衛輝市住房和城鄉建設局 白 娟
房屋建筑節能設計
衛輝市住房和城鄉建設局 白 娟

隨著社會的發展與進步,人們的環境保護意識也越來越強,節能設計已經成為很多房屋建筑設計的首選,通過節能設計可以降低原材料的消耗,從而減少資源的消耗,以達到保護生態環境的目的。建筑節能主要是指在保證居住環境舒適度的前提下,通過采用各種先進技術、科學的管理方法、合理經濟結構及新型建筑材料等手段,以降低房屋建筑建設和使用過程中的能耗。
1.在房屋建筑設計中必須具備基本的節能意識。隨著人民環保意識的提高,很多地區在房屋建筑總體規劃和單體設計中,對建筑物的空間及朝向都做了系統的設計,以滿足冬季室內光照的要求,這不僅能夠充分利用太陽能,還能改善房屋住宅建筑室內熱環境,是一種最基本的節能措施。在住宅建筑設計中主要空間朝向南、南偏東、南偏西是比較合理的設計,這是基本節能設計在房屋建筑設計中的應用。現行的國家標準《住宅設計規范(GB50096-1999)》中規定,每套住宅至少應有一個居住空間能獲得日照,當一套住宅中,居住空間總數超過4個時,其中宜有2個獲得日照;《城市居住區規劃設計規范(GB50180)》中也明確規定了房屋建筑中日照標準的最低時限,這是房屋建筑設計中必須遵循的一條標準。
2.主要空間要符合建筑節能設計的要求。在早期的房屋住宅設計中,臥室一般被設計在日照通風條件最好的位置,一般來說是朝向南的,這樣能夠為室內創造最優環境。但是隨著社會的發展和進步,人們的居住觀念也在逐漸變化,臥室的功能趨于單一化,主要為了滿足人們的睡眠需要,因此在環境上要求比較安靜,并且要有一定的私密性。對于現代家庭生活來說,客廳已經成為起居生活最重要的區域,白天的光照對于家庭主要起居活動區域客廳的節能意義更加明顯,而且現代建筑中客廳的面積普遍比臥室大,因此,在房屋建筑節能設計上要更加注重客廳的設計。
1.墻體節能設計。墻體是房屋建筑外圍護結構的主體,在墻體設計的過程中應該多采用保溫性能好、蓄熱能力強、強度較低的砌塊墻體,常見的有加氣混凝土砌塊等。還可以采用復合墻體設計形式,如內保溫復合墻體、外保溫復合墻體和夾芯復合墻體等形式。這3種復合墻體形式中,內保溫復合墻體的熱橋對保溫的影響比較大,國外已經開始淘汰這項技術,國內在這一方面也進行了相應的限制,因此不建議再繼續使用。外保溫復合墻體的保溫效果比較好,節能效果也比較明顯,且各種先進的外墻保溫材料日益增多,為外保溫復合墻體的應用和發展,以及節能技術的進步創造了良好條件。在使用外保溫復合墻體設計時,最關鍵的是選擇合適的保溫材料,要選擇保溫效果好、防火、防水、價格適中的材料。
2.門窗節能設計。外門窗是住宅能耗失散最嚴重的部位,約占房屋建筑總能耗的1/3,通常,傳熱損失和冷風滲透都能達到1/3,要解決外門窗的能耗問題,要求門窗在滿足日照、采光、通風和觀景等一般需要的前提下,要增強門窗的氣密性,選擇合適的窗墻面積比,增加窗玻璃層數,多采用百葉窗簾、黃斑等節能設計措施。
(1)控制房屋建筑的窗墻比。窗墻比是指窗戶的面積與墻體面積的比值,《民用建筑節能設計標準》根據不同地區的自然環境對各地的窗墻比做了比較詳細的規定,在設計的過程中要根據實際施工情況,選擇合適的窗墻比。
(2)要提高窗戶的氣密性,減少冷空氣的滲透。這一點在冬季比較寒冷的北方地區顯得尤為重要,在設計的過程中可以設置泡沫塑料密封條,使用氣密性更好的門窗材料。門窗框與墻之間的縫隙可以使用毛氈、聚乙烯泡沫材料填充,以獲得良好的密封性,玻璃可以使用雙層玻璃或者中空玻璃,以獲得更好的保溫效果。
(3)改善住宅門窗的保溫隔熱性能。在門窗設計上應考慮防火、防盜的新要求,在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板,以提升門的隔熱效果,一般來說北方地區都會將北外陽臺全部封起來,可以有效防止冷風倒灌,而樓梯間一般也設計成封閉式,能起到一定的節能效果。
(4)設置溫度阻尼區。在室內與室外之間設一中間層次,這就相當于在室內與室外設置了一道熱閘,可以調節室內外的冷熱轉換。
3.房屋建筑屋面節能設計。屋面是外圍護結構的重要組成部分,也是室內保溫隔熱不可缺少的一部分,相比門窗,它對室內環境的影響也非常明顯。在設計的過程中要多采用高效保溫材料,或者采用架空型保溫屋面或倒置式屋面設計方式,所選擇的保溫材料密度不應太大,導熱系數不宜太高,吸水率也不能太大。隨著建筑科研的進步,一些新的保溫材料也開始應用于屋面節能設計當中,如,膨脹珍珠巖保溫芯板保溫材料,這種保溫材料能夠克服常規做法中存在的一些弊端,而且具有保溫效果好、施工方便、價格低廉、環保性好的特點,是當前屋面節能設計的首先。
綜上,房屋建筑節能設計是一項系統的工程,涉及規劃、設計、施工、調試、運行、維修等諸多環節,設計只是其中的一個環節,在節能設計的過程中應根據當地資源條件。因地制宜,就地取材,合理利用,同時要考慮經濟性和技術性的要求,只有這樣房屋建筑節能設計才能在達到節能目的的基礎上,實現工程建設效益的最大化。