建筑工程論文發(fā)表城市住宅建筑節(jié)能設(shè)計

　　摘　要：建筑節(jié)能的核心內(nèi)容是盡量減少能源、資源消耗，減少對環(huán)境的破壞，并盡可能采用有利于提高居民品質(zhì)的新技術(shù)、新材料。在中國，低能耗節(jié)能型住宅是住宅建筑發(fā)展的必然趨勢，下面本文論述了建筑節(jié)能建筑的設(shè)計要點。

　　關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能設(shè)計,能耗,技術(shù)性措施,優(yōu)化設(shè)計

　　1　建筑節(jié)能設(shè)計內(nèi)涵

　　建筑節(jié)能是一個系統(tǒng)工程，從建筑材料和制品的選擇與生產(chǎn)、建筑規(guī)劃與設(shè)計、建筑施工技術(shù)與管理、建筑設(shè)備設(shè)計與選型，到建筑物在使用過程中自然能源的開發(fā)與利用，采暖、空調(diào)、照明等設(shè)備的能耗節(jié)省，各個環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)和緊密聯(lián)系。在現(xiàn)有建筑中，城市建筑普遍存在著圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱性和氣密性差、供熱空調(diào)系統(tǒng)效率低下等問題，節(jié)能潛力巨大。

　　2　建筑節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀

　　自達爾文的生物進化論出現(xiàn)之后，適者生存的理念便開始不斷地影響著人們的生活與社會的發(fā)展。無一例外，它也影響著中國建筑業(yè)的發(fā)展進程，但不管行業(yè)如何發(fā)展都需要以技術(shù)作為基本前提，建筑節(jié)能的推廣普及亦離不開基礎(chǔ)性的技術(shù)開發(fā)與研究。節(jié)能的技術(shù)體系應(yīng)該包括節(jié)能的新理論、新標準、新技術(shù)、新構(gòu)造和新工藝等，應(yīng)涉及建筑節(jié)能的設(shè)計、施工、評估、維護等環(huán)節(jié)。

　　建筑節(jié)能作為一門綜合性學(xué)科，涉及到建筑、暖通、電氣、建材、環(huán)境、檢測、計算機應(yīng)用等諸多專業(yè)內(nèi)容，是多學(xué)科的交叉和結(jié)合。假若把節(jié)能建筑當作一種特殊的產(chǎn)品，從研發(fā)產(chǎn)品的角度出發(fā)，節(jié)能建筑開發(fā)各主要環(huán)節(jié)的相對獨立，也形成了建筑節(jié)能技術(shù)推廣普及的障礙。一方面是從建筑節(jié)能科研成果到建筑節(jié)能產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化、從建筑節(jié)能產(chǎn)品的工廠生產(chǎn)到工地和應(yīng)用都需要經(jīng)過較多的周折，源于科研、生產(chǎn)、建設(shè)等各環(huán)節(jié)聯(lián)系松散。部分地區(qū)現(xiàn)在推行的推薦產(chǎn)品、推薦圖集等做法很受建筑師歡迎，但其在產(chǎn)品覆蓋面、普及率以及實際應(yīng)用上還有較大差距;而另一方面，設(shè)計方、施工方不能在第一時間得到最先進的節(jié)能產(chǎn)品，更沒有去研究、選擇、試驗新產(chǎn)品、新構(gòu)造的精力和勇氣。

　　在節(jié)能材料施工方面，諸如墻體外保溫的防開裂、限高、貼面磚等一些技術(shù)難題的攻關(guān)緩慢，由此看來，建筑節(jié)能技術(shù)開發(fā)研究還任重道遠，也需要國家及地方政府在建筑節(jié)能技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新方面加大政策支持力度。

　　3 建筑能耗狀況與節(jié)能的必要性

　　建筑能耗包括建造能耗(建筑材料的生產(chǎn)、運輸能耗、建筑施工能耗)，使用能耗(供暖、空調(diào)、通風、給排水、照明、烹飪)等，其中，使用能耗遠比建造能耗大得多。當前，我國的建筑能耗已接近社會終端總能耗的30%，占全國總能耗的首位。我國正處于城市化發(fā)展的高峰期，我國的民用建筑總面積400多億m2，既有和新建建筑中，高能耗建筑分別為99%和95%。城市每年都有約20億m2的新增建筑面積。與發(fā)達國家相比，我國的建筑能耗是發(fā)達國家的2~3倍以上，在資源再生利用率上也遠低于發(fā)達國家。建筑節(jié)能已被認為是各種節(jié)能途徑中潛力最大、最為有效的方式，對緩解我國的能源緊張和供應(yīng)不足具有重要意義。所以，建筑節(jié)能是一項意義重大且十分迫切的任務(wù)。在所有的建筑類型中，住宅的比例是最大的，占到70%左右;住宅的能源消耗也是我國城鎮(zhèn)民用建筑中比例最大的部分，約占到70%~80%。同時，住宅為人類提供居住空間，與人的日常生活關(guān)系最為密切。因此住宅的節(jié)能是我國節(jié)能工作的重點，意義重大。與發(fā)達國家相比，我國建筑節(jié)能設(shè)計起步較晚，且能源浪費現(xiàn)象又十分嚴重。如我國建筑采暖，外墻的耗熱量為氣候條件接近的發(fā)達國家的4~5倍，外窗為1.5~2.2倍，門窗透氣性為3~6倍，屋頂為2.5~5.5倍，總耗能是3~4倍。

　　造成這種狀況的主要原因是：①節(jié)能意識淡薄，致使房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理;②過于著重工程的初始投資，而很少考慮建成后的日常運行中的能耗費用;③設(shè)備效率不高，運行管理不善;④采用傳統(tǒng)建筑材料建造房屋，建筑設(shè)計保溫標準偏低等。如果現(xiàn)階段還不重視城市住宅的節(jié)能設(shè)計，而任高耗能建筑大行其道，那么城市住宅建筑能耗增長的速度將遠遠超過我國能源生產(chǎn)的增長速度，國家的能源生產(chǎn)勢必難以支撐這種浪費型需求。充分了解我國建筑節(jié)能設(shè)計的必要性后，我們應(yīng)該把建筑節(jié)能作為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分。在提高和保證住宅舒適性的前提下，有效地利用建筑節(jié)能設(shè)計原理，盡量降低建筑物使用過程中的能耗。

　　4建筑節(jié)能的基本要求及技術(shù)性措施

　　根據(jù)我國最新版《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》，建筑節(jié)能設(shè)計的主要目的是在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量條件下，將采暖能耗控制在規(guī)定水平。為了達到建筑節(jié)能設(shè)計的基本要求，在設(shè)計中應(yīng)采用如下技術(shù)性措施。

　　4.1 優(yōu)化建筑規(guī)劃設(shè)計

　　在建筑規(guī)劃階段，要慎重考慮建筑物的間距、朝向、體量、體型、綠化配置等因素對節(jié)能的影響，改善室內(nèi)熱環(huán)境。在建筑的平面布局方面，朝向選擇十分重要，夏季應(yīng)盡量減少太陽直射室內(nèi)及外墻面，應(yīng)有良好的通風;而冬季則應(yīng)有適量的陽光射入室內(nèi)，避免冷風吹襲[2]?？梢姡瑥墓?jié)能和熱環(huán)境考慮，建筑物以南北向或接近南北向為好，而應(yīng)該避免東西向。如某些方位住宅不能為南北向，則至

　　少應(yīng)保證主要房間設(shè)在冬季朝陽或背風的部位，減少圍護結(jié)構(gòu)的散熱量。同時，注意建筑間距與節(jié)能的關(guān)系，使建筑南墻的太陽輻射面積在整個采暖季節(jié)中不因其他建筑的遮擋而減少。

　　4.2 提高圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能的科技含量建筑物的能耗是由其冷風滲透和圍護結(jié)構(gòu)的

　　熱傳導(dǎo)兩方面造成的。大量試驗結(jié)果表明，住宅圍護結(jié)構(gòu)的耗能量占建筑采暖熱耗的1/3以上，顯然，如果圍護結(jié)構(gòu)具有良好的保溫隔熱性能，則可以減少夏季室外傳入室內(nèi)的熱量和冬季室內(nèi)傳出室外的熱量，從而減少建筑物的能耗。

　　4.2.1 窗戶節(jié)能

　　窗戶為薄壁的輕質(zhì)構(gòu)體，是耗熱的薄弱環(huán)節(jié)。普通單層玻璃窗的能量損失約占建筑物夏季降溫或冬季保溫能耗的50%以上。在節(jié)能設(shè)計中不同朝向的墻窗比不同，在高能耗墻面(東西面)應(yīng)避免開大窗，且應(yīng)提高窗戶的遮陽性能。同時，要根據(jù)制冷采暖費用和空調(diào)設(shè)備價格的綜合比較去確定合適的玻璃品種，從導(dǎo)熱性和隔熱性兩個方面去綜合比選。

　　4.2.2 墻體節(jié)能

　　我國長期以實心黏土磚為主要的墻體材料，用增加砌筑厚度來滿足保溫要求，這對能源和土地資源是一種嚴重浪費，因而在節(jié)能的前提下，應(yīng)進一步推廣復(fù)合墻體和空心磚墻技術(shù)。復(fù)合墻體的應(yīng)用越來越廣泛。其主要原理為：用磚或鋼筋混凝土做承重墻，并與絕熱材料復(fù)合達到增加墻體的保溫隔熱性能，絕熱材料主要有礦棉、巖棉、聚苯乙烯、玻璃棉、膨脹珍珠巖、加氣混凝土等。目前復(fù)合墻有兩種做法：①內(nèi)保溫，將絕熱材料復(fù)合在外墻內(nèi)側(cè)。此方法施工簡易，目前應(yīng)用廣泛。②中間保溫，即將絕熱材料設(shè)在外墻與內(nèi)墻中間，可取得良好的保溫性，但要填充密實，避免內(nèi)部空氣對流。③外保溫，將絕熱材料復(fù)合在承重墻外側(cè)，此方法熱穩(wěn)定性好，居住較舒適，但外保溫材料要經(jīng)得起日曬雨淋和冰凍的侵襲，對外保溫材料的耐久性提出了很高的要求。在節(jié)能設(shè)計中也應(yīng)根據(jù)墻體的朝向不同而設(shè)計不同的墻體厚度。如各面墻均相同，由于各朝向所吸收到的太陽輻射量差別很大，特別是南面墻冬季吸熱較多，因此不如將增加的保溫材料集中設(shè)置于北墻或東西墻，這樣可以減少保溫費用，在構(gòu)造上也容易做得比較簡單[3]。

　　4.2.3 屋頂節(jié)能

　　屋面節(jié)能的主要措施為：①屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料，以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分。②屋面保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大。

　　5結(jié)語

　　我國建筑節(jié)能設(shè)計才剛剛起步，建筑節(jié)能設(shè)計有很大的市場，前景是光明的。只要我們認真扎實地在以上各個環(huán)節(jié)中做好工作，就可以有效地降低建筑耗能量，利用“后發(fā)”優(yōu)勢，迎頭趕上，為中國建筑業(yè)、能源業(yè)作出貢獻。

　　參考文獻：

　　[1]李潔濤.淺談住宅建筑節(jié)能設(shè)計[J].建材與裝飾：上旬.市場營銷，2010(2).

　　[2]王焱.夏熱冬冷地區(qū)住宅節(jié)能優(yōu)化設(shè)計[D].南京：東南大學(xué)，2003.

　　[3]劉琦，王德華.建筑日照設(shè)計[M].北京：中國水利水電出版社，2008.

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