關(guān)于房屋建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的探討

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摘 要：現(xiàn)階段，我國(guó)的房屋建設(shè)開(kāi)始關(guān)注節(jié)能設(shè)計(jì)，這也是由于資源緊缺的嚴(yán)峻形勢(shì)造成的。節(jié)能設(shè)計(jì)理念的普及反映了我國(guó)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，也在不斷改變著自己的觀念，這為我國(guó)建筑設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展指明了方向，表明了建筑領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向?；谝陨蠁?wèn)題，文章將會(huì)從實(shí)際出發(fā)，對(duì)房屋建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，希望提高房屋節(jié)能設(shè)計(jì)的整體水平。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)；方法

引言

能源是人類(lèi)生存與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類(lèi)居住環(huán)境的舒適度越來(lái)越高，無(wú)節(jié)制的能源消耗導(dǎo)致能源供應(yīng)愈加緊張，使得建筑行業(yè)在不斷追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，對(duì)新能源的利用更加重視。目前在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)利用新能源進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，這是實(shí)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(zé)任。

一、建筑屋面設(shè)計(jì)

屋頂作為一種建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(duì)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(gè)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(gòu)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(shí)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(shí)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(shí)，帶走大量水層中的熱量，大量消耗曬到屋面的太陽(yáng)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(yáng)輻射最強(qiáng)的中午時(shí)間，太陽(yáng)光線對(duì)于坡屋面是斜射的，而對(duì)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(shè)計(jì)

陽(yáng)光有著巨大輻射能量，在寒冷地區(qū)人們十分珍惜陽(yáng)光帶來(lái)的溫暖。據(jù)有關(guān)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(yáng)能接收器，陽(yáng)光不僅對(duì)人的身體健康有著很大影響，對(duì)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(yīng)注重應(yīng)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(yáng)輻射熱能，建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系。所以在確定建筑的方位時(shí)首先應(yīng)考慮環(huán)境情況，按其太陽(yáng)高度角做出日影響圖，以確定冬季每天的日照時(shí)間，建筑南向開(kāi)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(yáng)光線，減少熱損失，保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。

三、圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)

高層建筑外圍護(hù)墻體耗能量較大，占整個(gè)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(guó)外的一些高層建筑造成圓塔形，比如美國(guó)洛杉磯的好運(yùn)飯店、法國(guó)戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓、紐約第三大街53號(hào)辦公樓都是圓形或橢圓形，相同的面積，圓的周長(zhǎng)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(guò)多、復(fù)雜。

外墻是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體部分，高層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同于磚石結(jié)構(gòu)房屋，前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結(jié)構(gòu)承重，圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于填充材料，為了減輕荷載，達(dá)到保溫、隔熱要求，采用輕質(zhì)高效保溫材料。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料布置分外側(cè)和內(nèi)側(cè)，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(shè)在外側(cè)更為妥些。

四、門(mén)窗節(jié)能設(shè)計(jì)

外門(mén)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(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，盡量減小住宅外門(mén)窗洞口的面積，提高外門(mén)窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透，提高外門(mén)窗本身的保溫性能，減少外門(mén)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(hù)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住部分）對(duì)不同朝向的住宅窗墻比做了嚴(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(guò)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(shè)置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門(mén)窗材料。而門(mén)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。

4.3要改善住宅門(mén)窗的保溫性能。戶(hù)門(mén)與陽(yáng)臺(tái)門(mén)應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求，在門(mén)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(hù)最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋，可設(shè)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(zhǎng)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(kāi)啟的窗扇面積，適當(dāng)增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

4.4要設(shè)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(shè)有一中間層次，這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風(fēng)的直接滲透，減少外墻、外窗的熱耗損。在住宅中，將北陽(yáng)臺(tái)的外門(mén)、窗全部用密封陽(yáng)臺(tái)封閉起來(lái)，外門(mén)設(shè)防風(fēng)門(mén)斗，防止冷風(fēng)倒灌，樓梯間設(shè)計(jì)成封閉式的，對(duì)屋頂上人孔進(jìn)行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。

五、太陽(yáng)能與建筑一體化

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(shí)能源危機(jī)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(yáng)能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和利用急需普及，讓太陽(yáng)能產(chǎn)品助推城市花園化住宅實(shí)現(xiàn)既環(huán)保又節(jié)能，讓未來(lái)住宅都太陽(yáng)能化。隨著國(guó)內(nèi)太陽(yáng)熱水器行業(yè)的發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)生活熱水的要求越來(lái)越高，而且對(duì)建筑的美觀越來(lái)越重視，原有的悶曬式、緊湊式已不能滿足人們的需求。太陽(yáng)能與建筑一體化是將太陽(yáng)能利用設(shè)施與建筑有機(jī)結(jié)合，利用太陽(yáng)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(yáng)能對(duì)建筑物形象的影響，又避免了重復(fù)投資，降低了成本。太陽(yáng)能與建筑一體化是未來(lái)太陽(yáng)能技術(shù)發(fā)展的方向。

六、結(jié)語(yǔ)

在建筑設(shè)計(jì)中，新能源的開(kāi)發(fā)利用對(duì)于建筑節(jié)能、我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)都具有重要的作用，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)能源的消耗以及新能源的需求還會(huì)不斷增加，因此，在建筑設(shè)計(jì)中，采用新能源進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，是建立建筑節(jié)能市場(chǎng)機(jī)制的要求。這些新能源在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛，伴隨著新能源在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和發(fā)展，我們堅(jiān)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(guó)的生態(tài)和能源危機(jī)。

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