還有一個因素就是坡度問題，坡地對建筑節(jié)能的影響，主要是太陽輻射得熱和通風兩個方面，影響效果因坡向（由低到高的方向）和坡度大?。ㄆ露仍酱螅绊懺矫黠@）而不同?；氐钠孪驗槟舷蚧蚪咏舷颍瑢⒂欣诨貎?nèi)建筑的冬季太陽輻射得熱，也便于提高建筑用地的容積率。如果坡向與夏季手導(dǎo)季風方向一致（在范圍的60度之內(nèi)），將有利于基地內(nèi)建筑在夏季的自然通風散熱。如果建筑用地的坡向為北向或接近北向，為減少建筑物之間對南向日照的遮擋，基地內(nèi)建筑宜以點式為主。②注意道路交通結(jié)構(gòu)的問題。由于居住區(qū)內(nèi)道路系統(tǒng)屬于城市居住區(qū)物質(zhì)空間的范疇，因此居住區(qū)道路規(guī)劃設(shè)計同樣需要滿足居住區(qū)的社會形態(tài)要求。這便要求在進行道路總體規(guī)劃以及道路窄間設(shè)計時要充分考慮人的行為特點和居民之間的交往習慣，而不能一味地將重點放在如何滿足汽車的行駛與停放上。交通功能雖然是居住區(qū)道路的基本功能，但隨著機動車數(shù)量劇增，居住區(qū)內(nèi)的汽車交通問題日益成為居住環(huán)境的矛盾交叉點。它包括道路系統(tǒng)的主要交通方式，汽車交通應(yīng)與人的活動構(gòu)成可分可合的有機整體，使居住區(qū)保持安全、安靜、方便。此外，在設(shè)計居住區(qū)內(nèi)的交通結(jié)構(gòu)時還要充分考慮居住區(qū)周邊一定范圍內(nèi)的整體交通狀況，盡量做到局部與整體的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，已達到節(jié)能的效果。③注意居住區(qū)的平面布局問題。關(guān)于居住區(qū)的平面布局問題，一要合理控制綠化和水體的面積，因為適度的綠化和水面能改善住區(qū)氣候，起到調(diào)節(jié)氣溫、增加濕度、遮陽庇蔭和美化環(huán)境的作用，但如果該面積定位過大的話會減少土地面積的有效利用率；二是要合理控制住宅組臺的長度。住宅單體的多單元組合，可以節(jié)省用地，減少建筑物外圍護面積，從而減少能耗；而少單元組合，可以擴大光照面積，并使居住區(qū)內(nèi)的氣流暢通。應(yīng)視不同地域而采取相應(yīng)的優(yōu)化組合方式[3]1.2環(huán)保型建筑材料的合理選用近年來，隨著我國相關(guān)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，關(guān)于住宅的建筑節(jié)能材料也日趨多樣化。目前市場上常用的一些節(jié)能材料大體上可以分為兩類，一類是墻體型節(jié)能材料，另一類是窗體型節(jié)能材料。墻體型節(jié)能材料通過外墻外保溫技術(shù)，利用雙層聚苯保溫板，采用中奪隔熱原理，在雙層聚苯保溫板和外掛玻璃幕墻間采用斷橋和充空氣夾層的手法來減少墻體結(jié)構(gòu)的基本耗熱量并達到一定的室內(nèi)保溫效果。而窗體型節(jié)能材料則主要是利用活動式外遮陽技術(shù)來控制室內(nèi)的采光已達到保持室內(nèi)溫度和亮度的目的。目前市場上相關(guān)材料種類數(shù)量都相對較多，因此在選擇過程中一定要充分了解每一種材料的性能、價格、壽命等相關(guān)參數(shù)并結(jié)合具體實際，不能盲目選擇。2住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計的節(jié)能措施在實際操作中的限制因子2.1技術(shù)控制措施中的限制因子關(guān)于技術(shù)控制措施中的限制因子，主要有以下幾點：①相關(guān)技術(shù)難度系數(shù)，比如在朝向的控制中，常常會由于具體的實際情況的限制而難以達到理論的最佳朝向選擇。②舒適度的限制，因為住宅的主要目的還是居住，因此如果在規(guī)劃設(shè)計中過分考慮了節(jié)能性，而忽略舒適度，很容易造成得不償失的后果；③客觀條件的限制，比如在居民區(qū)的選址和交通結(jié)構(gòu)選擇中，就要受制于整個城市的規(guī)劃和建設(shè)要求，不能為了個別居民區(qū)而損失整個城市的利益；④建筑費用的控制，幾乎所有的工程問題在設(shè)計中都要考慮費用-效益問題，住宅建筑設(shè)計也不例外，如果某一節(jié)能措施使用的費用投入要大于其節(jié)省的能量的費用，那么該措施就不應(yīng)應(yīng)用在實際設(shè)計中。2.2材料選用中的限制因子由于目前市場上的環(huán)保建筑材料大都是一些新型的合成材料，價格相對傳統(tǒng)材料較高，某些性能也可能不及傳統(tǒng)材料，因此在實際選擇中要受到具體建筑性能要求和費用控制的限制，在確定使用之前一定要對某一材料做一個綜合的分析，以確定是否使用。3總結(jié)綜上所述，目前關(guān)于住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計的節(jié)能措施主要是從工程技術(shù)控制以及環(huán)保節(jié)能材料的選擇出發(fā)的，同時，這些節(jié)能措施也受到許多因素的限制，因此，在實際的措施選擇中，一定要充分考慮各方面的因素，做出綜合分析評估，然后再考慮投入使用以獲得住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計的效用最大化。參考文獻：[1]黃衛(wèi)紅.住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計的節(jié)能措施[J].四川建筑，2007，（5）.[2]劉金萍.住宅建筑規(guī)劃與設(shè)計的節(jié)能措施[J].山西建筑，2023，35（17）.[3]齊芳燕.居住建筑設(shè)計中的節(jié)能措施探討[J].經(jīng)濟研究導(dǎo)刊,2023,（12）.摘要】本文分析了目前建筑外墻保溫施工工藝的現(xiàn)狀，提出了存在的問題，并在此基礎(chǔ)上分析了保溫施工的優(yōu)化方案，希望對同行有所幫助和借鑒?！娟P(guān)鍵詞】建筑;外墻保溫;現(xiàn)狀;問題優(yōu)化1.建筑外圍設(shè)計中節(jié)能技術(shù)的優(yōu)劣分析1.1外墻內(nèi)保溫技術(shù)分析外墻內(nèi)保溫就是在外墻的內(nèi)側(cè)使用苯板、保溫砂漿等保溫材料，從而使建筑達到保溫節(jié)能作用的施工方法。該施工方法具有施工方便、對建筑外墻垂直度要求不高、施工進度快等優(yōu)點。在早期的外墻保溫施工中約有90%以上的工程應(yīng)用內(nèi)保溫技術(shù)。1.2內(nèi)外混合保溫技術(shù)分析內(nèi)外混合保溫，是在施工中外保溫施工操作方便的部位采用外保溫，外保溫施工操作不方便的部位做內(nèi)保溫，這是內(nèi)外混合保溫施工的基本做法。從施工操作上看，混合保溫可以提高施工速度，對外墻內(nèi)保溫不能保護到的內(nèi)墻、板同外墻交接處的冷(熱)橋部分進行有效的保護，從而使建筑處于保溫中。然而，混合保溫對建筑結(jié)構(gòu)卻存在著嚴重的損害。外保溫做法部位使建筑物的結(jié)構(gòu)墻體主要受室內(nèi)溫度的影響，溫度變化相對較小，因而墻體處于相對穩(wěn)定的溫度場內(nèi)，產(chǎn)生的溫差變形應(yīng)力也相對較小;內(nèi)保溫做法部位使建筑物的結(jié)構(gòu)墻體主要受室外環(huán)境溫度的影響，室外溫度波動較大，因而墻體處于相對不穩(wěn)定的溫度場內(nèi)，產(chǎn)生的溫差變形應(yīng)力相對較大。局部外保溫、局部內(nèi)保溫混合使用的保溫方式，使整個建筑物外墻主體的不同部位產(chǎn)生不同的形變速度和形變尺寸，建筑結(jié)構(gòu)處于更加不穩(wěn)定的環(huán)境中，經(jīng)年溫差結(jié)構(gòu)形變產(chǎn)生裂縫，從而縮短整個建筑的壽命。工程保溫做法中采用內(nèi)外保溫混合使用的做法是不合理的，比做內(nèi)保溫的危害更大，該方法已很少使用。更合理的外墻保溫技術(shù)是外墻外保溫技術(shù)。1.3外墻外保溫技術(shù)分析1.3.1適用范圍廣外保溫不僅適用于需夏季隔熱地區(qū)的空調(diào)建筑，也適用于北方需冬季保溫地區(qū)的采暖建筑。既適用于新建建筑，也適用于既有建筑的節(jié)能改造。保溫效果明顯。由于保溫材料置于建筑物外墻的外側(cè)，基本上可以消除在建筑物各一個部位的“熱橋”影響。從而充分發(fā)揮了輕質(zhì)高效保溫材料效能，相對于外墻內(nèi)保溫和夾心保溫墻體，它可使用較薄的保溫材料，達到較高的節(jié)能效果。1.3.2保護主體結(jié)構(gòu)置于建筑物外側(cè)的保溫層，大大減少了自然界溫度、濕度、紫外線等對主體結(jié)構(gòu)的影響。隨著建筑物層數(shù)的增加，溫度對建筑豎向的影響已引起關(guān)注。國外的研究資料表明，由于溫度對結(jié)構(gòu)的影響，建筑物外向的熱脹冷縮可能引起建筑物內(nèi)部一些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂，外墻采用外保溫技術(shù)可以降低溫度在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力。1.3.3有利于改善室內(nèi)環(huán)境外保溫不僅提高了墻體的保溫隔熱性能，而且增加了室內(nèi)的熱穩(wěn)定性。它在一定程度上阻止了雨水等對墻體的浸濕，提高了墻體的防潮性能，可避免室內(nèi)的結(jié)露、霉斑等現(xiàn)象。因而創(chuàng)造了舒適的室內(nèi)居住環(huán)境。所以，外墻外保溫技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。1.3.4耐久性問題一般來說，外墻外保溫工程的使用年限不應(yīng)少于25年，大量工程實踐證實，使用年限在25年以上的，就得要求外墻外保溫工程無論是處于高溫還是低溫狀況，都不應(yīng)引起墻體表面的任何破壞現(xiàn)象出現(xiàn)。由于室內(nèi)水蒸汽可通過墻體向外滲透，逐步進入外墻內(nèi)部，有可能造成保溫層內(nèi)部結(jié)露，導(dǎo)致外保溫體系的各種組成材料化學與物理的穩(wěn)定性破壞。保溫材料、粘結(jié)劑、固定件、加強面層、隔氣材料、密封膏等等，所有這些組成材料要考慮它們的抗?jié)B性以及保溫隔熱體系的透氣性，避免此等原因而導(dǎo)致的面層掉落，實際施工時要選擇耐腐蝕的或處理成耐腐蝕的。2.外墻外保溫的質(zhì)量影響因素針對目前常用的聚苯顆粒和聚苯板這兩種外墻外保溫系統(tǒng)的質(zhì)量影響因素主要有：材料本身質(zhì)量、漿料配比、各保溫層施工厚度、養(yǎng)護日期、施工過程中質(zhì)量控制等。因此可以通過合理選材、適當調(diào)整配比、嚴格控制施工厚度、保證保溫層得到良好養(yǎng)護和做好施工質(zhì)量檢查工作來改善施工工藝。但是，由于各地域所特有的氣候地質(zhì)條件不同，還存在一些具體的影響因素。從材料中的砂上來說。外保溫工程中一般應(yīng)選擇中砂，方便掛漿和控制保溫層厚度，增強保溫層抗裂強度。工程中所采用的砂多為河砂，對于有些使用特細砂的工程，因粒徑小，含泥量高，施工時應(yīng)在細砂中按比例加入小粒徑魚米石或者選擇粘接力強的粘結(jié)料。3.外墻外保溫施工工藝優(yōu)化方案3.1目前施工漿料配比和保溫層施工的要點界面砂漿的配制：界面劑：中細砂：水泥=l：1：1重量比配制，用砂漿攪拌機或手提攪拌器攪拌，先加入l份界面劑與1份中細砂攪拌均勻后再加入水泥攪拌均勻成漿狀。膠粉聚苯顆粒保溫漿料的配制：水：膠粉料：聚苯顆粒輕骨料=35kg:25kg:220L。先開機，將35-40kg水倒入砂漿攪拌機內(nèi)，然后倒人一袋25kg膠粉料攪拌2-3min后，再倒入一袋220L聚苯顆粒繼續(xù)攪拌3min，10min直到攪拌均勻即可。靜置5min，再次攪拌約5min即可上前施工。該漿料應(yīng)隨攪隨用，在3h內(nèi)用完，嚴禁人工攪拌。2h內(nèi)的落地灰在清除雜質(zhì)硬塊后仍可與新料參和繼續(xù)使用?？沽焉皾{的配制：水泥：中砂：抗裂防滲劑=1：4：0.8重量比配制，用砂漿攪拌機或手提攪拌器攪拌，先加入抗裂劑、中細砂攪拌均勻后，再加入水泥繼續(xù)攪拌3min?？沽焉皾{一次配好后，使用過程中不得任意加水，保證所用中細砂為干燥狀態(tài)，并應(yīng)在配制后2h內(nèi)用完。保溫墻面磚專用粘粘砂漿的配制：面磚粘結(jié)干粉料：水=10:2-2.2重量比配制，手提攪拌器攪拌，抗裂砂漿一次配好后，使用過程中不得任意加水，應(yīng)在2h內(nèi)用完。面磚勾縫料的配制：勾縫膠粉料：水=10:2.5重量比配制，用手提攪拌器攪拌，抗裂砂漿一次配好后，使用過程中不得任意加水，應(yīng)在2h內(nèi)用完。保溫層施工要點：施工時分遍進行，抹灰時順序是從上到下，涂抹時應(yīng)抹平壓實。分層間隔時間一般在24h以上，待厚度達到?jīng)_筋面時，先用大杠刮平，再用抹子用力抹平壓實。抹第一遍保溫層厚度20mm左右，不宜來回拉抹，陰角部位由外向內(nèi)，表面宜魚鱗狀，表面用手按不動時施工第二遍，約24h后。再配制保溫漿料禁止多加水，;如內(nèi)用完。抹第二遍保溫層厚約10mm.達到設(shè)計厚度。表面大杠搓平，平整度在4mm左右，7d后施工保護層。3.2優(yōu)化方案一的漿料配比和保溫層施工的要點界面砂漿的配制：界面劑：中細砂：水泥=1：1.2：l重量比配制，用砂漿攪拌機或手提攪拌器攪拌，先加入l份界面劑與1.2份中細砂攪拌均勻后再加入水泥攪拌均勻成漿狀。中細砂增多，加大界面砂漿粗糙度，增強聚苯顆粒保溫漿料與基層墻體的粘結(jié)程度。界面劑相對減少，相應(yīng)的節(jié)約了成本。膠粉聚苯顆粒保溫漿料的配制：水：膠粉料：聚苯顆粒輕骨料=35kg:30kg:220L。先開機，將35kg水倒入砂漿攪拌機內(nèi)，’然后街入一袋30kfl;膠粉料攪拌2-3miI垢，再倒入一袋220L聚苯顆粒繼續(xù)攪拌3min.OOmin直到攪拌均勻即可。靜置8min，再次攪拌約5min即可上前施工。該漿料應(yīng)隨攪隨用，在3h內(nèi)用完，嚴禁人工攪拌。2h內(nèi)的落地灰在清除雜質(zhì)硬塊后仍可與新料參和繼續(xù)使用。此種配比膠粉料增加，使得保溫漿料粘度增高，整體性增強?？沽焉皾{的配制：水泥：中砂：抗裂防滲劑=1：3：0.8重量比配制，用砂漿攪拌機或手提攪拌器攪拌，先加入抗裂劑、中細砂攪拌均勻后，再加入水泥繼續(xù)攪拌3min?？沽焉皾{一次配好后，使用過程中不得任意加水，保證所用中細砂為干燥狀態(tài)，并應(yīng)在配制后2h內(nèi)用完。中砂減少增大了粘結(jié)強度。保溫墻面磚專用粘粘砂漿的配制：面磚粘結(jié)干粉料：水=10:2-2.2重量比配制，用手提攪拌器攪拌，抗裂砂漿一次配好后，使用過程中不得任意加水，應(yīng)在2h內(nèi)用完?！緟⒖嘉墨I】［１］福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準實施細則(DBJ13－62－2004).［２］國家標準《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》(GB50189－2005).［３］行業(yè)標準《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》（JGJ144－2005）.［４］外墻保溫應(yīng)用技術(shù).建設(shè)部科技發(fā)展促進中心和北京振利高新技術(shù)公司.［５］北京市居住建筑節(jié)能保溫工程施工質(zhì)量驗收規(guī)程（DBJ01－97－2005）.建筑遮陽是建筑節(jié)能的最高境界

【摘要】隨著國家對節(jié)能建筑的日益重視,建筑節(jié)能設(shè)計已經(jīng)成為了設(shè)計師必須考慮和重視的環(huán)節(jié)。本文著重從建筑遮陽的意義、設(shè)計方法和與太陽能的整合設(shè)計等方面對建筑遮陽設(shè)計進行介紹和分析。【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能;建筑遮陽設(shè)計;太陽能1.建筑節(jié)能的意義與定義建筑使用過程中所消耗的能量,即通常所說的建筑能耗,在社會總能耗中占很大的比例。改革開放30年,創(chuàng)造了世界人類建筑史上的奇跡:1985-2004的20年間,全國竣工建筑的面積達105.6億m2,約占現(xiàn)有建筑面積的1/4,預(yù)計到2023年還將新增建筑面積300億m2。然而,目前中國既有建筑中,95%以上是高能耗建筑。1992年,建筑能耗占全社會能耗的15%,2000年為27.5%,2023年將會增加到40%,如果加上原材料的運輸和損耗等,建筑能耗可能高達50%。反映了我國高速發(fā)展的建筑和能源需求形勢。2.建筑遮陽的意義目前,國家大力倡導(dǎo)綠色建筑、節(jié)能建筑,并且出臺了多項具體的規(guī)范規(guī)程,對建筑節(jié)能設(shè)計提出了很多具體的要求。遮陽設(shè)施能合理控制太陽光線進入室內(nèi),減少建筑空調(diào)能耗和人工照明用電,改善室內(nèi)光環(huán)境。采取有效的遮陽措施,降低外窗太陽輻射形成的建筑空調(diào)負荷,是實現(xiàn)建筑節(jié)能的最有效方法之一。一方面,遮陽通過阻擋陽光直射輻射和漫輻射的熱,控制熱量進入室內(nèi),降低室溫、改善室內(nèi)熱環(huán)境,使空調(diào)高峰負荷大大削減。另一方面,適量的陽光又使人感到舒適,有利于人體視覺功效的高效發(fā)揮和生理機能的正常運行,給人們愉悅的心理感受。3.建筑遮陽設(shè)計方法遮陽的措施主要分為三類:(1)利用綠化的遮陽;(2)結(jié)合建筑構(gòu)件處理的窗口遮陽;(3)專門設(shè)置的遮陽設(shè)施。3.1利用綠化的遮陽對于低層建筑來說,綠化遮陽是一種既有效又經(jīng)濟美觀的遮陽措施。綠化遮陽可以通過在窗外一定距離種樹,也可以通過在窗外或陽臺上種植攀援植物實現(xiàn)對墻面的遮陽,還有屋頂花園等形式。落葉樹木可以在夏季提供遮陽,常青樹可以整年提供遮陽。植物還能通過蒸發(fā)周圍的空氣降低地面的反射。常青的灌木和草坪也能很好地降低地面反射和建筑反射。3.1.1建筑周圍植樹在建筑周邊一定距離種樹,可以對低層的戶型提供有效的窗口與墻面遮陽。一般適宜選用高大、樹枝伸展較寬、夏天茂盛、冬天落葉的喬木。當利用植物進行窗口遮陽的時候,應(yīng)當注意不能影響自然通風與采光。在夏季主導(dǎo)風的方向上,不應(yīng)種植太密的樹木,比如大灌木和喬木,以免降低風速甚至改變風向,造成自然通風受阻。此外,茂密的樹葉也不宜靠窗口太近,以免遮擋自然光線的進入。3.1.2屋面綠化遮陽屋頂花園,隔熱效果是顯著的,對于第五立面的美化也是有意的。3.1.3墻面綠化遮陽綠化墻面遮陽,一般選擇爬騰植物如爬山虎、牽?；?、爆竹花等爬墻生長。必要的時候可以搭架拉繩,以輔助其生長。3.2結(jié)合建筑構(gòu)件處理的窗口遮陽遮陽的基本形式可分為四種:水平式、垂直式、綜合式和擋板式。3.2.1水平式遮陽這種遮陽形式能夠有效地遮擋高度角較大的、從窗口上方投射下來的陽光。故它適用于接近南向的窗口,低緯度地區(qū)的北向附近的窗口。3.2.2垂直式遮陽垂直式遮陽能夠有效地遮擋高度角較小的、從窗側(cè)斜射過來的陽光。但對于高度角較大的、從窗口上方投射下來的陽光,或接近日出、日沒時平射窗口的陽光,它不起遮擋作用。故垂直式遮陽主要適用于東北、北河西北向附近的窗口。3.2.3綜合式遮陽綜合式遮陽能夠有效地遮擋高度角中等的、從窗前斜射下來的陽光,