淺談建筑節(jié)能設(shè)計相關(guān)問題分析
摘 要：本文通過結(jié)合筆者從事建筑節(jié)能設(shè)計實踐，提出筆者認(rèn)為建筑節(jié)能設(shè)計的可行思路，結(jié)合實例來提出采取的節(jié)能設(shè)計措施，旨在為同類工程提供參考借鑒。
關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能;節(jié)能設(shè)計;屋面保溫;墻體保溫
1.引言
建筑節(jié)能設(shè)計是建筑設(shè)計人員所必須重點掌握的，為了達(dá)到理想的建筑節(jié)能效果，設(shè)計者必須執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范，采取不同的設(shè)計手法來有效降低建筑建造和使用中的能源消耗。而采取何種的建筑節(jié)能設(shè)計能使得節(jié)能效果達(dá)到理想的目標(biāo)，這是值得探討的課題，本文將針對此來探討建筑節(jié)能設(shè)計的相關(guān)問題。
2.建筑節(jié)能設(shè)計思考
對于建筑節(jié)能設(shè)計來說，要達(dá)到滿意的節(jié)能效果，應(yīng)重點是降低建筑建造和使用中的能源消耗。尤其是對于建筑節(jié)能方面，通過圍護結(jié)構(gòu)、屋面結(jié)構(gòu)等方面來降低建筑使用過程中的能源消耗，在建筑上開發(fā)利用新型和可再生能源;既要解決建筑單體的墻體與門窗等圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱問題，也要解決建筑的朝向和采暖空調(diào)系統(tǒng)提高能效問題。通過采用節(jié)能材料來提高建筑節(jié)能效果是建筑節(jié)能設(shè)計的重要方向之一。這主要是材料在建筑物上作為主要原料之一，同樣是環(huán)保建筑設(shè)計重點考慮的要素之一。如果在建筑設(shè)計中充分采用新型建筑體系，推廣應(yīng)用高性能、低材耗、可再生循環(huán)利用的建筑材料;而且設(shè)計上首要考慮因地制宜，就地取材;在提高建筑品質(zhì)的同時延長建筑物使用壽命;按照未來的發(fā)展方向，筆者認(rèn)為建筑節(jié)材思路更要開展被拆除建筑的建材與部品的回收與利用研究。
3.建筑節(jié)能設(shè)計手法
通過結(jié)合工程實踐，筆者認(rèn)為建筑節(jié)能設(shè)計手法上可采取如下措施：
(1)對建筑圍護結(jié)構(gòu)的考慮，對于建筑外門窗的品種、規(guī)格應(yīng)符合建筑節(jié)能設(shè)計要求。對于建筑外窗的氣密性、保溫性能、中空玻璃露點、玻璃遮陽系數(shù)和可見光透射比都是重要的節(jié)能指標(biāo)，所以應(yīng)符合強制的要求。尤其是對于在夏季炎熱的地區(qū)應(yīng)用外窗遮陽設(shè)施是很好的節(jié)能措施。而對于的窗的遮陽效果，這又關(guān)系到尺寸、顏色、透光性能等。
(2)對于建筑的屋面節(jié)能效果，主要是通過對屋面采取保溫隔熱工程中。保溫隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)、密度或干密度指標(biāo)直接影響到屋面保溫隔熱效果，抗壓強度或壓縮強度影響到保溫隔熱層的施工質(zhì)量，因此應(yīng)對屋面保溫隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)、密度或干密度、抗壓強度或壓縮強度及燃燒性能進(jìn)行嚴(yán)格的控制，必須符合節(jié)能設(shè)計要求。另外，從工程實踐來看，屋面保溫隔熱效果不僅與保溫隔熱材料的性能有關(guān)，其還關(guān)系到保溫隔熱材料的厚度、敷設(shè)方式以及熱橋部位的處理等。另外對于建筑采光屋面對節(jié)能方面的要求，其傳熱系數(shù)、遮陽系數(shù)、可見光透射比、氣密性是影響采光屋面節(jié)能效果的主要因素，因此必須達(dá)到設(shè)計要求。
(3)針對目前較多建筑外墻采取玻璃幕墻情況，從實踐表明幕墻材料、構(gòu)配件等的熱工性能是保證幕墻節(jié)能指標(biāo)的關(guān)鍵。材料的熱工性能主要是導(dǎo)熱系數(shù)，比如有些幕墻采用隔熱附件(材料)來隔斷熱橋，而不是采用隔熱型材。這些隔熱附件往往是墊塊、連接件之類。對隔熱附件，其導(dǎo)熱系數(shù)也應(yīng)該不大于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。對于幕墻幕墻的玻璃部分，其傳熱系數(shù)、遮陽系數(shù)等是幕墻主要的節(jié)能指標(biāo)要求。
(4)對建筑采取采暖系統(tǒng)成為建筑節(jié)能設(shè)計的重要組成部分，其主要關(guān)系到能源消耗問題。對于室內(nèi)集中熱水采暖系統(tǒng)包括散熱設(shè)備、管道、保溫、閥門及儀表等。采暖系統(tǒng)中散熱設(shè)備的散熱量、金屬熱強度和閥門、儀表、管材、保溫材料等產(chǎn)品的規(guī)格、熱工技術(shù)性能是采暖系統(tǒng)節(jié)能工程中的主要技術(shù)參數(shù)。
4.建筑節(jié)能應(yīng)用實例分析
某小區(qū)一期住宅項目，地處河南省平頂山市西南部，屬于夏熱冬冷地區(qū)，必須滿足夏季防熱要求，兼顧冬季保溫。節(jié)能設(shè)計的重點是自然通風(fēng)、建筑遮陽和屋面、墻體保溫。該小區(qū)一期設(shè)計范圍內(nèi)總用地67803.4m2，總建筑面積83252.0m2，由24棟住宅單元連排及1所幼兒園項目構(gòu)成。針對該小區(qū)對建筑節(jié)能設(shè)計的要求，節(jié)能設(shè)計上主要考慮以下幾個方面：
(1)對小區(qū)總體布局方面，住宅均有良好的朝向;各棟間距滿足日照及通風(fēng)要求;小區(qū)綠化率高，對遮陽、降溫、節(jié)能有利。建筑單體采用規(guī)整的體形，盡量縮小體形系數(shù)，三至五個單元連排組合;每戶均有良好的穿堂風(fēng)，有利于夏季降溫，降低空調(diào)能耗;控制窗墻比，住宅部分盡量不采用幕墻，圍護結(jié)構(gòu)采用具體保溫隔熱性能的墻體材料，降低建筑的能耗，住宅建筑節(jié)能綜合指標(biāo)符合《河南省居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(夏熱冬冷地區(qū))DBJ41/071-2006》。為此，本小區(qū)從建筑平面上考慮建筑節(jié)能效果，建筑主要朝向南向，平行布置，每棟建筑左右相錯，能保證每棟單元都有良好的朝向和景觀視線條件。相鄰地塊建筑之間的最小間距保持在12米，均可獲得足夠的日照和良好的通風(fēng)條件。從建筑單體設(shè)計上考慮建筑節(jié)能效果，戶型主臥室、起居室等功能房間均布置在迎風(fēng)面，能獲得良好的自然通風(fēng);廚房和衛(wèi)生間等次要房間布置在背風(fēng)面。建筑北向窗墻面積比適中，東西向窗墻面積比盡量小，南向窗墻面積比較大獲等良好采光。
(2)從以上對建筑節(jié)能設(shè)計的分析可知，圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計始終是建筑節(jié)能效果的重要體現(xiàn)，本小區(qū)單元連排住宅采用剪力墻結(jié)構(gòu)。外墻剪力墻部分為200厚鋼筋混凝土，填充墻部分為200厚加氣混凝土砌塊，保溫材料為30厚無機復(fù)合夾芯保溫板(A級防火)。外墻整體傳熱系數(shù)≤0.75W/㎡·k，熱惰性指標(biāo)大于2.5。東西向外墻滿足河南省相關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中的隔熱要求。
(3)建筑屋面又是建筑節(jié)能效果的重要體現(xiàn)之一，該小區(qū)建筑屋面采用坡屋面與平屋面相結(jié)合形式，分別采用50厚無機復(fù)合夾芯保溫板(A級防火)。整體屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)小于0.65W/㎡·k，熱惰性指標(biāo)大于2.5。屋面滿足《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》(GB50176-93)中的隔熱要求。
(4)建筑圍護結(jié)構(gòu)的外窗是建筑節(jié)能的重要體現(xiàn)之一。幼兒園及會所外窗均采用塑鋼普通中空玻璃窗，傳熱系數(shù)都小于3.0 W/㎡·k。利用陽臺和建筑外墻設(shè)置外遮陽。(4)住宅建筑外窗(包括陽臺門)的可開啟面積不下于外窗所在房間地面的10%;幼兒園外窗(包括陽臺門)的可開啟面積不小于房間窗戶面積的30%或者幕墻面積10%。對于居住建筑1至6層的外窗及陽臺門的氣密性等級達(dá)到現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外門窗氣密，水密，抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法》(GB/T 7106-2008)規(guī)定的4級，每小時每米縫隙的空
氣滲透量小于2.5m3。公共建筑外門窗的氣密性等級達(dá)到現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外門窗氣密，水密，抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法》(GB/T 7106-2008)規(guī)定的6級，每小時每米縫隙的空氣滲透量小于1.5m3。
外墻傳熱系數(shù)、部分窗墻比和綜合遮陽系數(shù)等指標(biāo)部分未達(dá)到居住或公共建筑節(jié)能規(guī)定性指標(biāo)，需進(jìn)行能耗分析。設(shè)計中利用技能計算軟件TH-BECS2010滿足《河南省居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》DBJ41/071-2006中的建筑物的節(jié)能綜合指標(biāo)，進(jìn)行能耗評價，均滿足建筑節(jié)能要求，詳相關(guān)節(jié)能計算書。
5.結(jié)語
建筑節(jié)能設(shè)計是建筑設(shè)計人員所必須重點掌握的，為了達(dá)到理想的建筑節(jié)能效果，設(shè)計者必須執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，采取設(shè)計手法來有效降低建筑建造和使用中的能源消耗。文章通過分析建筑節(jié)能設(shè)計可采取途徑出發(fā)結(jié)合實例提出了節(jié)能設(shè)計手法，為同類工程提供參考借鑒。
參考文獻(xiàn)：
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[3] 葉國棟，華賁，胡文斌，等.建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計方法概述[J].華北電力大學(xué)學(xué)報，2009，(12)：67～69.
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