屈婷婷
摘 要:随着人类社会各个方面的高速发展,全世界能源短缺问题的日益加剧,以及可持续发展观的深入人心,节约能源的问题已受到我国和全世界许多国家的普遍关注的热点,为了实现我国可持续发展战略,建筑节能势在必行。本文阐述了住宅节能的必要性以及当前我国住宅在节能设计这一方面所存在的不足之处,并且提出了相应的解决措施,以供参考。
一、住宅建筑节能设计的核心及必要性
住宅建筑节能是我国建筑节能工作的重要内容,低能耗节能型住宅是住宅建筑发展的必然趋势。住宅节能设计作为一个具有复杂性与整体性的设计系统,其核心一般在于技术因素,主要包括外挂式外保温、混凝土采暖制冷、防噪音、采光、健康新风、屋面保温、水处理以及垃圾处理等八大核心技术系统。节能设计中提供足够的技术支持,能够有效降低能耗和减少环境污染,在节能减排方面具有十分重要的现实意义。因此,近年来的建筑工程建设十分重视节能设计工作,其必要性主要体现在以下2个方面。
1.始于国情
在我国,能源问题已经日益严重,已制约国家经济建设和社会的发展的需要,充分利用能源和节约能源成为现代的焦点话题。当前,建筑耗能位居首位,而和人类活动关系最为密切的是住宅建筑,如果在住宅建筑节能设计能降低能耗,促进能源节约和合理利用,就可以实现城市建设的可持续发展。据悉,我国已实行了一系列的国家和地方节能标准,并出了不少相应节能标准构造图集和技术措施以及建立了相应的监管机制。但是,节能并非侧重于施工和监管,节能理念应当贯穿于住宅建筑设计全过程当中。
2.行业要求
节能住宅建筑设计是依据我国国情:人均能源不丰富;加之,社会经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高,能源消耗引发的问题已经逐步凸现。据统计,如果综合考虑住宅使用中的耗能和建材耗能, 住宅总能耗占全国能耗的37%,这一比例正在逐年加大。这使得行业不得不需要对行业的发展标准作出规范和要求。
二、住宅建筑节能存在的问题
1.住宅建筑能耗大
从发达国家的建筑能耗情况看,建筑能耗一般占总能耗的35%左右。我国建筑能耗的总量呈逐年上升趋势,建筑物在建造和使用过程中消耗的能源与建材生产过程中耗掉的能源,从上世纪7O年代末的10%,已经上升到目前的40%以上。
我国每年的新建建筑,有99%都是高能耗建筑,现有建筑中仅仅4%采用了节能设计,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3-4倍。倘若不采取果断有力的措施,随着城镇化的快速发展,建筑耗能将会导致能源危机,成为制约我国经济发展的一大瓶颈。
2.住宅建筑节能设计不达标
住宅节能设计从小区规划设计、建筑单体设计、建筑细部设计到环境控制系统,环环相扣而形成一个整体。要求按照因地制宜、整体设计以及全过程控制的原则,综合考虑气候、经济、技术等因素进行设计。从当前的住宅建筑节能设计现状看,节能意识淡薄,未能严格执行国家制定的建筑节能标准。设计中出现的较为普遍的问题是,选址不能保证房屋的朝向,形体和风环境的设计欠佳,花岗岩道板形成“热岛效应”,先进的节能技术未能广泛应用等等,导致建筑能耗增高。
3.节能材料有待创新
从节能材料的供应市场看,节能新材料和新品种不多,市场上的节能材料大多适用煤碳或石油等一次性能源,用于通风、采暖和制冷。节能材料的生产技术大部分依靠国外技术,导致产品的价格偏高,而多数企业在节能材料新技术、新产品的研发投入力度小,未能形成自主知识产权,因而难以形成应用节能材料的气候。
三、住宅建筑节能设计的措施
1.合理设计建筑布局
科学合理的布局设计是实现住宅建筑节能的有效措施之一。根据城市的规模、建筑密度以及人口密度,做好区域密度控制设计,防止周边式布局型式的建筑群格局。建筑朝向宜采用南北朝向,与夏季主导风向入射角保持在30-60度范围内,避免东西朝向和对着冬季主导风向,在南方炎热地区,建筑的朝向宜;尽量减小体型系数,建筑的平面形状尽可能规整,采用圆形平面或是正方形平面,减小凹凸变化,是一种理想的控制建筑物体形系数不超过节能设计标准的规定的办法。
2.合理选用节能材料
住宅建筑节能材料大体分墙体型节能材料和窗体型节能材料两类。墙体型节能材料根据中夺隔热原理,采用外墙外保温技术和双层聚苯保温板,在双层聚苯保温板和外挂玻璃幕墙间应用断桥和充空气夹层的手法,减少墙体结构的基本耗热量,达到室内保温效果。窗体型节能材料主要是应用活动式外遮阳技术,控制室内的采光,以保持室内温度和亮度。目前市场上的节能材料种类相对较多,但性能、价格、寿命等良莠不齐,因此,应仔细甄别,结合建筑实际合理选择节能材料,实现节能目标。
3.合理优化技能技术
建筑节能技术主要包括建筑主体节能、常规能源系统的优化利用以及可再生能源利用等三个方面。
(1)建筑体节能技术优化。建筑主体节能设计要求在兼顾冬夏、整体优化的原则上,结合不同地区气候和建筑能耗特点,通过各种有效节能技术进行优化,如改善自然通风、采用有限遮陽技术、选择适宜体型系数、提高围护结构保温隔热性能、合理布置室内空间、控制不同朝向窗墙比等,从整体上降低建筑的采暖和空调能耗,已达到节能之目的。
(2)常规能源系统的技术优化。对常规能源系统的应用技术进行优化,可以提高采暖、空调系统的能量转换效率,节省输配系统能耗,减少照明能耗,将工业废热、热泵、空调余热和分户燃气炉等制备热水转化为生活用水等。
(3)可再生能源利用技术优化。生物质能利用技术、地源热泵技术、地热利用技术、太阳能利用技术和风能利用技术等,应根据建筑类别、气候特点和可再生能源的可利用性进行选择和优化,同样是一项降低建筑能耗的有效措施。
四、住宅建筑节能措施应考虑到其他的因素
1.住宅建筑节能须与居住舒适性相统一;住宅建筑节能应采用因地制宜、就地取材的适用技术引进的节能技术来降低成本;住宅建筑节能须与地域气候差异相统一,视气候差异采取不同的节能措施;须注意住宅建筑体型,一方面建筑节能要求体型系数小,散热面小,另一方面也需要冬季日辐射得热多,尤其对于夏热冬暖地区建筑通风散热更利于节能(一般而言北方建筑体型系数小,南方建筑则要多考虑通风散热性体型系数不宜过小,北方建筑少建或不建点式住宅,尽量减少散热面积)。
2.住宅建筑节能与新能源的结合。随着节能、环保概念逐渐深入,各种节能新技术应用逐步得到实施:太阳能的开发利用(太阳能光伏发电、太阳能热水);当然,除了太阳能,还可以根据住宅建筑的实地应用地热地泵系统、生物能气体供气供电、风能利用、中水系统、雨水综合、天然气、沼气等等新能源。但这些新技术的应用有个循序渐进完善和引导的过程,需要不断研究、探索,使之能更好的被推广和应用。
结束语
住宅建筑节能不仅是国情需要、行业要求,也是未来住宅建筑发展的趋势。它不仅能改善居住热环境、利于人体健康、节约能源,还能获得住宅建筑规划与设计的效用最大化,实现住宅节能的可持续发展。同时,要保证住宅的可持续性,除了节能省地,还应做到少消耗资源、高性能品质、轻环境污染、长生命周期和多回收利用,探索、利用自然界的天然可再生能源,来达到节约能耗的目的,才能实现人、住宅、自然的和谐共存。
参考文献
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