淺析采暖住宅建筑設計中的節能設計

1、城市建設2010年總第60期CONSTRUCTIONCONSTRUCTION在能源日益緊張的今天開展建筑節能走可持續發展的道路是必然趨勢。建筑節能是國家節能減排工作中的重要環節。要做好建筑節能工作需要規劃、設計、材料、施工、監理、質量監督及建設單位業主等單位、部門的共同努力。設計是工程建設的龍頭做好建筑節能設計是建筑設計部門和設計人員的重要職責。實踐中證明建筑節能在技術上是可行的?？扇杂腥藫慕ㄖ澞艿脑靸r太高但如果從發展的眼光來看在建

2、筑很長的使用周期內看節能建筑雖比傳統建筑在初始投資時要高一點然而隨著時間的推移節能建筑的節能得益積累增長的效益優勢會逐漸體現出來。因此建筑節能是大有發展前途的。1合理布置建筑平面建筑節能工作的目標是：按照建筑節能設計標準和規范，在建筑項目設計、建造和改造過程中對建筑圍護結構采取隔熱保溫措施，使節能型用能系統，實現建筑節能。在建筑平面布置時，朝向和日照間距是影響室內冬季獲得太陽輻射熱最為關鍵的兩個因素。一般來說，對于地處東南沿海，受季風影

3、響，一般冬季多西北風，夏季多東南風，因此，其最佳的建筑朝向為東南向（即東偏南15度左右）東南向布置，室內在冬季上午曬東，下午曬西，獲得太陽輻射比朝南向要少，可謂是冬暖夏涼，且又往往處于冬季主導風向位置，會使空氣滲透耗熱增加。根據《民用建筑節能設計標準》（以下簡稱《標準》）規定：“建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要房間宜避開冬季主導風向?！碑斊渌麠l件相同情況下，東西向板式多層住宅建筑的傳熱耗熱量比南北向高5%左右。日照間距是2棟建筑

4、間外墻的間距，在《民用建筑設計通則》中規定：“住宅應每戶至少有居室，……能獲得冬至日滿窗日照不少于1h?！蹦壳?，在住宅樓棟布置時，往往忽視了這一點，導致樓棟間距滿足不了規范要求，其底層住戶在整個冬季見不到太陽，嚴重影響了人們的身心健康和居室中熱環境的改善，應當引起設計師的重視。如北歐南芬蘭是一個能源匱乏的國家，但它有悠久的木屋建造史，設計建造已發展到一個很高的水平。木屋用紋路美觀、色澤柔和的木材建造，起到了冬暖夏涼，可減少空調和暖氣的使

5、用，達到節能目的，值得借鑒。合理控制建筑的體形系數。建筑物與室外大氣接觸的外表面與其所包圍的體積的比值稱之為建筑的體形系數，在其他條件相同的情況下，建筑物耗熱量指標與體形系數是成正比的?！稑藴省芬幎ǎ骸敖ㄖ锏捏w形系數宜控制在0.3及0.3以下；若體形系數大于0.3，則屋頂和外墻應加強保溫”。為達到這一目標，在采暖住宅建筑設計中應盡量避免建造單元過少，特別是點式平面的多層住宅。從有關資料獲悉，當板式住宅單元數達到4個以上，層數達到6層，

6、體形系數控制在0.3以下是不難做到的。建筑的平立面盡量規整，避免出現過多的凹凸面。住宅套型設計在滿足使用功能的要求下應減少面寬，增加進深，降低層高，這些均能相應地減少建筑的體形系數。2加強圍護結構的保溫淺析采暖住宅建筑設計中的節能設計顧蓉李東燕中鐵工程設計院有限公司摘要：建筑節能就是降低建筑使用能耗，提高能源利用效率，保護環境，需要大力提倡建筑節能。采暖住宅建筑節能是一項系統工程，涉及到建筑設計、設備設計、運行管理等方面，筆者就從建筑設

7、計的角度淺析采暖住宅建筑的一些節能措施。關鍵詞：建筑住宅；建筑設計；外墻保溫；節能設計；措施SG：永久荷載中結構重力產生的效應Sd：荷載效應函數rg：永久荷載結構重力的安全系數rq：基本可變荷載的安全系數強度滿足的條件為：Sd(rgGrqΣQ)≤rbRd式中rb：結構工作條件系數Rd：結構抗力系數對于鋼管支架為σ=NAn≤f式中N：軸心壓力設計值（N）An：鋼管凈截面積mm2ΣG=(P1P2)0.70.65=(13.891.5)0.70

8、.65=7.0KNΣQ=(P3P4P5)0.70.65=(4.02.02.5)0.70.65=3.87KNq=1.2SG1.4SQ’=1.271.43.87=13.818kN已知鋼管φ483.5，I=2.06105mm4，A=489.303mm2。σ=NAn=13.8181000489.303=28.24(Nmm2)≤f=205(Nmm2)故強度符合要求。2.穩定性計算已知采用φ483.5，i=1.58cm，長度附加系數值取1.55，鋼

9、管的步距為1.2m。則l0=1.551.2=1.86mλ=1.861001.58=117.722軸心受壓構件的穩定系數ψ=0.320N(ψA)=σψ=28.240.320=88.25(Nmm2)≤f=205(Nmm2)故穩定性符合要求。四、安全、文明施工保證措施1、嚴格執行項目經理部安全保證體系的有關規定。2、箱梁梁施工前，安全科對現場工作人員進行安全技術交底。3、施工人員必須配戴安全帽和安全帶，支架上方搭設欄桿和安全網。4、機械操作必

10、須遵守規程安全操作，不得違章作業。6、滿堂支架兩側安裝警示標志，并安排專人指揮交通。7、施工現場要整齊規范，各種警示牌和施工標牌齊全。參考文獻：1、《材料力學》李慶華主編西南交通大學出版社2000.112、《建筑施工扣件式鋼管支架安全技術規程》（JGJ1302001）建筑設計261城市建設2010年總第60期CONSTRUCTIONCONSTRUCTION采暖住宅建筑的耗熱量是由通過建筑物圍護結構的傳熱耗熱量與通過外門窗滲透耗熱量兩部分

11、構成，其中，通過圍護結構的傳熱耗熱量中外墻約占23%～24%，屋面約占7%～8%，地面約占2%。因此，做好外墻、屋面和地面的保溫十分重要。2.1外墻保溫措施當外墻厚度一定時提高墻體的保溫性能的措施有2種：一是改善砌體的保溫性能，集承重和保溫于一體，如采用空心磚、加氣混凝土砌塊，混凝土空心磚等類型的材料。二是對墻體采取外保溫或內保溫措施，即在外墻的外側或內側加設保溫層。這種不起承重作用的保溫材料較多，各種板狀、纖維狀構散顆粒的保溫材料均可

12、使用，但這種材料應具有生態形的耐雨水沖刷、防火和不受大氣污染等性能。外墻保溫采用外保溫方式是我國外墻保溫的一種新方向，因為這種保溫方式不僅解決了鋼筋混凝土構造柱、圈粱、過梁等熱橋部位的保溫問題，而且具有增加室內使用面積，方便室內二次裝修等優點。當然，在采用外保溫方式時，應在其外表面覆蓋一層防水層或飾面層。2.2屋面保溫措施屋面應采用輕質高強、吸水率低或不吸水的可長期使用，性能穩定的保溫材料，如我國目前主要采用的加氣混凝土條扳、乳化瀝青珍

13、珠巖板、憎水型珍珠巖板、聚苯扳、彩色鋼板聚苯乙烯泡沫板等材料，均有利于提高屋面的保溫性能，從而起到良好的節能效果和改善屋頂房間的熱環境。應該指出，若采用坡屋頂也是一種屋面保溫節能的措施。2.3地面保溫措施地面保溫的措施有2種：一是建筑直接接觸土壤的周邊地區，按《標準》要求沿外墻周邊從外墻內側算起2m范圍內采取保溫措施，具體的做法是在地面墊層以下設置一定厚度的松散狀或條板狀的，具有一定抗壓強度、吸濕性小的保溫層。二是對不采暖的地下室或底部

14、架空層的地板的保溫，采取的主要措施是在地板的底面枯貼一定厚度的如聚苯板一類的保溫材料。3提高外門窗的保溫能力通常外門窗的滲透耗熱量約占全部耗熱量的50%?？梢?，外門窗是采暖住宅保溫的薄弱環節，也是節能的重點部位。改善住宅建筑外門窗的保溫能力應從以下方面入手。3.1合理確定窗墻比窗戶洞口面積與房間立面單元面積的比值為窗墻比，其值的大小對室內的熱環境和熱能的消耗有重大影響。在滿足住宅室內房間采光和通風的基礎上，不同朝向的房間的窗墻比應滿足《

15、標準》要求：北向為0.25，東西向為0.3，南向為0.35。3.2選擇保溫性能良好的門窗材料目前常用的門窗材料有木、鋼、鋁合金和塑鋼為4種，其中，塑鋼門窗具有保溫隔音、耐腐蝕、造價低，制作、表面色澤鮮艷美觀等優點，與木、鋼和鋁合會等門窗相比可節約取暖能源的30%～50%，而塑鋼門窗又是我國大力推廣的一種新型材料。3.3增加窗扇的保溫性能單層玻璃本身的熱阻力很小，在寒冷地區可采用增窗扇層數，或在單扇窗上設置2層玻璃來增加熱阻，2層玻璃間距

16、保持20～30mm的空間?？刹扇∵x擇中空玻璃等新型材料，或在窗的內側或在雙層窗間掛窗簾等措施，來減少室內向室外輻射的熱損失，提高門窗的保溫能力。3.4提高門窗氣密性，減少冷空氣滲入可采用推拉門窗和大塊玻璃窗扇，以減少扇與框、扇與扇、扇與玻璃之間的縫隙，并在縫隙中嵌入密封膠條，以防止冷空氣滲入。門窗框與墻之間的縫隙應用保溫砂漿或泡沫塑料等材料密封填充，使冷空氣從門窗滲入的可能性大大減少，氣密性提高。4重視室內其他過渡空間的保溫住宅室內其他

17、過渡空間，如樓梯間、坡屋頂下空間、地下室、陽臺等，也是傳熱的重要部位。做好這些空間保溫也很關鍵，使它們成為一個溫度阻尼區，從而有效地阻止室外冷氣向室內直接滲透，減少外墻、屋面和地板的熱損失。4.1樓梯間的保溫該部位的隔墻傳熱耗熱量約占采暖住宅建筑總耗熱量的10%，因此，不可忽視樓梯間的保溫。其做法是選用保溫性能好的門窗，把開敞式樓梯間改為封閉式。北向單元出入口設門斗，避免冬季西北風灌入；對屋頂上人孔做密封處理，使其不能形成通風道，使熱能

18、從樓梯間頂部抽出。4.2坡屋頂下部空間的保溫坡屋頂除了防滲外，其保溫和外觀等功能均比平屋面要好。屋頂通風窗盡量不設，如設應在冬季能關閉并采取密閉措施，使屋頂下部的空間形成一個封閉的保溫空間。4.3陽臺的保溫封閉北陽臺，并做好欄板的保溫措施，減少冬季西北風對室內的直接滲透。適當減少南陽臺及其外伸長度，以免影響對下一戶的冬季日照遮擋。4.4地下室的保溫住宅樓設地下室已成為一種時尚，它不僅改善了底層住戶的居住條件，也為住戶提供了儲藏空間。地下

19、室一般不設暖氣，因此，除了必須對地板采取保溫措施外，還應提高地下室窗的保溫和密閉性能，在樓梯口處設保溫門，阻止地下室中冷空氣滲入到樓梯間。5結語建筑節能和節能設計、計算對廣大設計人員來說由于推行時間不長應用尚不熟練尚需要進一步學習和掌握逐步加以深化。只要我們認真研讀相關節能設計標準掌握各種保溫、隔熱材料的性能指標及其配套材料的應用要求了解不同材料體系的施工技術要求和注意事項就能使節能設計做得更加完善和周到為確保節能目標的實現打好基礎。上