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住宅建筑节能探究3篇

时间:2023-01-05 09:49:36

导语:在住宅建筑节能探究3篇的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了一篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。

住宅建筑节能探究3篇

住宅建筑节能探究篇1

1生态气候建筑设计概述

1.1生态节能建筑的设计原理

可以利用被动式低能耗的建筑设计方法,在稳态热平衡理论的指导下,结合建筑所在地区的气候条件,设计气候生态型节能住宅,使住宅建筑在建造和使用过程中更加节能环保。通过最大限度地利用气流、光照等自然条件,在保证室内环境舒适度的前提下,研究建筑和室内外环境的相互作用,实现生态建筑的超低能耗或零能耗,以达到节能减排的目的。

1.2生态节能建筑的设计特点

人类生活的舒适度与周围环境的微气候直接相关,但很多时候微气候会依附于地区性和局部气候,具体关系如表1所示。

1.3设计意义

生态节能型建筑以环保节能为出发点,利用地域环境的气候条件,提高建筑对太阳能、风能等可再生资源的利用率,减少对化石能源等不可再生资源的使用,满足了人类对居住质量和绿色环保的双重要求[4]。在设计和建造生态气候住宅时,要以保护自然环境为前提,充分挖掘自然资源的潜力,达到节能减排的目的。与欧美等发达国家相比,我国研究生态节能住宅的时间较短,结合气候条件进行建筑设计的经验也不多[5]。如今,政府提倡各行业要走可持续发展的道路,因此,生态气候建筑设计的理论研究和实践探索还有很大的发展空间。

2生态节能气候建筑的设计方案

2.1整体规划布局

建筑地区的气候条件一般与地理环境有很大关系,在设计气候生态型建筑时,设计人员要考虑建筑周围的山体地势和海拔高度,还要关注各个住宅建筑的间距密度以及建筑群的整体高度,保证每个住宅都能接收到最多的太阳能,并且在规划建筑群的过程中,要充分考虑通风对建筑的影响,提高建筑和周围环境的协调性,使建筑与地域气候更好地结合。

2.2生态节能建筑的结构设计

2.2.1控制气流在设计建筑时,可以充分利用风能调节建筑微环境的温度。在炎热的夏季,要减少建筑空间内的风阻,开放建筑对面的风向,利用风能带走建筑群中的热量;而在寒冷的冬季则正好相反,要阻挡寒冷的北风进入建筑内部。所以,建筑群的布局应以北高南低、北密南疏为宗旨,建筑的北面比较封闭,以抵挡冷空气;建筑的南面则相对开放,有利于冬季采光和夏季通风。

2.2.2建设通风竖井在气候生态建筑中,利用热压原理向外拔风,可以达到通风节能的目的。因此,在对建筑进行设计时,除了要利用过堂风,还可以在建筑内部设立通风竖井。在竖井的上部设立排风口,帮助排除室内污浊的热空气,再从底部引进新鲜的外部冷空气,可以达到降温的目的。竖井的调温效果与进出风口的高度差和室内外的温度差呈正相关,为了使热压通风效能更明显,可以利用高层建筑的楼梯间、拔风井等结构,增加进风口和排风口之间的高度差,并在开口处设置开关。当夏季气温较高时,将建筑内的热空气向外排出,冬季到来以后,就将出风口关闭,通过热空气层和外界隔绝,以达到保温的效果。

2.2.3设置热缓冲空间在生态节能建筑中,热缓冲空间是一种十分重要的节能设计,在设计之初,对建筑空间的热环境进行构造划分,将对温度要求较低的走廊、门厅等区域作为室内和室外环境的缓冲区域,以降低室外气候对室内环境的不利影响。例如,对于大多数建筑来说,大厅是室内和外部环境的过渡空间,在大厅中设置可以开闭的门廊,并在门廊的外墙上多设置一些玻璃门窗,就形成了热缓冲区域。当夏季温度升高时,门廊又可以对室内外的通风起到缓冲作用,防止热空气直接进入室内。

2.3生态气候建筑的节能措施

2.3.1减少散热面积生态气候建筑的体型系数是影响热循环的重要因素,当建筑体积不变时,体型系数越大,说明建筑的表面积越大,散热面积也会随之增大[6]。因此,在设计建筑的造型和空间布局时,要灵活运用建筑材料,使建筑结构紧凑简洁,尽量将建筑外形设计成圆柱形或方形,以减少建筑的表面积,降低建筑的体型系数。

2.3.2增加立体绿化住宅区的水体和绿植不仅能净化居住环境的空气,还能在蒸发吸热的过程中加速空气对流,在一定程度上起到调节温度的作用。因此,在建筑的地面、屋顶、阳台和垂直墙面上都可以种植绿植。对于绿植种类,应选择树干高大的落叶型乔木,这种植物在夏季可以遮挡阳光,打造阴凉通风的环境;在冬季能抵挡狂风对建筑的侵蚀,营造绿色节能的居住环境。同时,在建筑的楼顶,也可以通过覆土或蓄水灌溉的方式种植绿植,能达到保温隔热、减少城市热岛效应的效果。在建筑的垂直墙面上,无需像以往那样在墙上种植爬山虎等攀援植物,而是设置双层通风的绿化结构,增强墙体的自身散热功能。同时,从生态学的角度来看,墙体植物夏季繁盛、秋冬落叶的自然规律,也会使建筑和自然气候融于一体。

2.3.3使用环保材料和可再生能源在生态气候建筑中,可以在建筑布局和空间形式的构造上加入节能设计。利用可再生资源,减少建筑的能耗,构建建筑体内的微气候环境。主要方法:(1)以现代技术理念为设计核心,采用节能环保的绿色材料,增强建筑墙体的保温隔热功能,维护住宅建筑的微环境。(2)利用建筑区域的地下水和地表浅层土壤进行热量置换,使建筑的夏季通风和冬季采暖过程更加绿色低碳。(3)充分利用太阳能为建筑提供能源,如光伏发电、太阳能取暖以及太阳能热水器等,增加可再生资源的使用效能。(4)在建筑的中央或表面设置绿化敞开空间,减少建筑产生的热岛效应,优化建筑内部的气候环境。

3结语

如今,建筑行业也在提倡可持续发展,气候条件也成为节能建筑设计的重要因素之一。绿色节能建筑应结合地域环境的气候特点,以传统建筑的设计原理为发展基础,以低碳环保为发展要求,利用自然资源,减少建筑能耗,在保证室内舒适度的前提下,达到节能减排、低碳环保的效果。在建筑形态的设计上,要充分考虑当地的气候条件,规划北高南低、北密南疏的建筑空间布局,尽量做到夏季通风、冬季保温,并设计能应对气候变化的建筑结构,降低建筑的体型系数,调节建筑室内的微气候,设计低碳环保、宜居舒适的绿色节能建筑。

作者:唐艳芝 单位:南通开放大学

住宅建筑节能探究篇2

随着我国建筑行业的快速发展,其对于能源的需求量逐年增加,加之我国能源较为短缺,这在很大程度上加剧了能源紧张的局势。为了降低能源消耗,提高能源的利用率,我国提出了“节能减排”社会发展建设要求,并且得到了各行各业的关注。尤其建筑行业作为能源高消耗产业,必须严格执行节能减排政策,注重绿色节能设计理念的合理运用,同时尽可能地选用绿色节能技术、节能材料,降低能源方面的消耗,促进建筑行业的绿色发展。

1我国住宅建设节能设计的现状

目前在建筑节能方面,虽然国内已经取得了显著性的发展成效,但仍然处于发展阶段,还有很多问题有待解决,需要我国加大对这方面的研究力度,对于当前这些问题加以解决,其中主要体现在以下方面:第一,设计理念作为建筑设计的灵魂,直接影响着最终的设计效果,但从目前住宅设计角度来看,其设计理念较为局限,较为简单、滞后,主要停留在外围护结构保温设计方面;第二,在实际的设计过程中,设计单位往往侧重于保温材料的效果,并没有给予成本方面足够的重视,缺乏对成本管理。虽然在建筑设计过程中,其设计具有一定的节能效果,但成本造价相对较高,往往超过了预期的成本。具体而言,与国外发达国家相比较,我国节能设计起步较晚,还有很多需要完善和改进的地方,各个方面发展不成熟,例如技术应用、节能产品等尚未得到政府的认可,致使难以取得预期的效果。随着建筑市场竞争日益激烈化,为了取得市场竞争的主动权,各个国家纷纷着手于建筑节能方面的设计,届时将会在某种程度上刺激国内节能产品等快速发展,国家也应提高资金及技术上对建筑节能理论、设施建设、科学研究的支持力度。

2节能措施在住宅建筑设计中的应用

2.1住宅建筑的布局和体型设计在住宅建筑设计过程中,设计者要注重对住宅周边自然地理环境融合方面的全方位考虑。同时,还需要对当地民俗民情及生活习惯进行考虑。在建筑布局设计过程中,根据建筑结构布局、楼间距、住宅朝向等方面做好设计工作,具体主要体现在以下方面:第一,在住宅建筑整体布局方面,设计者要把控好全局,从整体的角度进行布局,根据具体情况,严格控制好住宅建筑的间距,并注重细节方面的掌控,合理设计建筑物的朝向,以此满足每户的采光需求;第二,在建筑外型设计过程中,设计者需要考虑居民与节能要求间的平衡。一般情况下,其中建筑体型宜选择简单的结构,切勿过于复杂。既要保证整体设计的合理性,又要注重结构方面的控制,进而达到整体布局的效果。

2.2住宅建筑平面节能设计在进行住宅建筑平面节能设计时,需要严格遵循以下方面原则:第一,在实际的设计过程中,基于安全方面的考虑,要最大限度减少建筑外围护栏结构面积。这种设计方式,无论在冬季还是夏季,整体设计都彰显了一定的优势,体现出了设计水平同时,降低了住宅建筑能源方面的消耗。第二,设计单位在进行热环境设计时,为了保证设计的合理性,需要提高对太阳能的利用效率,最大限度发挥可再生资源,这也是当前我国大力倡导的设计方式,既满足了节能环保的设计需求,又保证了节能设计的效果。

2.3住宅建筑的围护结构和材料设计(1)屋面节能设计。在住宅建筑设计中,设计者过于占地面积较大的屋面设计,而忽视比例较小部分,这种设计方面的缺陷,严重影响着总体设计效果,但屋面影响着顶层楼房舒适度。设计单位在进行屋面节能设计时,必须严格执行其设计标准,具体主要体现在以下几个方面:第一,在进行屋面技能设计时,要想减少屋面厚度,就需要保证材料的质量,尽可能选择密度较高的保温材料;第二,材料选择时,切勿选择吸水率大保温材料。当前这种材料往往存在一定的缺陷,对于屋面保温效果具有较大的影响,难以实现保温效果最优化。尤其现阶段,随着住宅建筑不断规模化发展,倒置式保温屋面与高效保温材料屋面,成为住宅建筑屋面设计普遍使用的屋面。(2)墙体节能设计。从住宅建筑面积角度来讲,建筑墙体占据比例较大,也是整个建筑设计的重点。在墙体节能设计过程中,复合墙体节能为常见的设计形式。通过对当前这种墙体的运用,有助于发挥墙体的热工性能。通常情况下,根据墙体主结构与复合节能材料间的位置关系,墙体节能设计可分为外部保温技术与内部保温技术,而当前这种节能设计方案的实施,不仅满足了新建住宅区节能设计各方面要求,还有助于在旧楼改造中广泛运用。(3)外窗节能设计。根据大量的实践研究发现,建筑的热工性能存在很多影响因素,其中包括玻璃种类、遮阳措施、外窗窗框材料。如果不对这些因素加以考虑,必然会降低其整体性能。基于此,在外窗节能设计过程中,要想降低能源方面的消耗,则需要尽可能地选择新型保温节能外窗,同时要重点加强对材料选择上的管理,选用热工性能较好的材料。此外,门窗设计同样影响住宅空调系统的整体能量。基于此,在实际的设计过程中,相关设计人员要结合当前具体实际情况,有针对性地开展门窗设计,确保整体设计的合理性。

3结束语

综上所述,在能源消耗量日益增加的背景下,建筑行业要降低能源消耗,注重向着节能方向发展。住宅建筑设计作为建筑的重要内容,在实际的设计过程中,往往涉及诸多方面的内容,设计单位要从多方面加强考虑,结合当前的形式,注重绿色设计理念的应用,同时尽可能选择绿色装修材料,做好细节方面的设计管理,充分利用可再生资源,走节能环保的路线,进而实现住宅建筑节能设计的目标,推动建筑行业实现可持续发展。

参考文献:

[1]马厚兴.生态住宅设计及其节能新技术[J].中国住宅设施,2017(8):40-41.

[2]邱永亮,朱菊梅.住宅建筑节能优化设计的探讨[J],陕西建筑,2018(11):63.

[3]代金,姜曙光,周洋.新疆寒冷地区外窗对住宅能耗的影响[J].石河子大学学报,2018(6):14.

作者:王桂英 单位:山东省日照市东港区后村镇便民服务中心

住宅建筑节能探究篇3

高层住宅具有建筑规模较大、楼层较高、容纳居住者较多的特点,与普通建筑相比,高层建筑内部系统的运行会消耗更多的资源。在我国社会能源紧张问题不断加剧的背景下,绿色技能建筑理念取得了很大的发展,已经成为我国建筑工程行业的主要发展方向。高层建筑节能技术是其中的关键内容,但是当前节能技术应用还没有实现预期目标,现有的节能技术还存在着一定的局限性,需要不断创新节能技术以及节能技术在高层建筑中的应用形式。

1高层住宅特点及其节能设计的必要性

1.1高层住宅基本特点高层住宅建筑是当前建筑工程施工的主要方向,具体是指建筑高度大于27m的住宅建筑,层数为10层及以上。高层住宅建筑的总体结构高度比较高,是高层建筑的最主要特点,其内部可以容纳更多的住户,也就能够节约更多的建筑用地资源。此外,高层住宅建筑在设计过程中对于建筑物的稳定性、建筑物的安全性以及防震性能等要求更加严格,因此其在具体的设计过程中也具有施工复杂的特点。

1.2高层住宅节能设计的必要性随着我国社会生产力的不断提高,社会生产所产生的能源总消耗量不断增加。在此背景下,绿色节能理念不断深入人心,节能理念对建筑行业产生了很大的影响,高层住宅设计越来越注重节能设计,通过节能技术能够降低高层住宅运行所产生的多种能源消耗,还能够优化能源消耗结构。因此,在当前高层住宅建筑设计过程中,要求对住宅设计完成主体节能设计,减少高层住宅设计施工中的生产物资使用,实现整个项目的能源节约。另外,通过高层住宅建筑节能施工设计,还能够帮助高层建筑完成综合节能措施应用,确保建筑施工展开更加合理,实现对建筑工程项目施工成本的有效管控,促使工程施工效益提升。

2高层住宅建筑节能设计要点分析

节能设计是现代高层住宅的主要设计内容,通过科学的节能设计方案,能够降低高层住宅的资源消耗,减少不必要的能源浪费,从而达到节能设计目标。但是高层住宅内部结构较为复杂,节能设计会受到多种因素的制约,因此需要准确把握节能设计要点。

2.1完成各项准备工作在高层住宅建筑节能设计过程中,首先需要做好高层建筑节能设计准备工作,才能够实现节能设计目标。准备工作主要包括以下几点内容:(1)高层住宅项目设计过程中,设计人员首先需要探明高层住宅内部基本结构,以及该节能工程的设计目标,掌握节能设计的基本要点。一方面,在节能设计过程中,需要确保设计团队人员具有专业的设计能力,团队人员具有整体的设计理念,同时要求高层住宅建筑节能设计人员完成初步规划设计方案,并检验设计方案的科学性,确保设计方案能够满足节能设计目标需求。另一方面,需要加强设计人员以及施工人员的资格证审查以及岗前培训,确保所有人员的专业能力符合标准。(2)高层住宅节能设计过程中,还包括各项设计资料准备,将所需要使用的施工资料准备齐全,为后续的节能技术施工打下基础。例如,在高层住宅建筑节能设计过程中,需要对高层建筑的主体结构设计方案和资料进行分析,对当地的天气环境、地质资料等进行分析,从而保证高层建筑节能设计应用更加科学,在最大程度上增强高层住宅节能设计效果。

2.2完成节能新理念应用节能设计是现代建筑工程设计的主要方向,在当前建筑工程行业发展中,已经积累了相关的节能设计经验,对于节能设计应用有非常重要的作用。(1)BIM技术的应用。BIM技术是当前建筑设计中应用的重要技术,可以完成建筑三维模型的设计,并通过立体化的模型建立分析,完成对建筑模型的合理设计应用,确保建筑设计更加有效,也能够在最大程度上提升建筑设计效果。并且借助BIM技术的三维立体建模优势,可以完成高精度的节能设计,也能够最大程度上增强建筑节能技术的应用效果。(2)建筑节能施工过程中,可以完成对预制装配式建筑的节能设计。预制装配式建筑工艺是当前建筑节能设计施工的重要模块,对于建筑整体施工而言有非常重要的意义,一定程度上也关系到建筑施工效果,确保建筑施工更加合理有效,实现整体的节能。预制装配式建筑主要是完成对建筑结构的预制加工,减少了传统现场施工中的资源浪费问题,从而确保建筑施工应用更加有效。预制装配式建筑具有节约裁量,施工效果较好的特点。(3)在当前高层住宅建筑节能设计过程中,还应该注重对住宅建筑材料进行节能设计,使用新型节能环保的设计材料,对于项目的整体节能设计处理更加有利。

3高层住宅建筑节能设计分析

高层住宅建筑总体节能设计应用非常关键,对于住宅建筑的节能设计而言有非常重要的作用,通过对节能整体设计的规划和统筹,能够在高层住宅中建立一个完善的节能系统架构,从而使各项节能措施能够高效应用,确保住宅设计更加合理。文章研究的施工项目为某地区的高层建筑施工,施工建筑面积达到48500m2、建筑高度为74m,其中包括11层建筑结构,而第1层为商业中心结构,其总体高度为7m,包括一侧地下车库结构。以下是对建筑工程的节能设计总体分析。

3.1总体结构节能设计在项目设计中,利用了BIM技术对建筑的主体结构进行设计,利用BIM技术完成了高层建筑的主体模型设计分析,完成对建筑物的整体分析,确保设计展开更加合理,也能够最大程度上提升设计效果,确保设计展开更加合理关键。(1)高层建筑节能设计过程中,利用BIM技术设计剪力墙核心筒+钢框架核心结构设计,该结构具有良好的稳定性,同时能够减少建筑工程设计过程中的合理应用,确保建筑设计实施更加有效。(2)高层建筑节能设计过程中,在建筑结构施工中完成桩基设计,选择钻孔灌注桩工艺进行桩基设计,其设计区域厚度为1.5m,确保施工中用料合理,实现整体节能。(3)要求总体节能设计过程中,其节能面积达到310000m2,实现良好的节能管控。通过对建筑工程进行总体的节能控制,能够确保建筑节能设计更加有效,也能够最大程度上提升节能设计效果[1]。

3.2高层建筑保温节能设计在该项目节能设计过程中,要求完成保温节能设计,建筑保温系统是高层建筑施工设计过程中的重要内容,对于建筑施工而言有非常重要的意义,一定程度上也关系到建筑节能效果,对于建筑工程总体施工而言有非常重要的作用,一定程度上也关系到建筑工程的施工质量。在实际的项目设计中,针对保温层进行了节能设计。(1)屋面保温层节能设计中,主要分为5层设计。①完成细石混凝土+内配筋设计,其设计厚度在40mm以上。②完成水泥砂浆找平层设计,其设计厚度在20mm左右。③完成泡沫玻璃保温层设计,其厚度控制在120mm。④完成泡沫混凝土设计,其厚度设计为40mm。⑤完成对钢筋混凝土面板的设计,其厚度为120mm。通过屋面保温层的节能设计,确保节能设计更加有效。(2)完成对墙体的保温层设计。其中非透明墙体保温层设计选择岩棉板保温层设计,其厚度为100mm。砌体外墙的保温层设计为三层保温层设计,其中包括无机保温砂浆设计,厚度为20mm,同时加气混凝土砌块设计,其厚度为200mm。最后完成水泥找平层的合理设计,其厚度为20mm。(3)保温层设计过程中,完成对节能材料的合理使用,其中包括泡沫混凝土、岩棉板、玻璃棉以及加气混凝土砌块等设计,确保设计展开更加有效,提升节能设计效果[2]。

3.3预制装配式建筑的节能应用在该项目实施过程中,对部分建筑结构采用预制装配式建筑工程完成项目节能设计,确保高层建筑节能设计更加有效,提高建筑整体节能性。(1)建筑节能设计过程中,完成可预制楼板的设计应用,采用PC预制楼板完成项目的整体设计控制,能够最大程度上提升装配式建筑的设计效果,确保装配式建筑的设计施工更加有效,也能够在最大程度上提升项目设计处理效果。(2)建筑节能设计完成后,需要对项目进行总体设计,确保项目实施更加合理有效,也能够最大程度上提升项目处理效果。在实际的项目实施中,更应该注重对项目的总体把控,确保项目实施有效。完成PC预制楼梯设计应用,减少现场浇筑楼梯使用中的混凝土浪费问题,提高施工质量[3]。

4结束语

文章借助工程实例,阐述了预制装配式结构应用、保温节能设计以及主体结构节能设计三方面的节能设计内容,希望能够对现代高层住宅建筑的节能设计应用有所帮助。

参考文献:

[1]樊俊.绿色建筑节能技术在房地产开发中的应用[J].住宅与房地产,2020(5):157.

[2]王泽.住宅建筑节能设计与经济适用性分析[J].工程技术研究,2019,4(21):186-187.

[3]张军.高层住宅建筑节能设计分析[J].中国住宅设施,2019(3):62-63.

作者:汤韡翔 单位:深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司南京分公司