淺談居住建筑室內(nèi)設(shè)計中的節(jié)能措施

鄭利利

摘要：建筑是用能大戶，建筑節(jié)能是發(fā)展建筑業(yè)的需要。在發(fā)達(dá)國家，適宜的室溫已經(jīng)成為一種基本的需要。近幾年居住節(jié)能的重要意義已逐步受到建筑師重視，如何在居住建筑設(shè)計中，更好地利用自然能源，提高居住建筑中能源利用效率，則是建筑師需要探討的課題。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計；照明節(jié)能；節(jié)能有效措施

一、居住建筑節(jié)能設(shè)計的必要性

1.中國建筑能耗基本情況

我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4，居耗能首位。近年來我國建筑業(yè)得到了快速的發(fā)展，需要大量的建造和運行使用能源，尤其是建筑的采暖和空調(diào)耗能。在能源的利用過程中，化石類燃料燃燒時排放到大氣的污染物中，99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉塵和43%的碳化氫是化石類燃料燃燒時產(chǎn)生的，其中煤燃燒產(chǎn)生的占大多數(shù)。燃煤產(chǎn)生的大氣污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%，CO2占71%，煙塵占60%。由于我國是主要以煤而不是以油、氣等優(yōu)質(zhì)能源作為主要能源消耗的國家，每年由于燃燒礦物燃料向地球大氣排放的二氧化碳僅次于美國居世界第二，預(yù)計到2020年，中國將取代美國成為世界二氧化碳排放第一大國。因此，中國對于全球氣候變暖承擔(dān)著重大的責(zé)任，而作為耗能大戶的建筑，其節(jié)能也就成為關(guān)系國計民生的重大問題。

2.居住設(shè)計最基本的節(jié)能意識

居住建筑設(shè)計中，主要空間朝向南，或向南偏東，或向南偏西，歷來被認(rèn)為是合理的設(shè)計，這是最基本的節(jié)能意識在居住建筑設(shè)計中的應(yīng)用。因此，我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《居住設(shè)計規(guī)范（GB50096-1999）》中規(guī)定“每套居住至少應(yīng)有一個居住空間能獲得日照，當(dāng)一套居住中，居住空間總數(shù)超過四個時，其中宜有兩個獲得日照?！痹诂F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范（GB50180）》中，規(guī)定了居住的日照標(biāo)準(zhǔn)的最低時限。

3.建筑節(jié)能潛力巨大

根據(jù)預(yù)測，今后10年我國城鎮(zhèn)建成并投入使用的民用建筑至少為每年8億平方米，如果全部安裝空調(diào)或采暖設(shè)備，則10年增加的用電設(shè)備負(fù)荷將超過1億千瓦，約為我國2000年發(fā)電能力的1/3。如果我國大部分新建建筑按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建造并對即有建筑進(jìn)行節(jié)能改造，則可使空調(diào)負(fù)荷降低40%-70%，據(jù)分析，如果國家從現(xiàn)在開始起就下決心抓緊建筑節(jié)能工作，對新建建筑全面執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并對既有建筑有步驟的推行節(jié)能改造，到2020年，我國建筑能耗可減少3.5億標(biāo)準(zhǔn)煤，空調(diào)高峰負(fù)荷可減少約8000萬千瓦（約相當(dāng)4.5個三峽電站的滿負(fù)荷發(fā)電，減少電力投資6000億元。

二、居住建筑節(jié)能設(shè)計的幾種有效途徑

1.墻體節(jié)能

墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料，保溫性能不能滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。因而在節(jié)能的前提下，應(yīng)進(jìn)一步推廣空心磚墻及其復(fù)合墻體技術(shù)。

2.門窗節(jié)能

外門窗是居住能耗散失的最薄弱部位，其能耗占居住總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風(fēng)滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，盡量減小居住外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風(fēng)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。其節(jié)能措施有：

2.1 控制居住窗墻比。居住窗墻比是指居住窗戶洞口面積與居住立面單元面積的比值，JGJ26-1995《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住部分）》對不同朝向的居住窗墻比做了嚴(yán)格的規(guī)定，指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應(yīng)超過20%、30%、35%”。

2.2 提高居住外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設(shè)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(shè)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(fēng)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。

2.3 改善居住門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應(yīng)結(jié)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；縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，減少小窗扇，擴(kuò)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(dāng)增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

3.屋面節(jié)能

在不斷改進(jìn)建筑外墻、外窗的保溫性能后，還必須進(jìn)一步加強(qiáng)屋面保溫隔熱的研究。屋面節(jié)能措施的要點，其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料，其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，現(xiàn)在，高效保溫材料已經(jīng)開始應(yīng)用于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規(guī)作法的諸多缺點。芯板為柔性制品，不僅適用于具有平面的屋面，也可用于帶有曲面的屋面，其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。

三、用電設(shè)備方面

1.照明的節(jié)能設(shè)計

照明節(jié)能設(shè)計就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度的利用光能，通常的節(jié)能措施有以下幾種：

1.1 充分利用自然光，這是照明節(jié)能的重要途徑之一，在設(shè)計中電氣設(shè)計人員應(yīng)多與建筑專業(yè)配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)地結(jié)合，從而大大節(jié)約了人工照明電能。

1.2 LED作為一種新型的照明技術(shù)，其應(yīng)用前景舉世矚目，尤其是高亮度LED更被譽為21世紀(jì)最有價值的光源，必將引起照明領(lǐng)域一場新的革命。

2.提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)

大多數(shù)用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動機(jī)等，它們都是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率，功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，如何使得配電系統(tǒng)功率因數(shù)盡可能接近于1，使得電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。

3.電動機(jī)節(jié)能設(shè)計

減少電動機(jī)損耗的主要途徑是提高電動機(jī)的工作效率和功率因數(shù)。在工程設(shè)計中應(yīng)選用高效率的電動機(jī)，但是在具體工程中電動機(jī)通常都是水暖及建筑等專業(yè)設(shè)備所配套的，由設(shè)備制造商統(tǒng)一供應(yīng)的，所以節(jié)能措施只能貫徹在運行過程中。

三、結(jié)束語

總之，只有合理使用和節(jié)約使用能源，盡可能提高能源利用效率，使改善建筑熱環(huán)境與建筑節(jié)能相結(jié)合，才能既使改善建筑熱環(huán)境有能源的支持而成為可能，又不致造成更加嚴(yán)重的浪費，做到人類和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。

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