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住宅建筑节能优化设计

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《河南建材杂志》2014年第三期

1保温隔热

1.1现状分析建筑墙体主要为240黏土砖砌筑墙体,外墙面层为水泥砂浆抹面涂料。墙体较薄且无任何保温层,在夏季白天难以阻挡该地区强烈的太阳光,导致大量热量透射而入;到夜间获取的热量难以消散,形成对室内的二次辐射,使得室内温度持高不下。冬季轻薄的墙体又成为热传递的最佳通道,将热量由室内传递到室外,导致室内热量的严重损失。屋顶为普通水泥板架空隔热屋面,此种做法相对老套,保温、隔热效果无法满足现在住宅建筑的使用要求。调查建筑中的门窗及阳台窗基本上都为低档铝合金作为骨架材料的单玻窗,所用玻璃为蓝色透明玻璃,开启方式为推拉,此种方式增加了该建筑的能源消耗。

1.2相关案例西安首创国际城北区采用的保温隔热技术:1)选用AJ聚苯颗粒保温砂浆和聚苯保温板,墙体穿上“衣服”。2)采用塑钢中空双层玻璃窗,达到隔热、隔音和保温效果。3)选用名牌厂家生产的双开保温隔音防盗门。4)在屋顶和阳台使用聚苯颗粒保温砂浆。由此,节能效果达到节能50%的国家标准。

2改造优化设计

针对调查建筑当前存在的问题,结合对国内外相关案例的分析,运用生态住宅的设计方法,提出相应的改造设计措施,达到节能的目的。

2.1通风改造优化设计自然通风是住宅建筑的重要影响因素之一,在住宅设计领域中结合环境,达到自然通风节能的效果尤为重要。结合建筑单体设计,巧妙设置门窗,门窗对开,形成穿堂风,有效地调节了室内通风效果。丰富窗户形式,设置多向调节窗户加大其通风能力,自然通风量则通过竖向空间的窗户面积大小来控制。屋顶安装利用风力的简单机械装置,抽低楼层的凉风至高楼层降低室内温度,加强竖向空间的拔风作用,提高室内60%的通风能力。加强各楼层之间风的流动,在竖向空间顶端设置蓄热墙吸收房间热能,排除室内浊气。

2.2遮阳改造优化设计窗的遮阳是必不可少的,在闭窗情况下有无遮阳,室温最大差值达2℃,平均差值达1~4℃。理论上讲,室外遮阳效果比单层玻璃窗的透过能量下降88%。但针对该地区来讲,如果用遮阳板固然可抵挡一部分夏季强烈的日光,但进入漫长的低日照时期时,室外的遮阳设置使室内不得不只采用灯光照明,特别是在阴雨天或冬季这种需要大量阳光进入的季节,遮阳反而变成了一种障碍。在建筑中设置百叶遮阳构件,并将百叶遮阳构件一分为二,利用上部的百叶作为反射构件,通过室内顶棚进行漫反射增加室内照度;下部挡掉过量的太阳光。这种方式作为朝南建筑的遮阳方式,朝西建筑由于太阳高度角较低,可采用垂直遮阳来解决此问题。

2.3隔热改造优化设计

2.3.1墙体与屋顶围护结构传热的热损失占整个建筑物热损失的70%~80%,外墙是建筑物围护结构的重要组成部分。加强调查建筑的薄弱围护结构(外墙)的保温隔热能力尤为重要。在改造中,建筑物的主要围护结构、屋顶的保温节能材料采用AJ建筑保温隔热聚合物砂浆。隔热效果好、导热系数低的AJ建筑保温隔热聚合物砂浆含有陶瓷空心微粒,从而有效地阻止了能量的传递,起到节能的作用。在外墙外保温时该材料还设置防裂防漏层,既防裂纹又防漏水。屋顶的保温设计可选用AJD—Ⅱ型聚苯颗粒保温材料为保温隔热材料,同时可种植绿化来改善保温隔热的效果。

2.3.2门、窗由于空气渗透和门窗的使用带来了门窗的热损耗,为减少能耗,则需:1)合理窗墙比:以建筑规范为准则,以该地区的实际条件为依据,合理地调整窗户和墙体的比例。2)强化密封性:合理选择门窗的类型和其他相关配套材料。3)提高保温性:门窗框料可采用PVC型材与钢衬料制成,玻璃采用中空双层玻璃,门芯填充复合保温材料,既防盗又保温隔热。

2.4有效利用太阳能生态住宅设计方法在遵循高效率、低造价、易控制、好维修原则的前提条件下,合理地利用太阳能,降低住宅建筑的人工能耗。结合该地区的气候条件,选取适合调查建筑的改造方式,最大程度地利用自然能源,降低住宅建筑能耗,太阳能的利用方式见图1。

3结语

随着全球环境的恶化和工业化革命后技术的发展,保护生态环境、节能减排成为时代的主题之一。降低能耗、保护能源是住宅建筑设计的重要控制要素,生态住宅设计方法保障了住宅建筑的可持续发展。

作者:张剑华单位:机械工业第一设计研究院厦门分院

河南建材杂志责任编辑:田老师    阅读:人次