前言
數(shù)百年來(lái)，地球的氣候在人類的一點(diǎn)一滴活動(dòng)中變暖，同時(shí)石油、煤炭、水電等各種能源緊張嚴(yán)重威脅人類的生存和生活質(zhì)量，我們每一個(gè)人既是肇事者，又是受害者。因?yàn)槲覀兊纳罘绞皆谟绊懼虻沫h(huán)境，每一次的日常行為都將對(duì)氣候變暖、環(huán)境有著影響。皮之不存，毛將焉附？地球變暖了，環(huán)境惡化了，人類也將失去生存的根基。為這些能源消費(fèi)和污染買單的，也只有我們自己。因此近年來(lái)，“低碳”成為了當(dāng)前世界性發(fā)展潮流和趨勢(shì)，相應(yīng)的“節(jié)能”也成為了我們建造師重視的主題。
要搞好建筑節(jié)能，設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。就目前我國(guó)現(xiàn)狀來(lái)講，單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的2-3倍，新增建筑中就有95%是高能耗的，應(yīng)該說(shuō)，建筑節(jié)能已迫在眉睫。由于中國(guó)城市化進(jìn)程的加快，各類型建筑中，以住宅建筑的增長(zhǎng)最為顯著，而住宅建筑節(jié)能技術(shù)的推廣及應(yīng)用，不但有利于緩解能源緊缺的矛盾、減少溫室氣體效應(yīng)、保護(hù)地球環(huán)境，而且有利于改善人民的生活和工作條件、促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展。而實(shí)現(xiàn)住宅建筑節(jié)能目標(biāo)，一方面需要依賴相關(guān)政策的制定與落實(shí)、提高社會(huì)的節(jié)能意識(shí)，另一方面也需要建筑師在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中貫徹和應(yīng)用各自建筑節(jié)能技術(shù)。本文就結(jié)合我國(guó)情況淺談節(jié)能技術(shù)在住宅規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
1規(guī)劃設(shè)計(jì)措施
首先在規(guī)劃時(shí)，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(dǎo)風(fēng)向，且間距寬闊(1:1-1:1.6 )，這樣有利于自然采光、冬季日照。小區(qū)內(nèi)東西通道宜寬敞，使小區(qū)內(nèi)氣流順暢。此外應(yīng)重視夏季夜間氣流，強(qiáng)化夏季夜間通風(fēng)，利用室外冷空氣降溫，減少空調(diào)運(yùn)行能耗，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。綠化方面，重視綠化對(duì)住宅微氣候、空氣質(zhì)量的改善作用，草坪、灌木、喬木合理搭配，盡量削弱夏季太陽(yáng)輻射對(duì)建筑的熱作用，又不影響冬季太陽(yáng)輻射和全年自然采光。為了讓住宅建筑更節(jié)能，主要體現(xiàn)在居住區(qū)住宅的布局形式、朝向、日照間距以及綠化等幾個(gè)方面。
1.1 布局形式
我們常把居住區(qū)住宅的平面布置形式與具體工程的地塊特征、道路布局等因素結(jié)合來(lái)綜合考慮。首先從節(jié)能的角度來(lái)考慮，一般首選南北行列式使得居住的空間能獲得足夠的日照、光照、自然通風(fēng)等條件；然后再考慮為了避免行列式布局易造成住宅單調(diào)的視覺(jué)效果，再結(jié)合地形地勢(shì)等條件采用“錯(cuò)開、拼接”等手法，來(lái)改善住宅小區(qū)內(nèi)的自然通風(fēng)以及小區(qū)內(nèi)部的微小氣候；
1.2 建筑朝向
我國(guó)地處北半球，太陽(yáng)高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向?yàn)樽顬楣?jié)能的建筑朝向，此朝向夏季可減少太陽(yáng)輻射得熱，冬季可增加太陽(yáng)輻射，從而減少了空調(diào)設(shè)備使用時(shí)的能源消耗，因而小區(qū)建筑物朝向盡可能采用南北向或接近南北向。
1.3 日照間距
現(xiàn)在開發(fā)商為了追求利益最大化，不斷的提高得要求提高建筑用地的容積率，導(dǎo)致了越來(lái)越多的住宅日照間距不能滿足國(guó)家的規(guī)范要求，而住在低層的住戶整個(gè)冬季都見不到太陽(yáng)，將嚴(yán)重影響到他們的身心健康和居住中熱環(huán)境的改善。實(shí)際工作中，建筑師一定要嚴(yán)格遵守國(guó)家的相關(guān)規(guī)范，做好日照分析，再根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)留足樓座之間的間距，比如采用“南北退臺(tái)”的方式可以減少建筑間距，爭(zhēng)取布置盡可能多的棟數(shù)，加大建筑密度，在滿足了住宅間距的前提下也保證了建設(shè)方的容積率，同時(shí)也有利于使有限的、不可再生的土地資源得以有效利用，又節(jié)能又節(jié)地。
1.4 綠化布置
建筑規(guī)劃中，綠化的設(shè)計(jì)要根據(jù)場(chǎng)地條件與氣候，充分利用綠化對(duì)住宅微氣候、空氣質(zhì)量、環(huán)境噪音的改善作用，草坪、灌木、喬木合理搭配，盡量削弱夏季太陽(yáng)輻射對(duì)建筑的熱作用，又不影響冬季太陽(yáng)輻射和全年自然采光。
2 建筑平立面設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑平立面設(shè)計(jì)也是節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在建筑體型系數(shù)的控制、套型平面的布置、窗墻面積比的確定、圍護(hù)墻及屋面及地面材料的選用、門窗材料等幾個(gè)方面：
2.1 體形系數(shù)
實(shí)踐證明，減小體形系數(shù)可顯著減少采暖、空調(diào)期的冷熱能耗，但體形系數(shù)過(guò)小，就可加大進(jìn)深，這樣一來(lái)容易造成通風(fēng)、采光不良，不能充分利用自然通風(fēng)降溫和自然采光，使空調(diào)、照明燈具的開啟時(shí)間增多，反而增加建筑能耗。應(yīng)在兼顧建筑功能和藝術(shù)的情況下，將體形系數(shù)控制在0.27-0.23之間，最大不超過(guò)0.35，如果體形系數(shù)太大，需要控制維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，外墻、屋項(xiàng)要求的保溫厚度就會(huì)過(guò)大，造價(jià)跟著上升，實(shí)施中會(huì)困難重重。
2.2 套型平面
在住宅平面功能布置時(shí)，首先要盡可能做到“全明”設(shè)計(jì)。現(xiàn)如今許多開發(fā)商仍是為了節(jié)約土地資源、增加利潤(rùn)而犧牲一些房間的采光。現(xiàn)在有些住宅中總有些房間白天也需要開燈，有時(shí)是客廳里離光源最遠(yuǎn)的一角，更多的是廚衛(wèi)，這似乎是傳統(tǒng)住宅的通病。要消滅了"黑房"，最大限度地減少北向房間，讓所有房間都能享受到明媚的陽(yáng)光實(shí)際上是不難的。在現(xiàn)代建筑技術(shù)設(shè)計(jì)下，無(wú)論是板樓還是塔樓，都可以做到通風(fēng)透氣，但南北朝向的板樓能達(dá)到最佳的節(jié)能效果。
2.3 窗墻面積比
窗是改善建筑熱環(huán)，降低能耗的關(guān)鍵。研究表明窗戶的傳熱系數(shù)約為墻體的3~4倍，玻璃一般比墻體保溫效果差。 從保溫性能看，選擇適當(dāng)開窗的住宅。一覽建筑文庫(kù)wk.yl1001.com/jz/為奴比選擇房間全部采用大落地窗的要舒適。最重要的是，大面積開窗會(huì)使你多花許多空調(diào)和取暖費(fèi)，不利節(jié)能，所以在滿足采光要求的前提下，為降低能耗，窗戶(包括陽(yáng)臺(tái)門上部透明部分)面積不宜過(guò)大。在我國(guó)，不同朝向的窗墻面積比不應(yīng)超過(guò)下列規(guī)定的數(shù)值: 北-0.25、東、西-0.3、南-0.35。其中，三北地區(qū)宜增大南窗，減小北窗。
2.4 圍護(hù)墻
有關(guān)數(shù)據(jù)表明，墻體的耗熱量約占住宅建筑總耗熱量的23%~34%。提高墻體保溫隔熱性能，目前常見的做法有兩種：①改善砌體的保溫隔熱性能，如采用加氣混凝土砌塊、混凝土空心砌塊等集承重和保溫隔熱于一體的新型節(jié)能磚 ；②對(duì)外墻采用保溫隔熱措施，即在外墻的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)加設(shè)保溫隔熱層，構(gòu)成復(fù)合墻體。其中，外保溫墻由有相當(dāng)厚度的保溫板、墻體中間的流動(dòng)空氣層組成，因而能有效地達(dá)到保溫和隔熱作用，且適用于各種結(jié)構(gòu)體系，具有保溫構(gòu)造合理、保溫隔熱效果好、沒(méi)有冷熱橋、不占用建筑使用面積、對(duì)主體結(jié)構(gòu)有很好的保護(hù)作用、施工方便投資增加不多等優(yōu)點(diǎn)，綜合效益顯著。目前一些節(jié)能住宅的墻體和樓板采用了陶?；炷?，因其使用陶粒材質(zhì)，與普通混凝土相比，更為隔音隔熱。有外保溫墻的住宅，炎熱的夏天和寒冷的冬天，用戶都可以省下昂貴的空調(diào)和暖氣費(fèi)用，節(jié)能效果顯著。
2.5 屋面及地面材料的選用
屋面散熱占建筑熱損耗的7%~8%。做好屋面保溫，對(duì)改善頂層熱環(huán)境、提高舒適程度、實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能目標(biāo)有重要意義。現(xiàn)在，主要采用的保溫隔熱材料有加氣混凝土條板、乳化瀝青珍珠巖板，憎水型珍珠巖板等來(lái)改善頂層房間的熱環(huán)境。然后再采用坡屋面、加設(shè)架空層、屋頂花園等方式也可保證屋面的保溫隔熱。對(duì)于地面，常用的做法就是在傳統(tǒng)的做法上，在增加干鋪100mm厚的爐渣，起到保溫隔熱的作用。
2.6 門窗材料
采用節(jié)能窗，每平方米窗的冷暖能大幅降低，所以大力推廣使用節(jié)能窗。比如中空玻璃是一種集隔熱、隔音、防結(jié)露多功能于一身的優(yōu)異材料。另外提高外門窗的氣密性也是室內(nèi)保溫隔熱的重要節(jié)能措施。
結(jié)束語(yǔ)
住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)不但與建筑的規(guī)劃與設(shè)計(jì)有關(guān)，而且還涉及到了許多領(lǐng)域，比如新型設(shè)備、新技術(shù)、新型材料的應(yīng)用等，所以建筑師要綜合考慮，為落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和建立節(jié)約型社會(huì)盡自己的職責(zé)，造福人類。
數(shù)百年來(lái)，地球的氣候在人類的一點(diǎn)一滴活動(dòng)中變暖，同時(shí)石油、煤炭、水電等各種能源緊張嚴(yán)重威脅人類的生存和生活質(zhì)量，我們每一個(gè)人既是肇事者，又是受害者。因?yàn)槲覀兊纳罘绞皆谟绊懼虻沫h(huán)境，每一次的日常行為都將對(duì)氣候變暖、環(huán)境有著影響。皮之不存，毛將焉附？地球變暖了，環(huán)境惡化了，人類也將失去生存的根基。為這些能源消費(fèi)和污染買單的，也只有我們自己。因此近年來(lái)，“低碳”成為了當(dāng)前世界性發(fā)展潮流和趨勢(shì)，相應(yīng)的“節(jié)能”也成為了我們建造師重視的主題。
要搞好建筑節(jié)能，設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。就目前我國(guó)現(xiàn)狀來(lái)講，單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的2-3倍，新增建筑中就有95%是高能耗的，應(yīng)該說(shuō)，建筑節(jié)能已迫在眉睫。由于中國(guó)城市化進(jìn)程的加快，各類型建筑中，以住宅建筑的增長(zhǎng)最為顯著，而住宅建筑節(jié)能技術(shù)的推廣及應(yīng)用，不但有利于緩解能源緊缺的矛盾、減少溫室氣體效應(yīng)、保護(hù)地球環(huán)境，而且有利于改善人民的生活和工作條件、促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展。而實(shí)現(xiàn)住宅建筑節(jié)能目標(biāo)，一方面需要依賴相關(guān)政策的制定與落實(shí)、提高社會(huì)的節(jié)能意識(shí)，另一方面也需要建筑師在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中貫徹和應(yīng)用各自建筑節(jié)能技術(shù)。本文就結(jié)合我國(guó)情況淺談節(jié)能技術(shù)在住宅規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
1規(guī)劃設(shè)計(jì)措施
首先在規(guī)劃時(shí)，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(dǎo)風(fēng)向，且間距寬闊(1:1-1:1.6 )，這樣有利于自然采光、冬季日照。小區(qū)內(nèi)東西通道宜寬敞，使小區(qū)內(nèi)氣流順暢。此外應(yīng)重視夏季夜間氣流，強(qiáng)化夏季夜間通風(fēng)，利用室外冷空氣降溫，減少空調(diào)運(yùn)行能耗，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。綠化方面，重視綠化對(duì)住宅微氣候、空氣質(zhì)量的改善作用，草坪、灌木、喬木合理搭配，盡量削弱夏季太陽(yáng)輻射對(duì)建筑的熱作用，又不影響冬季太陽(yáng)輻射和全年自然采光。為了讓住宅建筑更節(jié)能，主要體現(xiàn)在居住區(qū)住宅的布局形式、朝向、日照間距以及綠化等幾個(gè)方面。
1.1 布局形式
我們常把居住區(qū)住宅的平面布置形式與具體工程的地塊特征、道路布局等因素結(jié)合來(lái)綜合考慮。首先從節(jié)能的角度來(lái)考慮，一般首選南北行列式使得居住的空間能獲得足夠的日照、光照、自然通風(fēng)等條件；然后再考慮為了避免行列式布局易造成住宅單調(diào)的視覺(jué)效果，再結(jié)合地形地勢(shì)等條件采用“錯(cuò)開、拼接”等手法，來(lái)改善住宅小區(qū)內(nèi)的自然通風(fēng)以及小區(qū)內(nèi)部的微小氣候；
1.2 建筑朝向
我國(guó)地處北半球，太陽(yáng)高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向?yàn)樽顬楣?jié)能的建筑朝向，此朝向夏季可減少太陽(yáng)輻射得熱，冬季可增加太陽(yáng)輻射，從而減少了空調(diào)設(shè)備使用時(shí)的能源消耗，因而小區(qū)建筑物朝向盡可能采用南北向或接近南北向。
1.3 日照間距
現(xiàn)在開發(fā)商為了追求利益最大化，不斷的提高得要求提高建筑用地的容積率，導(dǎo)致了越來(lái)越多的住宅日照間距不能滿足國(guó)家的規(guī)范要求，而住在低層的住戶整個(gè)冬季都見不到太陽(yáng)，將嚴(yán)重影響到他們的身心健康和居住中熱環(huán)境的改善。實(shí)際工作中，建筑師一定要嚴(yán)格遵守國(guó)家的相關(guān)規(guī)范，做好日照分析，再根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)留足樓座之間的間距，比如采用“南北退臺(tái)”的方式可以減少建筑間距，爭(zhēng)取布置盡可能多的棟數(shù)，加大建筑密度，在滿足了住宅間距的前提下也保證了建設(shè)方的容積率，同時(shí)也有利于使有限的、不可再生的土地資源得以有效利用，又節(jié)能又節(jié)地。
1.4 綠化布置
建筑規(guī)劃中，綠化的設(shè)計(jì)要根據(jù)場(chǎng)地條件與氣候，充分利用綠化對(duì)住宅微氣候、空氣質(zhì)量、環(huán)境噪音的改善作用，草坪、灌木、喬木合理搭配，盡量削弱夏季太陽(yáng)輻射對(duì)建筑的熱作用，又不影響冬季太陽(yáng)輻射和全年自然采光。
2 建筑平立面設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑平立面設(shè)計(jì)也是節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在建筑體型系數(shù)的控制、套型平面的布置、窗墻面積比的確定、圍護(hù)墻及屋面及地面材料的選用、門窗材料等幾個(gè)方面：
2.1 體形系數(shù)
實(shí)踐證明，減小體形系數(shù)可顯著減少采暖、空調(diào)期的冷熱能耗，但體形系數(shù)過(guò)小，就可加大進(jìn)深，這樣一來(lái)容易造成通風(fēng)、采光不良，不能充分利用自然通風(fēng)降溫和自然采光，使空調(diào)、照明燈具的開啟時(shí)間增多，反而增加建筑能耗。應(yīng)在兼顧建筑功能和藝術(shù)的情況下，將體形系數(shù)控制在0.27-0.23之間，最大不超過(guò)0.35，如果體形系數(shù)太大，需要控制維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，外墻、屋項(xiàng)要求的保溫厚度就會(huì)過(guò)大，造價(jià)跟著上升，實(shí)施中會(huì)困難重重。
2.2 套型平面
在住宅平面功能布置時(shí)，首先要盡可能做到“全明”設(shè)計(jì)。現(xiàn)如今許多開發(fā)商仍是為了節(jié)約土地資源、增加利潤(rùn)而犧牲一些房間的采光。現(xiàn)在有些住宅中總有些房間白天也需要開燈，有時(shí)是客廳里離光源最遠(yuǎn)的一角，更多的是廚衛(wèi)，這似乎是傳統(tǒng)住宅的通病。要消滅了"黑房"，最大限度地減少北向房間，讓所有房間都能享受到明媚的陽(yáng)光實(shí)際上是不難的。在現(xiàn)代建筑技術(shù)設(shè)計(jì)下，無(wú)論是板樓還是塔樓，都可以做到通風(fēng)透氣，但南北朝向的板樓能達(dá)到最佳的節(jié)能效果。
2.3 窗墻面積比
窗是改善建筑熱環(huán)，降低能耗的關(guān)鍵。研究表明窗戶的傳熱系數(shù)約為墻體的3~4倍，玻璃一般比墻體保溫效果差。 從保溫性能看，選擇適當(dāng)開窗的住宅。一覽建筑文庫(kù)wk.yl1001.com/jz/為奴比選擇房間全部采用大落地窗的要舒適。最重要的是，大面積開窗會(huì)使你多花許多空調(diào)和取暖費(fèi)，不利節(jié)能，所以在滿足采光要求的前提下，為降低能耗，窗戶(包括陽(yáng)臺(tái)門上部透明部分)面積不宜過(guò)大。在我國(guó)，不同朝向的窗墻面積比不應(yīng)超過(guò)下列規(guī)定的數(shù)值: 北-0.25、東、西-0.3、南-0.35。其中，三北地區(qū)宜增大南窗，減小北窗。
2.4 圍護(hù)墻
有關(guān)數(shù)據(jù)表明，墻體的耗熱量約占住宅建筑總耗熱量的23%~34%。提高墻體保溫隔熱性能，目前常見的做法有兩種：①改善砌體的保溫隔熱性能，如采用加氣混凝土砌塊、混凝土空心砌塊等集承重和保溫隔熱于一體的新型節(jié)能磚 ；②對(duì)外墻采用保溫隔熱措施，即在外墻的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)加設(shè)保溫隔熱層，構(gòu)成復(fù)合墻體。其中，外保溫墻由有相當(dāng)厚度的保溫板、墻體中間的流動(dòng)空氣層組成，因而能有效地達(dá)到保溫和隔熱作用，且適用于各種結(jié)構(gòu)體系，具有保溫構(gòu)造合理、保溫隔熱效果好、沒(méi)有冷熱橋、不占用建筑使用面積、對(duì)主體結(jié)構(gòu)有很好的保護(hù)作用、施工方便投資增加不多等優(yōu)點(diǎn)，綜合效益顯著。目前一些節(jié)能住宅的墻體和樓板采用了陶?；炷?，因其使用陶粒材質(zhì)，與普通混凝土相比，更為隔音隔熱。有外保溫墻的住宅，炎熱的夏天和寒冷的冬天，用戶都可以省下昂貴的空調(diào)和暖氣費(fèi)用，節(jié)能效果顯著。
2.5 屋面及地面材料的選用
屋面散熱占建筑熱損耗的7%~8%。做好屋面保溫，對(duì)改善頂層熱環(huán)境、提高舒適程度、實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能目標(biāo)有重要意義。現(xiàn)在，主要采用的保溫隔熱材料有加氣混凝土條板、乳化瀝青珍珠巖板，憎水型珍珠巖板等來(lái)改善頂層房間的熱環(huán)境。然后再采用坡屋面、加設(shè)架空層、屋頂花園等方式也可保證屋面的保溫隔熱。對(duì)于地面，常用的做法就是在傳統(tǒng)的做法上，在增加干鋪100mm厚的爐渣，起到保溫隔熱的作用。
2.6 門窗材料
采用節(jié)能窗，每平方米窗的冷暖能大幅降低，所以大力推廣使用節(jié)能窗。比如中空玻璃是一種集隔熱、隔音、防結(jié)露多功能于一身的優(yōu)異材料。另外提高外門窗的氣密性也是室內(nèi)保溫隔熱的重要節(jié)能措施。
結(jié)束語(yǔ)
住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)不但與建筑的規(guī)劃與設(shè)計(jì)有關(guān)，而且還涉及到了許多領(lǐng)域，比如新型設(shè)備、新技術(shù)、新型材料的應(yīng)用等，所以建筑師要綜合考慮，為落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和建立節(jié)約型社會(huì)盡自己的職責(zé)，造福人類。
