城市住宅的节能设计.doc

城市住宅的节能设计探讨随着经济建设的高速发展，城市人口的不断增加，能源消耗日趋紧张。我国建筑耗能指标明显偏高于发达国家，存在很大浪费。因此降低建筑能耗，发展节能型建筑成为国内建筑领域的大势所趋。目前住宅建筑的节能标准已经成为住宅建筑施工的强制要求，本文将以寒冷地区的城市住宅为蓝本，来谈谈城市住宅的节能设计。利用主导风向确定总体规划布局和平面形式根据寒冷地区主导风向合理设计建筑的朝向、间距及体量；合理组织小区内的空气流动；避免挡住常年夏季风向，使小区内的热量不易散失，容易形成热岛效应，从而降低了空调能效比和居住的舒适度。合理布置的建筑朝向可以使建筑物冬天可以保持室内的热量，避免冷风渗透；夏季能形成穿堂风，达到自然通风和降温的目的。充分利用自然风降温，缩短居住建筑使用空调的时间，达到节能的目的。同样，充分利用自然采光，减少人工采光，也能达到节能的目的。寒冷地区，利用冬夏季入射角的差别，结合朝向和住宅群的总体布局来选择合理的间距。满足冬季日照的基本要求。小区住宅不同体量的搭配，高、低层错落有致的排列往往能使各居室获得最大的天然采光。同时，体量的合理搭配也能促使小区气流的合理流动，形成良好的小区气候。严格控制建筑体型系数和外维护结构保温措施住宅建筑节能主要是由建筑物的外形，朝向，围护结构等因素决定的。设计时应考虑合理的体型系数，体型系数越大，单位建筑面积对应的外表面积越大，外围护结构的传热损失也越大。从降低建筑能耗的角度出发，应该合理考虑建筑的体型系数。合理的布置住宅平面，能组织起良好的夏季室内穿堂风，能使每个居室达到良好的自然采光。北面窗户尽量设计时不用飘窗并且比例合适，也有助于节能。建筑外墙使用合理的保温措施：保温材料，中空玻璃。使其满足国家及地区的节能设计标准。外部遮阳设计与外立面的结合外部遮阳可以阻断直射阳光透过玻璃进入室内，防止阳光过分照射和加热建筑维护结构，为室内营造舒适的热环境，降低温室和空调能耗。在与自然通风降温的手段相配合的同时，各种外部遮阳和隔热措施也要考虑能够与建筑外表面结合起来，并作为可行的方式降低对空调机械的依赖。尤其是东西向的建筑。可以设置活动遮阳或固定遮阳，并且可以用遮阳措施来丰富建筑立面，构成建筑细部。例如处于建筑阴影区里的立面不再设置遮阳板；并对外部遮阳措施的细部进行设计，可以用各种各样的材料、形式的遮阳板，以及不同的分割方式等。即达到了遮阳的目的，还可以形成千姿百态、各不相同的建筑立面，丰富建筑体型，并构成建筑细部，形成建筑造型语言。其实，遮阳与隔热的概念并非新鲜事物，在过去这类措施曾广为应用。按北京的日照条件，为日晒窗设置有效的遮阳系统。南向出挑钢架上置遮阳板依据北京冬至（27.3度）和夏至（73度）正午太阳高度角进行设计，在夏季可以减少接受太阳辐射量，而冬季又允许阳光进入室内。距模拟分析，采用遮阳板后太阳得热量减少约1/3。屋面作为直接吸热的部分尤其应该考虑，可以考虑设置屋顶架空层板或屋顶绿化来降低屋顶的热负荷，并且美化环境。屋顶还可以结合太阳能利用设计获得热量，提供生活热水或其它热源。利用太阳能太阳能是一种可再生能源，取之不尽，用之不竭，是最为环保的能源。我国目前应用的最多的是太阳能热水系统。将太阳能板装在屋面或阳台板外部，由集热板制取热水供采暖和生活热水使用，还可以通过热水吸收机制冷获得建筑所需要在的冷量替代空调制冷系统。太阳房作为另外一种太阳能应用技术也越来越受到社会青睐，不需要依靠任何机械手段通过建筑维护结构本身完成吸热、蓄热、放热过程，实现利用太阳辐射采暖，主要有四种形式：利用建筑南向大面积玻璃投射阳光直接受益；在室内增加集热墙加强太阳辐射获得能量，同时避免阳光直接射入室内；在建筑南侧设置阳光房，与主体房间用墙或窗户隔开，用于绿色植物栽培；在建筑屋顶设置蓄水池，通过水吸收太阳辐射。大量发展垂直绿化和屋顶绿化把绿色植物与住宅立面相结合，即可以美化环境又可以起到夏季隔热的生态作用。有绿色植被的墙体，可以通过叶片的吸收和反射作用降低燥热。有绿色植被的墙体比无植被的墙体平均温度可以低10摄氏度。但是由于植物生长和建筑的防水措施在技术上还存在有一定矛盾，所以还有待进一步深入研究。屋面绿化最好在多层建筑屋面上建造花园，以利抗震和荷载需求，在高层住宅的屋顶上建造屋顶花园，从技术和效益上不如多层建筑的屋顶花园。从建筑结构上分析，楼层越高顶层荷载传递的层次愈多，对抗震不利。因此屋顶绿化会增加建筑造价。其次，高层住宅的屋顶供水和排水比多层建筑要复杂。更为困难的问题是高层建筑屋顶的花木生长难题尚有待研究解决。高层建筑屋顶风力很大，而屋顶上为减轻荷载，需尽量减少种植土深度和容量，应尽量采用轻质人工合成种植土种植浅根植物。如屋顶花园的平面位置能否挡风、遮阳，并选用抗风、抗干热风等植物花卉品种等。建筑师、风景园林师和结构工程师们应通力合作，共同努力，妥善解决屋顶和天台造园艺术、建筑结构承重、屋顶防水排水构造和花木种植等一系列有别于地面造园的技术难题，协助开拓城市绿色空间，通过垂直绿化来改善城市生态环境。学习国外先进技术，积极寻求通风节能新方法良好的通风是决定人们健康和舒适的重要因素，通过通风，可以为人们提供新鲜的空气，降低室内温度和相对湿度，既可以有效地降低建筑运行能耗，又对人的身体健康有益处。应借鉴国外先进的通风新技术，以达到节能，健康，环保的目的。传统空调的新风系统在夏季由于室内外温度差异很大，因此不敢将室外的新鲜空气全部换到房屋内，一般只换20%左右，污浊空气在室内频繁循环，于是出现了头晕脑胀的“空调病”。国外先进的通风系统下送上回置换式新风系统，控制下送风出口温度低于室内空间温度23，这样在房间内的地面上就形成了浅浅一层经过过滤除尘、加湿除湿、使人体舒适的新鲜空气，由于人体体温高于室内空间温度，因此新鲜空气就会将人体包围住，使人吸入的每一口空气都是新鲜空气，大大有利于人体身心健康。从而即提高了居住人的舒适度，又节约了大量能源。在我国的城市住宅