住宅楼的节能设计

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住宅节能设计

作者：底冬蕾

来源：《中国新技术新产品》2009年第24期

摘要:近年来随着人们生活水平的提高,住宅产业蓬勃发展,人们对居住条件和质量需求逐渐增大,住宅对能源的占有逐渐增大,随着世界能源资源不断紧张,要求合理利用能源,减少能源消耗的呼声日益强大,节约能源迫在眉睫,本文通过对住宅的规划设计和结构设计采取的技术措施的论述,实现住宅在设计方面的能源节约。

关键词:住宅;设计;节能

1 概况

建筑节能技术是一项综合的技术,正日益受到世界各国的重视。建筑节能能耗是能耗的主要方面(通常占国家总能耗的30%~40%)。建筑能耗占社会总能耗的30%～45%。我国建筑能耗已占社会总能耗的20%～25%,正逐步上升到30%。因此建筑节能是目前节能领域的当务之急。

建筑节能分为二部分:一是建筑物自身的节能;二是空调系统的节能。建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、维护结构、遮阳设施等方面考虑。空调系统的节能是从减少冷热源能耗、输送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑的。据有关资料介绍,围护结构的传热系数每增大1W/M2·K,在其他工况不变条件下,空调系统设计计算负荷增加近30%。所以改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷,是建筑设计上的首要节能措施。

理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下三点:一是能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射;二是能够在不同季节保持室内的舒适性;三是能够使室内实现必要的通风换气。目前,建筑节能的途径主要包括:尽量减少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;减少建筑围护结构的能量损失;降低建筑设施运行的能耗;在这三个方面,高新技术起着决定性的作用。

2 住宅节能技术设计

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2.1 节能建筑规划设计

浅述住宅建筑中节能设计

摘 要：在住宅建筑设计中，如果要达到高舒适度、低能耗标准，需要较多的技术支撑和设计经验，建筑师要充分考虑住宅建筑规划布局，体型系数、建筑平面设计、建筑外围护结构的优化设计、内部各技术系统之间的配合、生态能源系统的应用等方面的因素。只有在住宅设计中采取有针对性的节能设计，才能进一步节约能源，提高建筑的舒适度。

关键词：住宅建筑；节能设计

中图分类号：tu201.5文献标识码：a文章编号：

引言

住宅建筑节能的设计是建筑界的重要任务，尽管它是一个逐渐完善的过程，对建筑业的可持续发展将产生巨大的推动作用。 不管是建筑物墙体、屋面的保温、隔热措施, 还是透光型围护结构所采用的新型材料以及可再生能源的研发和应用， 建筑节能一次投资可能比较大，但是带来的社会效益和生态效益是无法用金钱来衡量的。

1.节能住宅的概念

节能住宅是基于能源危机引发的人们对于生活方式、 生活态度全面思考后提出的解决途径。 节能住宅，是指通过科学的设计、采取新型材料来提高建筑围护结构(通常指外墙、屋面、外门窗和楼板)的热工性能，同时提高采暖、空调能源利用效率，最大程度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内，从而为人类居住者提供健康、舒适、环保的居住空间，同时并利用各种可再生资源，使节能建筑的耗能降低。

1.1 目前的节能住宅其核心技术可概括为八大子系统：

1.1.1外墙系统

外饰面采用干挂砖墙面，干挂砖墙面是近年来发展起来的新工艺， 将石材挂在使用专门扣件固定在混凝土墙体表面的膨胀螺栓或固定在预先在墙体表面做出的钢骨架上。干挂工艺与传统湿法工艺比较，免除了灌浆工序，可缩短施工周期，还可有效地防止灌浆砂浆中色素对石材的渗透污染，以及空鼓、脱落等问题的发生，提高其装饰质量。 在板材和墙体外表面之间形成的空腔，实际上是一个空气夹层，这有助于建筑物的保温、隔热、隔声以及实现建筑节能之功效。

1.1.2混凝土采暖制冷系统

住宅节能设计方法

一、引言

住宅区的规划应根据当地的气候特点，因地制宜，使建筑群的规划布置和建筑物的平面布置有利于自然通风，保留自然水域面积，增加植被绿化，减少硬化地面，形成小区微气候。规划中还应注意尽可能争取最有利的建筑朝向，采用南北向或接近南北向，使建筑冬季可以增加太阳辐射热，夏季可以减少太阳辐射热，且与当地夏季的主导风向一致。建筑物的单体设计应控制其体型系数，将体型系数控制在一个较低的水平上，以减少其围护结构的传热损失，降低建筑能耗。夏热冬暖地区居住建筑的平面布置还应有利于组织夏季凉爽时间的穿堂风。

二、影响建筑能耗因素

影响建筑能耗最主要的原因是建筑围护结构保温隔热性能的优劣，我国现有居住建筑围护结构的热工性能普遍较低，直接影响了室内热舒适度。比如处于夏热冬暖地区，夏天普遍需要空调，建筑整体的耗能量大。因此，我国制定的三个地区的居住建筑节能设计标准，都把提高建筑围护结构的热工性能作为核心内容，这也是建筑节能的最有效手段。

三、建筑节能的方法

建筑围护结构主要包括屋顶、外墙和外窗三个部分：屋顶采用高效的保温隔热屋面，其传热系数、热惰性指标应满足标准规定，有条件的可采取屋顶绿化等措施，降低夏季太阳辐射得热，外墙应研究并推广具有低热转移值的外墙材料，采用新型节能墙体材料，如加气混凝土砌块等，建筑外墙的热功能性应满足标准的规定。南方地区建筑外墙保温隔热措施还包括外墙表面采用浅色设计，以反射太阳辐射热，一般东、西面外墙采用构架或爬藤植物遮阳，还可采用中空墙体结构，形成隔热的空气间层等；外窗，建筑围护结构热功性能最薄弱的环节是窗户，在建筑能耗方面，铝、钢、塑窗散热量平均约占建筑外围护结构总散热量的50％。因此，控制窗墙比，提高窗户的保温隔热性能，是提高建筑外围护结构节能指标的有效途径。一方面，在保证居室采光通风条件的前提下，控制窗墙比，减少外墙传递的热量；另一方面，推广应用新型节能门窗，满足节能和使用要求。根据研究表明，建筑节能大致有以下几个方法：l屋面节能；2墙体节能；3门窗节能；

节能建筑的案例分析

在当今社会，能源问题日益严峻，节能建筑成为了建筑行业发展的重要方向。节能建筑通过采用先进的技术和设计理念，在满足人们居住和使用需求的同时，最大限度地降低能源消耗，减少对环境的影响。下面将为大家介绍几个具有代表性的节能建筑案例，深入分析它们的节能措施和效果。

案例一：德国“被动房”

德国的“被动房”是节能建筑领域的杰出代表。“被动房”的概念起源于德国，其核心思想是通过高效的保温隔热、气密性能和可再生能源的利用，实现极低的能源消耗。

在保温隔热方面，“被动房”采用了超级厚的保温层，外墙保温厚度通常超过 20 厘米，窗户也采用了三层甚至四层的保温玻璃，有效地阻止了热量的散失。同时，房屋的气密性能极佳，通过严格的气密测试，确保室内外空气交换最小化，从而减少了因空气渗透而导致的能量损失。

在能源供应方面，“被动房”主要依靠可再生能源，如太阳能光伏发电和地源热泵。太阳能光伏发电板安装在屋顶或外墙上，为房屋提供部分电力。地源热泵则利用地下稳定的温度，为房屋供暖和制冷，大大降低了对传统能源的依赖。 此外，“被动房”还注重室内通风系统的设计。通过高效的热回收新风系统，在引入新鲜空气的同时，回收排出空气中的热量，提高了能源利用效率。

通过这些节能措施，“被动房”的能源消耗极低，与传统建筑相比，可节省 70%至 90%的能源。其室内环境舒适，温度和湿度稳定，为居住者提供了高品质的生活空间。

案例二：中国深圳建科大楼

深圳建科大楼是中国节能建筑的典范之一。这座大楼在设计和建造过程中充分考虑了节能和环保的要求。

建筑的外形设计经过精心优化，采用了遮阳板和自然通风的策略。遮阳板有效地阻挡了阳光直射，减少了夏季的空调负荷。同时，利用自然通风，通过合理的开窗位置和通风井的设置，让新鲜空气在建筑内部自然流通，降低了机械通风的需求。

在能源利用方面，大楼采用了太阳能热水系统和光伏板发电。太阳能热水系统为大楼提供部分生活热水，减少了对传统能源的消耗。光伏板则安装在屋顶和外立面上，为大楼提供部分电力。