居住空间节能设计

1、济南大学居住空间节能设计姓 名：学 号：班 级：学 院：专 业：完成日期：2010年11月28日摘要：随着人们生活水平的提高，人们在住宅中的活动空间也发生了根本性的变化，起居活动已从原来的卧室中分离出来，厅或起居室成了住宅中的主要活动空间。这个主要空间应该争取良好的朝向。南向的起居厅，能更新有效地利用冬季的日照而得热，减少夏季的太阳热辐射，减少住宅中的日常消耗。总之，住宅的起居厅向南，可以充分利用自然能源，改善住宅内的热环境，更加适应现代生活形势下，人们对舒适的建筑热环境的日益迫切需要。这对我国正蓬勃发展的，量大而面广的住宅建筑来讲，是一个直接而有效的节能空间设计。关键词： 住宅设计；空间；建

2、筑节能1. 建筑朝向的选择建筑朝向的选择，涉及到当地气候条件、地理环境、建筑用地情况等，必须全面考虑。选择的总原则是：在节约用地的前提下，要满足冬季能争取较多的日照，夏季避免过多的日照，并有利于自然通风的要求。从长期实践经验来看，南向是全国各地区都较为适宜的建筑朝向。但在建筑设计时，建筑朝向受各方面条件的制约，不可能都采用南向。这就应结合各种设计条件，因地制宜地确定合理建筑朝向的范围，以满足生产和生活的要求。 各种建筑朝向墙面及居室内可能获得的日照时间和日照面积。建筑物墙面上的日照时间和日照面积。建筑物墙面上的日照时间，决定墙面接受太阳辐射热量的多少。冬季因为太阳方位角变化的范围小，在各朝向墙

3、面上获得的日照时间的变化幅度很大。以北京地区为例，在建筑物无遮挡情况下，以南墙面的日照时间最长，自日出至日没，都能得到日照。北墙面则全日得不到日照。在南偏东（西）300朝向的范围内，冬至日可有9小时日照，而东、西朝向只有4.5小时日照。夏季由于太阳方位角变化的范围较大，各朝向的墙面上，都能获得一定日照时间。以东南和西南朝向获得日照时间较多，北向较少。夏至日南偏东及偏西600朝向的范围内，日照时间均在8小时以上。筑物室内的日照情况，同墙面上的日照情况大体相似。以北京地区（窗口宽2.10米,高1.5）为例，在无遮挡情况下，冬季在南偏东（西）450朝向的范围内，室内日照时间都比较多，冬至日在这个朝向

4、上，均有6.5小时以上的日照时间。同时由于冬季太阳高度角较低，照到室内深度较大，所以在南偏东（西）450朝向的范围内，室内日照面积都较小。在北偏东（西）450朝向的范围内，冬至日室内全无日照。 夏季在南偏东（西）300朝向的范围内，日照时间不多，而且日照面积很小，夏至日室内日照为45.5小时之间，日照面积只有冬至日的47.3%。在东、西朝向上，夏季室内日照时间较多，而且日照面积很大，在夏至日室内日照时间有6小时，日照面积为冬至日的2.7倍。在北偏东（西）450朝向的范围内，夏至日室内日照时数有35小时，日照面积也比东、西朝向少。从日照时间和日照面积的分析来看，北京地区的最佳建筑朝向在南偏东（西

5、）300朝向的范围内。示意图如下：例图1-1 北立面例图1-2 南立面2. 窗户及阳台的设计随着我国住宅建设向产业化的发展，人们对居住的功能质量提出了更高的要求。特别是对传统改造的呼声最高，窗户的功能质量越来越受到人们的重视。 目前，我国门窗用料已从单纯的、向复合材发展，从单一功能向多功能发展。一些业内人士通过对国外门窗行业的考察和对我国门窗行业现状的分析，对我国住宅门窗未来发展提出了建设性建议。在窗的开启方向上主要是发展推拉式门窗，开发新型中悬和上悬式窗，在有节能和要求的房间内适用。窗型的发展趋向小型化、灵活化，以适应现代小型卧室的要求。推拉式窗，开启方便、灵活，不占空间，有利于窗台细部的处

6、理，如设花槽等。在窗的发展上，专家建议阳台窗向落地推拉式发展。新型的小康住宅设计强调厅的作用，并扩大阳台的进深。采用落地式窗，不但室内增大明亮度及日照，而且加强室内外的联系，扩大视野，使室内外联成一片。南方地区更需要落地式门窗，有利通风。面窗是另一种待开发的新产品。坡屋面结构是一种保温、防热和防漏的较好形式，又是合理利用空间、增加居住面积的好形式。目前，国内适合坡屋面用的采光窗、通风窗等各种开启和不同形状的窗几乎没有。窗将向长条窗发展，设在厨房吊柜和之间。卫生间主要发展通气窗，具有防视线和通风两种功能。对于住宅门的发展，专家建议应重点发展住宅推拉和折叠门。这两种产品，特别有利干小面积的厨房、卫

7、生间使用，能起到发展小空间的作用。此部分关键在于五金、连接技术，要求轻便、低噪音密闭、易清污，此类产品在国外住宅中大量采用。随着我国住宅水平的提高，其发展前景十分广阔。据以上分析，应从以下几个方面发展住宅门窗： 向高质量、高档次发展。特别要强调门窗具备保温、节能要求，具备美观和强度。要发展轻型门窗，增加品种。要大力开发新型门窗、小五金产品，提高五金件的功能和质量。3.绿色建筑材料的选择绿色建筑是指为人类提供一个健康、舒适的工作、居住、活动的空间，同时实现最高效率地利用能源、最低限度地影响环境的建筑物。它是实现“以人为本”、“人建筑自然”三者和谐统一的重要途径，也是我国实施二十一世纪可

8、持续发展战略的重要组成部分。 绿色建筑遵循可持续发展原则，体现绿色平衡理念，通过科学的整体设计，集成绿化配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术，充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一。绿色建筑具有选址规划绿色合理、资源利用高效循环、综合措施有效节能、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等六大特点，不仅可满足人们的生理和心理需求，而且能源和资源的消耗最为经济合理，对绿色环境的冲击最小。我国是一个农业大国,农业废弃物来源广泛、资源丰富、价廉易得、成本低,有很强的市场竞争力,并且节省能源、减少污染、保护环境,生产的墙体

9、板材具有重量轻、强度好、安装方便等特点,符合绿色建材的指标要求。用农业废弃物可生产麦秸均质板、纸面草板、植物纤维水泥板、麦秸人造板和秸秆镁质水泥轻质板等新型墙体材料。利用建筑垃圾生产墙体产品是可行的,是节约资源、保护环境、实现绿色墙材的有效途径。目前我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%40%。我国建筑垃圾应用于墙体材料的研究生产尚处在起步阶段,已开发成功的产品有轻质砌块。石膏墙体材料包括纸面石膏板、纤维石膏板、石膏刨花板、石膏砌块与石膏空心条板等将得到很大的发展。因为石膏建材加工工艺简单,生产能耗低,具有重量轻、凝结快、防磁辐射、耐火性好等许多良好特性。石膏产品施工方便,在长期使用过程

10、中不会有任何有害气体释放,无放射性,可调节空气湿度,并节省能源,是典型的绿色建材产品。仅以纸面石膏板为例,作为一种轻质墙体和吊顶新型节能建材,具有质轻、防火、隔热、吸音、防震、收缩率小、可钉、可钻、可锯、可刨、可粘结等性能,在发达国家住宅建设和高层建筑中得到广泛应用,在我国有着巨大的市场潜力。4. 保温材料与保温技术的设计保温材料在墙体及围护结构中的应用保温材料是实现建筑节能的最基本的条件，各国在建筑中采用了大量的新型建材和保温材料。实心砖已普遍被空心砌快和多孔砖所代替，在空心砌快的墙体中，为了提高墙体的保温性能，隔断在砌块之间形成的空心通道的气流，还在各空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃矿物棉或

11、散状矿物棉等松散填充绝热保温材料。在建筑物的围护结构中，不论是商用建筑还是民用建筑，一般采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料。墙体的保温基本上有三种形式；保温、外保温和夹心保温。居民建筑的墙体结构是最外面一层为木质或塑料质的墙板，然后是一层硬质的泡沫塑料，里面就是墙的标准主体、木框结构等。另外一种典型墙的结构是在空心砌块或空心砌筑好的墙体空腔中，填充密实，同样能起到很好的保温作用。保温材料在屋顶上的应用：国外的民用建筑屋顶一般采用尖顶的较多，在尖顶的阁楼空间紧接屋顶的下面都装有供空气流通的通道，既能解决空气的流通，又可起到一定的保温隔热作用。同时在天花板的上面，一般都要铺设玻璃棉或矿

12、物棉毡、垫，或在此空间直接吹入松散的保温棉，有的直接吊装由玻璃棉或岩棉等保温材料和装饰贴面复合而成的天花板。保温材料在地面中的应用：国外大部分建筑都有地下室和地下空间，居住和活动空间的地板并不是直接暴露在外界环境中，这就为生活空间的保温创造了有利条件。但是如果地下室和地下空间不是采暖空间时，尤其是在冬季，仍会有相当多的热量，通过一楼的地板传出。因此，在建筑物的一楼地板下面，仍然需要填充高密度的保温材料。同时，在地下室的混凝土地坪和地基与土壤之间铺设一定厚度的刚性和半刚性保温材料。5.太阳能的高效利用高效利用太阳能提供住宅建筑的复合能量系统，以满足住宅的使用功能需求以及安全、便利、舒适、健康的环

13、境需求，是发展太阳能建筑的目标。因此，太阳能建筑不仅关注光热、光伏等现代科技与住宅建筑的和谐应用，而且更加关注生态设计理念的传播和传统被动太阳能建筑理念的提升。全方位的被动设计理念指不采用特殊的机械设备，而是利用辐射、对流和传导使热能自然流经建筑物，并通过建筑物本身的性能控制热能流向，从而得到采暖或制冷的效果。其显著的特征是，建筑物本身作为系统的组成部件，不但反映了当地的气候特点，而且在适应自然环境的同时充分利用了自然环境的潜能，目的是全面解决建筑设计固有的问题。包括：最大限度地利用自然采光，降低人工照明的能耗，改善住宅室内光环境，满足生理和心理上的健康需求。充分利用并控制住宅的日照环境，保证

14、居室卫生、改善居室小气候、提高舒适度。例如，采用建筑遮阳设计，以减少炎热夏季的阳光直射(对深圳地区的建筑节能模拟测试显示，建筑遮阳可减少夏季空调能耗2332）；按照被动采暖设计，能够充分利用寒冷冬季的太阳直射和辐射能量；创造宜人的建筑光影环境，以暗合和尊重人体的生物节奏；等等。应用最多的活动外遮阳设施不但可以达到上述目标，而且还能够创造丰富的建筑肌理形象。提高绿化率，减少硬质地面。夏季住区环境温度升高一度，建筑制冷能耗增加10因此，合理的规划不仅要保证住宅的合理朝向和间距，还要保证住区的绿化率和绿化均匀度，从而达到建筑遮阳、降低环境温度的目的。另外，落叶乔木的冬夏变化，住区水环境的合理设计，同样改变着建筑的外部热环境。因此，回归自然的山水园林景观容易受市场追捧。我国具有丰富的太阳能资源，年日照时数在2200小时以上地区约占国土面积的23以上。对太阳能应用的预测结果为，在正常发展和生态驱动发展两种模式下，2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别达到47%和10% 。结束语：节约能源是中国的基本国策，居住空间节能是国家节能工作的重要组成部分，也是贯彻可持续发展的重要战略，全面推荐居住空间节能，有利于保证国民经济持续