杨俊
【摘要】随着当前社会能源形势的愈加严峻,在住宅建筑设计中运用节能理念势必会成为一个主流趋势。本文正是结合相关的工作经验,首先探讨了节能理念在当前住宅建筑设计中的重要性,并以此为基础,对当前在住宅建筑设计中应用较为广泛的节能处理措施进行探讨,其中主要包括对建筑外墙、屋面、门窗、平面规划以及太阳能等新技术的应用等内容。
【关键词】住宅建筑;建筑设计;节能处理
一、引言
随着经济和社会的发展,人们的生活水平得到了极大的改善,对住房也提出了更高的要求。而在当前的住宅建筑建设中,除了要消耗大量的建筑材料以外,在使用过程中也会带来大量能量的散失、能源的损耗,从而为愈加发达的今天带来不少问题。因此,应该采取相关的措施对住宅建筑的高耗能问题进行处理。根据笔者实践工作经验,在住宅建筑设计中应用节能处理措施,不仅可以为住宅建筑起到良好的节能效果,而且可以实现建筑行业的可持续发展,符合国家发展的重要举措。基于这种背景,本文对相关的内容进行了探讨,希望可以为相关的理论和实践提供一定的借鉴意义。
二、当前节能在住宅建筑设计中的重要性
住宅建筑是人们重要的生活场所,在其建设和使用过程中不可避免会产生大量的能耗,比如建设过程中的原材料、以及施工过程中的水电能耗等,同时其使用寿命远远大于建设时间,其产生的能耗将更多。而当前我国又处于房地产行业飞速发展的时期,鉴于建筑工程相关施工技术和发达国家还有一定的差距,产生的能耗也是惊人的。据有关数据统计,我国的建筑采暖和外墙能耗甚至达到了发达国家的4倍以上,造成这种现象的出现和我国有些建筑设计单位缺乏节能意识是分不开的,没有认识到在住宅建筑中应用节能理念的重要性。当前,如果不采取可靠的措施对建筑能耗进行控制,就会造成我国的能耗基数进一步扩大,从而使我国面对着更加严峻的能源危机。因此,面对着节能潜力巨大的建筑行业,为了实现经济与社会的可持续发展,缓解能源危机,在住宅建筑设计中应用节能措施已经成为一条必经之路。
三、对住宅建筑设计中应用的节能措施分析
(1)住宅建筑外墙的节能处理
在住宅建筑内外热交换中,建筑外墙发挥了重要的作用,是其中主要的介质。在建筑的整个节能过程中,有四分之一都是通过外墙的保温隔热性能来实现的。因此,对于住宅建筑外墙的节能设计是非常重要的一个方面。对于建筑设计相关人员来说,除了考虑住宅建筑外墙传统的称重和围护功能以外,最重要的就是对墙体材料的选择,在选择墙体材料的时候,要选择保温隔热性能优良的材料。在当前应用较为广泛的墙体材料中,烧结多孔砖和加气混凝土砌块以及复合墙体是目前应用较为广泛的墙体材料。复合墙体中绝热材料主要有岩棉、矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、玻化微珠、加气混凝土板等。复合墙体保温隔热宜选用外墙外保温。外保温的绝热材料是连续外包的,能有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等,而产生“断桥”作用,达到预期的节能降耗效果。
(2)住宅建筑门窗的节能处理
对于住宅建筑的门窗来说,其是住宅能量散失最为厉害的部分,在整个住宅建筑的整体能耗中也是占有相当比例的。因此,对于住宅建筑门窗的设计来说,除了保证基本的采光、通风、进出等基本功能意外,应该尽量减少住宅门窗的面积,以达到提高门窗气密性的目的。具体来说,可以通过以下措施来进行节能处理。首先,要合理规划窗墙比,住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值。当前,在《居住建筑节能设计标准》中对住宅窗墙比也有着明確的规定,指出严寒地区“北向、东向和西向、南向窗墙面积比限值不应超过 0.25、0.30、0.45。”其次,提升住宅建筑门窗的保温性能。对于提升住宅建筑门窗保温性能方面来说,可以采取缩短窗扇的缝隙长度、采用大窗扇,减少小窗等措施,提升门窗的节能性能。第三,还要重点关注住宅外窗的气密性,要严格按照国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》中对相关参数的规定。
(3)住宅建筑屋面的节能处理
在整个住宅建筑的节能设计中,屋面所占有的比例并不是很大,但是却和住宅建筑使用的舒适度有着非常重要的关系,尤其对与顶层楼房的节能设计中占有重要的作用。具体来说,和外墙节能设计类似,屋面节能处理的第一步仍然是对保温材料的选择。选择的保温材料密度不能过大,也不能使用吸水率较强的材料,这些材料会将屋面的保温性能大打折扣;其次,可以采用当前应用比较广泛的倒置式保温屋面、绿化屋面等形式,从而大大降低住宅建筑的能源消耗。
(4)住宅建筑的平面节能规划
建设住宅建筑,就必须使用土地,而如果能够在住宅建筑设计中对土地资源进行节约或者通过一定的手段合理降低建筑材料和设备在建筑施工过程中的应用,就会有效降低住宅建筑的能源消耗。对于建筑设计人员来说,要采取有效的措施在住宅建筑平面规划上下足功夫,
在平面设计中建筑的体形、朝向、布局都要考虑周全,一般来说,在建筑设计中,建筑物的外形越简单,建筑物体形系数就越小,热量交换量也就越少,建筑节能的效果就更好。而且适当的建筑体形还可以节约用地、节约建筑用材,减少营造、维护与使用过程中的消耗。此外,建筑的朝向与节能也有着直接关系,因为不同朝向的建筑物,在不同季节所得到的太阳辐射热能量不一样,热损失也不一样。科学的建筑朝向可在冬天避开寒风的侵袭并充分利用温暖的日照,而在夏季又可以获得良好的自然通风条件,从而保证室内冬暖夏凉的效果。同时,巧妙布局建筑物平面也能获得较好的节能效果。因此,为了利用自然环境来使室内达到最大的舒适度,可以将住户经常出入的厅、主要卧室设置在日照通风条件最佳的南风位置,从而为住户节约采暖和空调的能耗,因此,建筑设计师可以将把卧室、客厅等居民所处时间相对较长的房间设计为南朝向的位置,用自然能源有效的代替采暖以及空调使用所需要的不必要能源的消耗。
(5)太阳能节能技术的应用
随着我国经济的发展,对太阳能利用的相关技术已经趋近于成熟,正在缩小和世界先进发达国家的差距。对于住宅建筑来说,由于每一层建筑的楼层所处的高度、朝向以及室内布局都存在一定的差异,因此,对于每户的居民来说,它们获取的太阳日照时间和日照量都有着较大的差别。若想在住宅建筑中应用太阳能节能技术,将优质的太阳能资源引入到住宅建筑中去。这就需要建筑设计人员在对住宅建筑进行设计的时候,要充分考虑到每个楼层居民所能接受到的日照时间等重要因素,以此为基础,严格设计各楼层之间的距离等。根据我国传统的风水学理论,为了使得房间可以获取较多的光照以及其它原因,往往都将格局较好的房间按照在楼体的南侧,这种情况对于相关的建筑设计人员来说,也可以在进行住宅建筑设计时进行考虑。
四、结束语
综上所述,能源紧缺是当前一个世界性的问题,其不仅影响当下人们的生活质量,更是关系着未来的可持续发展。而住宅建筑作为当前社会能耗比较严重的一环,需要将节能理念贯穿建筑设计的全过程。对于建筑设计人员来说,一方面要加强自身的业务素质,以国家相关的标准和规范把好建筑设计的节能第一关,另一方面还要充分结合实际情况,不断挖掘住宅建筑的节能潜力,设计出真正环保节能、健康、舒适的高品质住宅,从而为进一步提升住宅建筑节能水平做出新的贡献。
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