住宅建筑被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)分析

符靖輝

摘 要 在住宅建筑工程設(shè)計(jì)中，被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)系統(tǒng)性比較強(qiáng)，要求綜合考慮建筑環(huán)境以及各類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。對(duì)此，本文首先對(duì)被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)概念進(jìn)行介紹，然后對(duì)被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，并對(duì)住宅建筑被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究，以期為實(shí)際工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞 建筑;被動(dòng)節(jié)能設(shè)計(jì);必要性

引言

在以往的住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，主要采用各類電氣設(shè)備提升建筑節(jié)能效益，前期投入比較大，在各類電氣設(shè)備使用維護(hù)管理中所需費(fèi)用較高。通過對(duì)建筑工程進(jìn)行被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)，優(yōu)化建筑布局，合理應(yīng)用通風(fēng)、采光、遮陽、隔熱措施，可有效降低建筑能耗。因此，對(duì)被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)在住宅建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究意義重大。

1被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)的概念

在住宅建筑工程節(jié)能設(shè)計(jì)中，可采用主動(dòng)式設(shè)計(jì)方式和被動(dòng)式設(shè)計(jì)方式。其中，在被動(dòng)式設(shè)計(jì)方式的應(yīng)用中，要求綜合考慮住宅建筑建設(shè)區(qū)域氣候環(huán)境特征，同時(shí)聯(lián)合應(yīng)用建筑環(huán)境控制技術(shù)，提升住宅建筑對(duì)于氣候的適應(yīng)能力。因此，在住宅建筑被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)中，無須應(yīng)用外部能源以及各類機(jī)械設(shè)備，只需依靠地形、植物以及風(fēng)力等因素，即可為人們提供良好的居住環(huán)境。這就要求在被動(dòng)式設(shè)計(jì)方式的實(shí)際應(yīng)用中，首先需考慮建筑工程建設(shè)區(qū)域環(huán)境氣候特征以及地理特征，優(yōu)化建筑工程布局形式以及體形設(shè)計(jì)方案，不僅可提升建筑節(jié)能效果，同時(shí)還可降低建筑工程建設(shè)成本[1]。

2被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

在住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)方式的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，在被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)中，可利用各類自然資源，包括陽光、植物等，對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化處理。第二，在住宅建筑被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)中，所需應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備比較少，不僅能夠提升建筑節(jié)能效果，同時(shí)還可降低建筑設(shè)計(jì)成本。第三，被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)方案對(duì)于建筑工程的適應(yīng)性比較強(qiáng)，住宅建筑使用人群一般比較固定，節(jié)能設(shè)計(jì)的目標(biāo)在于有效滿足人們?nèi)粘Ｉ顚?shí)際需要[2]。

3住宅建筑被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 建筑地質(zhì)氣候特征分析

在住宅建筑工程選址方面，應(yīng)充分考慮建筑工程建設(shè)區(qū)域氣候環(huán)境特征，比如在考慮日照條件的基礎(chǔ)上對(duì)建筑吸收太陽光的情況進(jìn)行分析，盡量選擇仰角比較小的區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，還應(yīng)綜合考慮建筑工程四周通風(fēng)條件。

3.2 建筑布局優(yōu)化

在住宅建筑設(shè)計(jì)中，首先需制定建筑整體布局，并繪制施工圖。設(shè)計(jì)人員需了解項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域緯度，改善建筑采光條件，通常情況下，要求住宅建筑平均日采光時(shí)間在2h以上。另外，在住宅建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，還應(yīng)綜合考慮太陽照射仰角以及俯角。

3.3 建筑單體被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）戶型設(shè)計(jì)。戶型設(shè)計(jì)是住宅建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，要求根據(jù)住宅建筑中不同房間熱環(huán)境的實(shí)際需要進(jìn)行空間優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證建筑采光以及太陽輻射。另外，在戶型設(shè)計(jì)方面，還應(yīng)盡量減少氣流迂回路線，保證進(jìn)出口對(duì)位，對(duì)于活動(dòng)門可設(shè)置在臥室位置，夏季即可在住宅建筑內(nèi)部形成穿堂風(fēng)，提升室內(nèi)舒適度，而冬季則可減少建筑內(nèi)部熱量損失。

（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在保溫體系設(shè)計(jì)中，可采用外墻外保溫、內(nèi)保溫或自保溫設(shè)計(jì)方式。在住宅建筑門窗設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意有些區(qū)域寒冷，窗戶能耗比較低，對(duì)此，可優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，提升窗戶保溫性能。

3.4 節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）屋面節(jié)能設(shè)計(jì)。在住宅建筑屋面設(shè)計(jì)中，倒置式屋面設(shè)計(jì)方案的節(jié)能效果比較好，要求將保溫層置于防水層上部，要求保溫層施工材料具有良好的憎水性，不僅能夠有效避免防水層面由于熱干擾而發(fā)生變形，同時(shí)還能夠有效降低建筑工程施工成本。

（2）門窗節(jié)能設(shè)計(jì)。在住宅建筑工程室內(nèi)環(huán)境中，玻璃的熱交換比較活躍，對(duì)此，在住宅建筑被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)在保證建筑正常使用功能的基礎(chǔ)上盡量減小窗墻比。另外，與普通中空玻璃材料相比，高性能玻璃的保溫隔熱性能比較好，比如Low-E中空玻璃的厚度為12mm，而傳熱系數(shù)則為1.6W/（m2·K），低于普通雙層中空玻璃的傳熱系數(shù)3W/（m2·K），進(jìn)而降低住宅建筑室內(nèi)外熱傳導(dǎo)。另外，窗框與窗洞口的連接位置容易產(chǎn)生熱橋，可利用斷橋鋁合金窗框，并加強(qiáng)窗戶密封條安裝控制，進(jìn)而提升窗戶氣密性。

（3）外墻節(jié)能設(shè)計(jì)。在住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，外墻占60%，同時(shí)外墻的能耗是建筑總能耗的40%左右。對(duì)此，在建筑外墻節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)保溫隔熱系數(shù)進(jìn)行有效控制，減少熱橋效應(yīng)，通過采用建筑保溫形式，減少熱橋的產(chǎn)生，提升外墻保溫隔熱性能。

3.5 自然通風(fēng)設(shè)計(jì)

住宅建筑通風(fēng)環(huán)境容易受到當(dāng)?shù)丶撅L(fēng)氣候的影響，在建筑自然通風(fēng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量選擇彎曲、多節(jié)段平面設(shè)計(jì)方式，減少由于空氣流通所造成的不良影響。設(shè)計(jì)人員必須詳細(xì)了解項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域自然季風(fēng)條件，有效控制建筑迎風(fēng)坡以及背風(fēng)坡的壓力差，如果壓力差比較大，則可促進(jìn)建筑內(nèi)部空氣流通，形成穿堂風(fēng)，為居住者帶來新鮮空氣。另外，還可應(yīng)用煙囪設(shè)計(jì)方式改善建筑內(nèi)部通風(fēng)條件，在建筑屋頂設(shè)計(jì)中，可設(shè)置天窗，提升建筑內(nèi)部溫度。如果建筑內(nèi)外溫差比較大，則當(dāng)空氣熱脹冷縮時(shí)就會(huì)產(chǎn)生氣壓差，進(jìn)而促進(jìn)空氣交流。

3.6 綠化設(shè)計(jì)

在住宅建筑被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)中，綠化設(shè)計(jì)也是十分重要的內(nèi)容。在建筑綠化設(shè)計(jì)中，墻體綠化為空間綠化形式，可將建筑垂直立面作為載體，不僅占地面積小，而且生態(tài)效益比較高，可有效降低建筑能耗損失。在墻面綠化設(shè)計(jì)中，在墻面可嵌入容器，用于種植植物。另外還應(yīng)該注意，對(duì)于墻體與植物之間，需保持一定的距離，保證空氣流通。

4結(jié)束語

綜上所述，本文主要對(duì)住宅建筑工程被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)探究。在住宅建筑設(shè)計(jì)中，為了為人們營造宜居環(huán)境，要求綜合考慮項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域地理地形條件、氣候環(huán)境特征、建筑結(jié)構(gòu)等因素，提升建筑工程采光、通風(fēng)等性能，降低能耗。

參考文獻(xiàn)

[1] 賴笑，王鋒，傅佳.被動(dòng)式技術(shù)在夏熱冬冷典型地區(qū)住宅中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2017，44（24）：52-53.

[2] 寧荍，張振元.居住建筑種植屋面節(jié)能設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2017，44（23）：132-134.