节能建筑设计在住宅建筑的应用分析

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摘要:建筑设计是其中一个很重要的环节。本文从建筑节能的基础出发,以实际工程案例对建筑节能设计方面进行了探索。

关键词：节能设计；住宅

Abstract: the building design is a very important link. This article start from the basic building energy conservation, explored the actual project cases for building energy-saving design.

Key words: residential energy-saving design;

一、引言

建筑节能是整个建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和。是指建筑在选址、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。

二、建筑节能设计的重要性

建筑节能设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节,有利于从源头上杜绝能源的浪费。

(一)整体及外部环境的节能设计

建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。

1 合理选址

建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件, 同时又要不破坏整体生态环境的平衡。

2 合理的外部环境设计

在建筑位址确定之后,应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:①在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪；②创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。

3 合理的规划和体型设计

合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。对于沿海湿热地区,引入自然通风对节能非常重要,在规划布局上，可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压,即使在无风时也能形成通风,在建筑体型设计上形成风洞,使自然风在其中回旋,得到良好的通风效果,从而达到节能的目的。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向同时满足夏季防热和冬季保温通常是困难的,因此，只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出适合这一地区气候环境的最佳朝向和较好朝向。

(二)单体的节能设计

单体的节能设计,主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计,以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等,来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。

1.建筑各部位的节能构造设计

建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分功能的同时,通过对各部位的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。

屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,主要节能措施为:①采用坡屋顶；②加强屋面保温措施；③根据需要,设置保温隔热屋面。

楼板层的节能设计。主要是利用其结构中空空间,以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。

建筑护墙体的节能设计。墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上,某些工程在建筑两侧设阳台开口,开口两侧外墙上布置两片挡风墙,使两通风墙形成喇叭状的口袋, 将风捕捉到阳台内,然后通过阳台门的开口大小控制进风量,形成“空气锁”,可以有效地控制室内通风。

建筑门窗的节能设计。据统计资料, 在我国既有的高耗能建筑有40%的耗能是通过门窗散失的。因此,解决好门窗节能的问题相当重要。

建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手:①热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施；②外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施；③窗口外侧四周墙面,应进行保温处理； ④门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂, 影响门、窗的热工性能； ⑤采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙, 应填充保温材料。

2.合理的建筑空间设计

合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温、通风、采光等微气候条件, 达到节能目的。

3.选用建筑节能材料

合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。

三、项目工程实例分析

本项目工程位于铜陵市，其规划总用地面积99000平方米，用地性质为住宅用地，为一个高品质的住宅小区。节能设计主要体现在以下几个方面：

（一）空调和通风节能设计

1、凡设计中指明的建筑采暖、空调方式及其设备的选择，均根据当地资源情况，经技术经济分析，及用户对设备运行费用的承担能力综合考虑确定。

2、采用分散式（户式）空气调节器（机）进行空调（及采暖）时，其能效比、性能系数应符合国家现行有关标准中的规定值。居住建筑采用集中采暖空调时，作为集中供冷（热）源的机组，其性能系数均考虑符合现行有关标准中的规定值

3、优先采用符合国家现行标准规定的节能型空调产品

4、考虑了采用太阳能设备的空间，及预留管线位置。

5、在设计统一的分体空调器室外机安放搁板时，充分考虑了其位置有利于空调器夏季排放热量、冬季吸收热量，并防止对室内产生热污染及噪声污染。

6、通风设计细致处理了室内气流组织，以提高通风效率。厨房、卫生间安装了局部机械排风装置。

（二）电气节能设计

小区道路照明以及庭院照明采用自动控制，采用光控、时控、程控或其他控制方式。 道路照明应实行间隔分组控制，在设定时间尽可能能减少点灯数量；夜景照明应按平日和节日采用不同开灯方式控制；照明灯具选用效率高的灯具；强化供电系统设计及无功补偿值与提高无功补偿的技术措施。

（三）给排水节能设计：

1.小区内水景及绿化道路浇洒一部分可利用消防水箱及消防水池内的水，可使消防水箱及消防水池内水不断补充,避免长期不用水质变质，一次更换浪费水的现象发生。

2.利用市政水压供至五层，选用节能产品;每个住户，公建及公共用水点设置水表计量，控制用水量。

3.采用变频调速恒压变量供水系统，利用交流电机变频调速先进技术，在压力恒定用水量变化的情况下，自动控制水泵转速，按需要设定供水压，变频调速变流量供水，使水泵始终在高效率工况下运行，节电效果明显，夜间小流量用水时，采用气压罐可使电耗进一步下降。

四、结语

大力发展和推广节能建筑,对于解决中国能源问题有着非常重要的意义,推广节能住宅是一个循序渐进的过程,不可能一蹴而就。顺利推进建筑节能要加大建筑节能宣传力度,完善建筑节能市场。提高公众节能意识、认同度和社会化程度。从而使我国真正走上可持续发展的道路。