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探析房屋建筑設(shè)計中的節(jié)能環(huán)保

文檔作者：朱海峰		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年01月29日
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城市建筑l規(guī)劃與設(shè)計I URBANISM AND ARCHITECTURE l PLANNING AND DESIGN
探析房屋建筑設(shè)計中的節(jié)能環(huán)保
Analysis of the Energy Conservation and Envi ronment Protection of Housing Construction
Design
■ 朱海峰■ Zhu Haifeng
【摘要】實現(xiàn)“綠色”生態(tài)安全的設(shè)計，從根本上充分利用
能源、減少材料的浪費、提高資源利用率，是房屋建筑設(shè)
計中的重要內(nèi)容。本文主要對房屋建筑設(shè)計中節(jié)能環(huán)保應(yīng)
該注重的要點進行了分析，以供同仁參考。
【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計節(jié)能綠色生態(tài)
lAbstract】Ac~eve the design of“green'’eeo—safety and fandamentally
fifll USe ofenergy,reduce material waste，and improve
resouroA~utilization are important parts of housing construction
de sign．This article carries out the an alysis ofthe main
points on which energy-saving and environment protection should
focus in the housing construction design to provide refe-
I℃nce forpeet
【Keywords】architectural design，energy efficiency,green ecology
一
、房屋外結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計
就目前來看，外圍結(jié)構(gòu)長期裸露在室外環(huán)境中
成為了建筑結(jié)構(gòu)溫度最高的部分。因為外圍結(jié)構(gòu)所
占面積比例大，與空氣、水等介質(zhì)接觸的時間比較
多，所以實現(xiàn)對建筑外圍結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計是房屋建
筑設(shè)計的核心內(nèi)容。節(jié)能設(shè)計是否符合規(guī)范，對于
實現(xiàn)高層建筑室內(nèi)溫度環(huán)境、節(jié)能降耗的目標具有
十分重要的作用。在當今國情的發(fā)展下，房屋設(shè)計
工作者一般使用較輕的、高效的保溫材料。一般是
要求將導(dǎo)熱指數(shù)低、容重低、吸水率低的保溫材料
設(shè)置在防水層和屋面板之間， 以達到節(jié)能的效果，
這就是我們所說的正輔法。與之相反的是倒鋪法，
它的主要內(nèi)容是將保溫層設(shè)置在防水層上，達到先
降低溫度再保持其穩(wěn)定的目的。采用倒輔法可以減
小環(huán)境因素對防水材料造成的自然或者人為破壞，
使材料被保護的很好，進而提高它的使用壽命；它
的不足之處是成本較高。我國目前房屋建筑主要采
用的節(jié)能設(shè)計手段是淺色坡屋面，這種技術(shù)的應(yīng)用
可以做到阻止?jié)B漏、高效排水、節(jié)能降耗、保溫隔
熱等，實用性特別強。深暗色屋頂日照的反射率比
較低，幾乎不到30％；其他非深暗色屋頂?shù)姆瓷渎?
高達65％，反射率越高，能源消耗得越少。
二、房屋建筑平面布局的優(yōu)化
綜合性地考慮建筑的平面布局是實現(xiàn)節(jié)能目標
的重要環(huán)節(jié)，包括它的體形、朝向、布局等等，都
要從全面的方向進行思考。一般在節(jié)能建筑的設(shè)計
中，外形比較簡單的建筑物性能反而更好。當外形
變得小巧、簡單后，它的體積系數(shù)隨之下降，與外
界交換的熱量也就慢慢地減少，因而建筑節(jié)能效果
不斷提高了。同時，通過適當?shù)慕ㄖw形的設(shè)計同
樣可以提高節(jié)能降耗效果。當體型縮小后，它在建
設(shè)、運營、維護中需要的物質(zhì)也減少了，造成的消
耗也相應(yīng)地降低。由此可以推出，建筑本身的節(jié)能
性也直接關(guān)系到建筑的朝向。由于在不同的季節(jié)，
建筑物接收到的陽光輻射以及熱量的損失都有差
異，而科學(xué)的建筑朝向能夠保證建筑物在夏季良好
的通風(fēng)、冬季可以避開冷風(fēng)侵襲。另一方面，較好
的環(huán)保節(jié)能效果可以通過巧妙的建筑布局實現(xiàn)。因
此為了減少空調(diào)和取暖的消耗、提供給住戶最大的
舒適住房，在用戶時常出入的大廳、主臥等等地方，
建筑設(shè)計師可以將其設(shè)置在日照、通風(fēng)都較佳的南
風(fēng)位置。此外，根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析，要使建筑物每
次的能耗下降8 kwh／(m ·a)，就必須使建筑物的
體形系數(shù)每次減小1％。
三、 圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化
圍護結(jié)構(gòu)粗分為內(nèi)圍結(jié)構(gòu)以及外圍結(jié)構(gòu)，內(nèi)圍
結(jié)構(gòu)是一個保護系統(tǒng)，如地板、樓面等，它與外界
空氣環(huán)境隔絕，相對來說比較封閉；外圍結(jié)構(gòu)則包
括外門窗、屋頂?shù)鹊龋c外界的交流比較頻繁。
1．外門窗
門窗屬于建筑物的外圍結(jié)構(gòu)中一個耗能較高的
部分，它的壁面較輕。在整體建筑物耗能方面，它
的消耗很大，所占比例大約是整體建筑散熱的一半。
因此，它的絕熱效果很差。這樣一來，改善其絕熱
性能便成了節(jié)能建筑設(shè)計中門窗設(shè)計的關(guān)鍵，我們
可以采取以下措施。
(1)在建筑規(guī)劃中要選擇適當?shù)拈T窗墻面面積
比
據(jù)資料和人們?nèi)粘５纳顚嶋H表明，窗戶是很
好的傳熱結(jié)構(gòu)，利用窗戶為媒介傳遞的熱量值大約
是相同大小墻體的4倍。從上面可以看出，減少空
調(diào)的能量損耗可以通過控制窗墻比的方法實現(xiàn)。
(2)提高外窗的遮陽效果
受外部空氣環(huán)境的變化，冬季散熱最嚴重的部
位就是外窗了。與屋頂、墻體等外圍結(jié)構(gòu)的散熱情
況相比，它的能耗要高4～5倍，嚴重使建筑物的
能耗增加。因此，減少日照面積來阻止外窗溫度的
上升、在建筑外窗內(nèi)部增設(shè)遮陽百葉降溫是必須的
程序。同時，為了使遮陽效果明顯，可以適當?shù)募?
長陽臺的挑出長度。
(3)改善外窗的保溫性能
中空玻璃或是多層玻璃是很好的保溫材料，使
用它們可以依據(jù)空氣間層熱阻大的特性降低能耗。
也可以選用貼熱反射薄膜，最好是隔熱效果較好的，
這樣才能達到預(yù)期的效果。
2．外圍結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計
外圍結(jié)構(gòu)由很多空間結(jié)構(gòu)組成，其中外墻所占
的比重是最大的。隨之它的能耗也十分大，約占了
整棟樓的1／4。外墻結(jié)構(gòu)除了安全圍護和基本承重
等基本功能外，在設(shè)計中采用高質(zhì)量、低耗能的墻
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體材料，既有利于施工質(zhì)量的提高，也提高了人們
生活品質(zhì)。另外，它是建筑熱工特性中的一項重要
指標。建筑體型系數(shù)除了達到各項標準之外，我們
要協(xié)調(diào)好整體的布置，減少錯落和凹凸不平的狀況。
在正常情況下，應(yīng)該控制于0．3之內(nèi)，而住宅的整
體長度應(yīng)該擴大到5．5 cm 為佳。只有這樣，外圍
結(jié)構(gòu)消耗的熱量才會降低，我們的節(jié)能目標才會實
現(xiàn)。在建筑物的朝向方面的選擇也是不容忽視的細
節(jié)，建筑物面向南面是滿足節(jié)能要求的最佳途徑。
3．屋頂結(jié)構(gòu)的設(shè)計
在眾多圍護結(jié)構(gòu)中，得到陽光直接照射的建筑
物便是屋頂了。屋頂?shù)谋韺訙囟仁撬袊o結(jié)構(gòu)中
最高的，它的耗熱量大約占整個建筑熱量消耗的
7～8成，降低它的耗熱量應(yīng)作為我們的一項重要工
作。我們發(fā)現(xiàn)，設(shè)計師可以直接將設(shè)備間設(shè)置在屋
項或是把隔熱層設(shè)置在屋頂，形成二次隔熱來降低
熱量的吸收率，這在一定程度上減少了屋頂溫度對
人們生活的影響。再綜合考慮別的角度對屋頂設(shè)計
的影響，比如屋面顏色的選擇。根據(jù)物理知識，我
們知道淺色的反射能力相對較強。而在現(xiàn)實中，我
們也證實了非金屬的淺色屋面相比于深色的屋面有
更高的反射率。在選擇屋頂形式時，我們同樣可以
通過對比，分析各種形式的特點。最后發(fā)現(xiàn)，采用
倒置式、有蓄水屋、淺色的屋頂具有重要的實際意
義。
四、充分利用太陽能
太陽能作為一種可再生、清潔能源，能顯著提
高建筑的節(jié)能效果。通過對太陽能資源的開發(fā)和利
用，我們在節(jié)能設(shè)計的層面上開拓了一個新形式。
這種形式也具備著環(huán)保、健康的優(yōu)點，值得我們廣
泛提倡。太陽能資源的運用空間十分廣闊，如可以
利用太陽能為房屋提供照明、供暖等。房屋設(shè)計人
員要充分考慮和利用我國現(xiàn)有的豐富太陽能資源，
把它融入房屋設(shè)計中去。使房屋的整體節(jié)能水平得
到提高，使我國房屋節(jié)能降耗的目標早日實現(xiàn)。
五、結(jié)語
總之在實踐中，設(shè)計工作者要關(guān)注新型建筑保
溫材料的種類、建筑設(shè)計理念的發(fā)展、以及建筑節(jié)
能措施等內(nèi)容。并結(jié)合實際情況，注意將房屋節(jié)能
設(shè)計和具體的房屋建筑設(shè)計相結(jié)合，設(shè)計出更多的
節(jié)能建筑，打造出真正的高品質(zhì)、綠色安全、健康
的建筑。
參考文獻
[1]劉宇．采取四項措施做好建筑節(jié)能工作[J]．住宅
科技，2010(U)．
[2]劉麗．淺談建筑節(jié)能檢測技術(shù)[J]．科技信
息，2008(16)．
(作者單位：上海復(fù)旦規(guī)劃建筑設(shè)計研究院，上海
200433)

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