民用建筑的节能设计

摘 要：在发展过程中,必须考虑能源资源的承载力,注重城镇发展建设的质量和效益,要充分认识建筑节能工作的重要性,推进建筑节能工作.本文阐述了节能建筑的含义,探讨了民用建筑节能设计中的措施.

关 键 词：民用；建筑；节能设计；措施

建筑节能是整个建筑中每一个环节节能的总和.指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过合理的规划设计,采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物节能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源.

1建筑节能设计的意义

建筑节能作为节能减排的一个重要方面,是经济发展的需要,是可持续发展的重要措施.经济的发展离不开能源.当今能源问题已经成为全人类共同面对的挑战,能源问题的解决直接关系着人类的发展,社会的进步.建筑节能技术是关系着人类生活的重要技术,是减少污染,改善生存环境的重要措施.

2民用建筑节能设计中的措施

2.1建筑体形设计

合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换,在其他条件相同时,建筑体型系数（建筑护面积与其所包围体积之比）越大,单位面积散热量也越大,对节能不利.因此,正确处理建筑形式多样化和节能的关系,是建筑设计中应当引起重视的问题.一般讲,6层左右的建筑对建筑节能设计较为有利,另外,建筑物的外形越简单,其外壳的表面积越小,热交换量亦越少.因此,建筑物的造型宜简洁、完整,尽量避免采用复杂的轮廓线.

2.2建筑朝向设计

建筑布局应考虑朝向与节能的因素.坐北朝南的建筑物能够避免太阳的东照西晒,降低日射影响,若同时配合以遮阳隔热,效果将更加显著,如某建筑物的南立面设宽约一米左右的阳台加深遮阳就是成功的案例.除此之外,还应考虑当地的气候条件,选取受气候变化影响最小的方向.

2.3建筑平、立面布置设计

建筑平面的巧妙布局常能获得较为满意的节能效果.如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物日射强烈的一侧,可以有效阻挡日射；挑空中庭形成二次隔热区,这种布置方式较之常见的怎么写作核心区位于中部的习惯做法更有利于节能；利用自然通风降低温度、改善居住环境是炎热地区节约空调电耗的重要方法；恰当的平面布置有助于形成理想的通风作用,通过建筑物门窗的合理设置,形成通风口,组织并诱导自然通风,既起到节能作用又克服了空调室内空气品质差的弱点.

2.4围护结构的节能设计

建筑物的能耗是由其围护结构的热传导和冷风渗透两方面造成的.试验表明,住宅围护结构的耗热量,占建筑采暖热耗的1/3以上.为了降低能耗,应从单项如墙、顶、门、窗等围护结构着手,重视其热工特性,找出其经济热阻,同时还必须考虑其围护结构的“吸热性”和“热容性”指标.

2.4.1墙体节能设计

墙体是建筑护结构的主体,其功能主要是承重、防水、防潮、隔热、保温.长期以来,我国一直以实心黏土砖为主要墙体材料,用增加砌筑厚度来满足保温要求,事实上,这种做法严重浪费了建筑能源和土地资源.一般情况下,单一墙体材料往往无法同时满足保温、隔热的要求,因而在节能的前提下,应进一步推广使用空心砖墙及其复合墙体技术.新型墙体材料主要是用混凝土、水泥、砂等硅酸质材料,有的再掺加部分粉煤灰、煤矸石、炉渣等工业废料或建筑垃圾经过压制或烧结、蒸养、蒸压等制成的非粘土砖、建筑砌块及建筑板材.新型墙体材料一般具有保温、隔热、轻质、高强、节能、保护环境、改善建筑功能和增加房屋使用面积等一系列优点,其中相当一部分品种属于绿色建材.一些新型墙体材料辅以一定的空气间层,不但降低容重,保温性能也大大改善,烧结空心砖就比实心制品有着更好的保温隔热功能.

2.4.2窗户节能设计

窗户是薄壁的轻质构体,也是耗热的薄弱环节.普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物冬季保温或夏季降温能耗的50%以上,因而改善其绝热性能是节能的重点工作之一.窗户的节能应区别不同朝向控制窗墙比,尽量避免东西向开大窗,以提高窗户的遮阳性能；另一方面,应根据空调设备的和制冷、采暖费用的比较去确定合适的玻璃品种,从各种玻璃的太阳能阻隔特性和导热性两个方面去比较其节能效果,选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和中空玻璃等,以提高玻璃的气密水平.此外,窗上加贴透明聚酯膜,也是窗户节能的措施之一.近年来,聚氯乙烯塑料门窗、单框双玻彩板钢窗和铝合金窗,以其良好的保温性和气密性,在民用建筑中得到了较为广泛的应用.

2.4.3屋顶节能设计

近年来,在城市建设和居住小区开发中,坡面屋顶发展较快.运用各种不同色彩、不同坡度的屋顶形成了建筑风格多样化,一方面,不仅满足了人们不断提高的审美情趣需求,另一方面,坡面屋顶有良好的保温隔热性能,又能避免因温度变化过大,导致屋面结构产生较大变形引起的顶层墙体开裂,提高了建筑物的抗震能力,从而保证了墙身的整体性.据调查,坡屋顶与平屋顶的顶层房间,室内温度可相差5度左右.这就表明在室内热环境相同时,坡屋顶建筑的使用能耗比平屋顶节省.因而,在节能建筑中,应提倡采用坡面屋顶.

目前,用于屋顶保温的各种材料的开发和应用发展较快,保温材料有或整体的、块状的或松散的.屋顶保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以避免屋顶的重量、厚度过大.也不适宜选用吸水率高的保温材料以防保温层大量吸水,降低保温效果.如选用了吸水率较高的材料,屋面上应设置排气孔排除保温层内不易排出的水分.

2.5其他节能措施

2.5.1与室外接触的楼板

常见的与室外接触的楼板有挑板、过街楼等,进行保温节能设计时应注意：与室外接触的楼板通常有梁,如不对其作保温,则需对其会否造成冷桥进行计算；立面设计的凸窗的窗顶、窗台板板应作保温.

2.5.2玻璃幕墙

玻璃幕墙是建筑外观设计重要的创作手段.它有高耗能的缺点.节能设计规范对玻璃幕墙高隔热节能性能有严格规定,会大大增加玻璃幕墙的造价,应淘汰低档产品,避免玻璃幕墙的滥用.玻璃幕墙分为不透明和透明两种,对不透明部分,可以在幕墙和建筑构件之间设保温材料,类似于外保温.对透明部分,节能措施可以采用Low-E玻璃、中空玻璃、断热金属型材等.

2.5.3遮阳设施

遮阳设施是窗、玻璃幕墙的配套设施,这对于调节日照、节省能源具有十分重要的作用,开窗面积越大,遮阳要求越高.遮阳方式分玻璃外遮阳和自遮阳两种.外遮阳包括遮阳百页窗、遮阳构件（挑板）等.与窗配套的百页窗技术简单,在欧洲被广泛使用.玻璃自遮阳就是降低玻璃的透射率,例如镀膜玻璃、着色玻璃.

建筑节能对缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染具有十分重要的意义,它既是促进经济可持续发展最直接的根本措施,又是深化经济体制改革的一项重要组成部分.作为建筑设计师,应从不同角度,依据当地的经济、地形、气候等多方面的因素,加强节能设计的实际应用,为建筑科学的进步、居民的安居创造良好的条件.