卫辉市住房和城乡建设局 白 娟
房屋建筑节能设计
卫辉市住房和城乡建设局 白 娟
随着社会的发展与进步,人们的环境保护意识也越来越强,节能设计已经成为很多房屋建筑设计的首选,通过节能设计可以降低原材料的消耗,从而减少资源的消耗,以达到保护生态环境的目的。建筑节能主要是指在保证居住环境舒适度的前提下,通过采用各种先进技术、科学的管理方法、合理经济结构及新型建筑材料等手段,以降低房屋建筑建设和使用过程中的能耗。
1.在房屋建筑设计中必须具备基本的节能意识。随着人民环保意识的提高,很多地区在房屋建筑总体规划和单体设计中,对建筑物的空间及朝向都做了系统的设计,以满足冬季室内光照的要求,这不仅能够充分利用太阳能,还能改善房屋住宅建筑室内热环境,是一种最基本的节能措施。在住宅建筑设计中主要空间朝向南、南偏东、南偏西是比较合理的设计,这是基本节能设计在房屋建筑设计中的应用。现行的国家标准《住宅设计规范(GB50096-1999)》中规定,每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照,当一套住宅中,居住空间总数超过4个时,其中宜有2个获得日照;《城市居住区规划设计规范(GB50180)》中也明确规定了房屋建筑中日照标准的最低时限,这是房屋建筑设计中必须遵循的一条标准。
2.主要空间要符合建筑节能设计的要求。在早期的房屋住宅设计中,卧室一般被设计在日照通风条件最好的位置,一般来说是朝向南的,这样能够为室内创造最优环境。但是随着社会的发展和进步,人们的居住观念也在逐渐变化,卧室的功能趋于单一化,主要为了满足人们的睡眠需要,因此在环境上要求比较安静,并且要有一定的私密性。对于现代家庭生活来说,客厅已经成为起居生活最重要的区域,白天的光照对于家庭主要起居活动区域客厅的节能意义更加明显,而且现代建筑中客厅的面积普遍比卧室大,因此,在房屋建筑节能设计上要更加注重客厅的设计。
1.墙体节能设计。墙体是房屋建筑外围护结构的主体,在墙体设计的过程中应该多采用保温性能好、蓄热能力强、强度较低的砌块墙体,常见的有加气混凝土砌块等。还可以采用复合墙体设计形式,如内保温复合墙体、外保温复合墙体和夹芯复合墙体等形式。这3种复合墙体形式中,内保温复合墙体的热桥对保温的影响比较大,国外已经开始淘汰这项技术,国内在这一方面也进行了相应的限制,因此不建议再继续使用。外保温复合墙体的保温效果比较好,节能效果也比较明显,且各种先进的外墙保温材料日益增多,为外保温复合墙体的应用和发展,以及节能技术的进步创造了良好条件。在使用外保温复合墙体设计时,最关键的是选择合适的保温材料,要选择保温效果好、防火、防水、价格适中的材料。
2.门窗节能设计。外门窗是住宅能耗失散最严重的部位,约占房屋建筑总能耗的1/3,通常,传热损失和冷风渗透都能达到1/3,要解决外门窗的能耗问题,要求门窗在满足日照、采光、通风和观景等一般需要的前提下,要增强门窗的气密性,选择合适的窗墙面积比,增加窗玻璃层数,多采用百叶窗帘、黄斑等节能设计措施。
(1)控制房屋建筑的窗墙比。窗墙比是指窗户的面积与墙体面积的比值,《民用建筑节能设计标准》根据不同地区的自然环境对各地的窗墙比做了比较详细的规定,在设计的过程中要根据实际施工情况,选择合适的窗墙比。
(2)要提高窗户的气密性,减少冷空气的渗透。这一点在冬季比较寒冷的北方地区显得尤为重要,在设计的过程中可以设置泡沫塑料密封条,使用气密性更好的门窗材料。门窗框与墙之间的缝隙可以使用毛毡、聚乙烯泡沫材料填充,以获得良好的密封性,玻璃可以使用双层玻璃或者中空玻璃,以获得更好的保温效果。
(3)改善住宅门窗的保温隔热性能。在门窗设计上应考虑防火、防盗的新要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以提升门的隔热效果,一般来说北方地区都会将北外阳台全部封起来,可以有效防止冷风倒灌,而楼梯间一般也设计成封闭式,能起到一定的节能效果。
(4)设置温度阻尼区。在室内与室外之间设一中间层次,这就相当于在室内与室外设置了一道热闸,可以调节室内外的冷热转换。
3.房屋建筑屋面节能设计。屋面是外围护结构的重要组成部分,也是室内保温隔热不可缺少的一部分,相比门窗,它对室内环境的影响也非常明显。在设计的过程中要多采用高效保温材料,或者采用架空型保温屋面或倒置式屋面设计方式,所选择的保温材料密度不应太大,导热系数不宜太高,吸水率也不能太大。随着建筑科研的进步,一些新的保温材料也开始应用于屋面节能设计当中,如,膨胀珍珠岩保温芯板保温材料,这种保温材料能够克服常规做法中存在的一些弊端,而且具有保温效果好、施工方便、价格低廉、环保性好的特点,是当前屋面节能设计的首先。
综上,房屋建筑节能设计是一项系统的工程,涉及规划、设计、施工、调试、运行、维修等诸多环节,设计只是其中的一个环节,在节能设计的过程中应根据当地资源条件。因地制宜,就地取材,合理利用,同时要考虑经济性和技术性的要求,只有这样房屋建筑节能设计才能在达到节能目的的基础上,实现工程建设效益的最大化。