(山西中方森特建筑工程設計研究院,山西 太原 030000)
一直以來,建筑行業肩負重要的社會職責,直接關系我國的能源、生態環境的可持續發展,也關系著我國的經濟的發展。現階段,隨著我國建筑行業的現代化建設進程的不斷推進,對建筑設計提出了新的要求,居住建筑面臨著新的挑戰。在建筑設計中,設計人員需要做好節能設計,重視節能理念,并且將該節能理念滲透在建筑專業設計各個環節中,設計師應該在設計工作中積極應用新型節能技術、節能材料等,在根本上提升居住建筑的節能效果,滿足節能降耗的標準需求,也為生態環境保護奠定基礎,實現建筑物的經濟效益。
在居住建筑中,需要使用大量的能源,不僅包括電能、供暖等,還需要使用大量的施工材料。在現階段來看,建筑專業所消耗的能源相對較大,如果不采取相應的節能措施,很容易使我國出現能源危機,進而會破壞生態環境,不能夠保證人們的生存和發展,所以,需要做好節能設計提升居住建筑的節能效果。
如今,根據我國的實際國情來看,在能源方面的問題日漸嚴重,如果不采取有效的節能措施,不僅會對我國經濟發展造成阻礙,也會影響和諧社會的建設,并且,無法保證人們的生活環境。在這樣的社會環境下,在居住建筑設計中需要采取有效的節能措施,優化節能設計方案,盡量減少能源損耗,提升各方面能源和資源的利用率,推動居住建筑物的可持續發展。現階段,我國針對節能降耗提出了相應的節能標準,也頒布了相應的法規條例,對相應的節能監管機制進行了健全,所以,在居住建筑設計中,做好節能設計能夠滿足我國國情的實際需求[1]。
2.1.1 內保溫墻體
在墻體內側中,往往需要設置保溫材料,一般可以采用巖棉、聚苯板,又或者是水泥膨脹珍珠巖板等。在內墻保溫設計中,需要對構造柱、隔墻以及樓板附近的熱橋反應給予高度重視,并且,針對內保溫墻的墻面需要做好抗裂縫處理,防止出現發霉現象,所選擇的材料以及構造方法需要體現較強的合理性。
2.1.2 外保溫墻體
在承重墻的外表面需要設置輕質高效節能材料,例如巖棉板、聚苯板等,并且還要鋪設網格布,又或者是設置拉結鋼筋網,這樣能夠提升墻體與保溫材料的連接性和穩固性,也能夠為抹灰層奠定基礎。對外保溫材料進行選擇的時候,需要具有防水、保溫以及防火[5]的作用,通過設計這樣的墻體,可以發揮較多的優勢。如果主體結構具有較強的阻熱能力,可以有效減少熱橋效應的不良影響,還能夠控制室內溫度,有效降低了墻面面層的裂縫發生概率,即使在二次裝修中也能夠減少對保溫層的不良影響,有利于提升建筑物在壽命周期內整體的經濟效益。
2.1.3 夾心復合保溫墻體
對于這種復合墻體來說,主要是在墻體中間設置保溫夾層,墻體主要由空心磚進行砌筑,所使用的保溫材料一般為聚苯板、巖棉板,以及玻璃棉板等。對這種墻體進行設計的時候,還應該與鋼筋進行聯合應用,做好相應的防銹處理工作。
2.2.1 平屋頂屋面
在屋面保溫設計中,所使用的材料要具有高效保溫[4]的作用,可以采用倒置式保溫屋面設計方法,在倒置式保溫屋面中,主要是將保溫層設計在防水層之上,并且應用“憎水性保溫材料”。在保溫材料的應用下,能夠防止室內外溫度的較大溫差,還能夠抵抗紫外線輻射,在一定程度上也減少了人為因素的裁判影響。即使在氣候條件比較惡劣的環境下,也可以發揮較多的優勢,比普通保溫屋面更具有保溫效果。
2.2.2 種植屋面
對于種植屋面來說,需要根據當地的氣候、環境以及建筑物功能進行選擇確保屋面構造形式,可以發揮較好的節能效果。在屋面上進行覆土種植之后,屋面能夠有效抵擋陽光的暴曬,還可以發揮顯著的降溫效果,不過,在屋面種植方面,需要對屋面荷載給予高度重視,不管是種植土,又或者是容器等,均應該盡量使用輕質材料,控制種植層的厚度。由于屋面植物需要澆水施肥,所以需要對屋面的防水層進行有效處理,一般可以設置1.5-2cm 厚度的火山灰硅酸鹽水泥砂漿。通過這樣的屋面設計,可以起到較好的耐腐蝕性、耐水性,并且還具有抗滲性能,可以有效抵抗化肥等酸堿影響[2]。
在建筑能耗中,門窗的耗能量相對較大,約占建筑總能耗的50%左右,所以,設計人員需要優化門窗結構,在節能設計方面可以從以下幾點出發:
第一,在門窗位置選擇方面要合理,并且選擇適合的開啟方式,對窗墻比進行設計的時候,應該嚴格按照相應的規范標準進行設計,使得室內具有較好的采光性以及通風性。
第二,在門窗節能設計中,需要選擇適合的玻璃。現階段,具有節能效果的玻璃包括中空玻璃、低輻射鍍膜玻璃以及熱反射玻璃等。針對玻璃層數需要合理增加,這樣可以阻擋室內外的熱傳導。不僅如此,可以在玻璃上覆蓋一層透明的聚酯薄膜,這樣能夠改變原有玻璃性能,可以起到防紫外線效果,這種方法的節能效果比較顯著,也可以考慮應用Low-E 玻璃,該種玻璃能夠對自然可見光進行有效抵擋,還可以控制太陽熱能,減少能源損耗。
第三,住宅外窗需要提升其氣密性,防止冷空氣的進入,在實際設計時可以選用一些新型的門窗材料,在門窗框和墻體之間可以使用相應的材料進行密封,在窗框和窗扇之間可以使用密封膠,又或者是高低縫回風槽等,在框和玻璃之間可以使用多種彈性加調整,這樣能夠起到較好的密閉效果。如果建筑層數為1-6 層,其氣密性不能低于4 級,若7 層及7 層以上,其氣密性不能低于6 級。
對于建筑底層來說,如果地面熱阻相對較小的情況下,往往會出現結露現象,所以,設計人員需要對底層地面進行合理的節能設計。如果房間下部的土壤溫差較小,而室內空氣相鄰的地下溫差較大的情況下,在冬季很容易散失熱量,在夏季很容易出現結露現象,所以在首層地面的周圍邊緣應該合理設置爐渣帶,這樣能夠起到隔熱保溫的效果。與底面接觸室外空氣的外挑樓板、架空層以及空調室外機隔板等,在二維傳熱和三維傳熱的影響下會損失大量的熱能,設計人員需要根據相關標準做好節能設計。除此之外,在住宅戶的采暖設計中,由于樓板保溫性能比較差,往往會造成能耗損失,所以需要根據標準規范做好節能設計工作[3]。
綜上所述,在居住建筑設計中,節能設計是一項重要的工作,不僅能夠減少建筑物能耗,還能夠對居民的生活環境進行優化。在實際設計中,設計人員需要對各方面進行節能設計,堅持可持續發展的理念,對節能設計進行不斷創新,積極應用新技術,新材料等,使得居住建筑具有較強的節能效果,實現居住建筑的經濟效益,也能夠為我國能源節約以及生態環境的保護做出相應的貢獻。