節能住宅的設計

節能住宅的設計丁虹上海醫藥工業(yè)設計院上海200120)摘要:通過(guò)分析目前我國住宅的節能措施和國外節能住宅指出節能住宅的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:節能住宅保溫生態(tài)住宅可持續發(fā)展DESIGN OF ENERGY-SAVING RESIDENCEShanghai Design Institute of Pharmaceutical Industry Shanghai 200120)Abstract The development direction of energy-saving residence is pointed out by analyzing the energy-saving measures forenergy-savingKeywords energy-saving residence thermal insulation ecological residence sustainable development當前世界工業(yè)高度發(fā)展洤全球人口迅速增加,蔻《住宅建筑節能設計標準》對圍護結構的傳熱系數世界各國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展隨之帶來(lái)建筑材料的耗有了嚴格的要求。費、土地的占用、能源的消耗、環(huán)境的污染等問(wèn)題給表1住宅圍護結構傳熱系數K)值建筑設計提出了新的課題。改革開(kāi)放以來(lái)我國能部位傳熱系數Wm-2k-1)源建設有了長(cháng)足的發(fā)展。但是中國的能源供應并墻不能滿(mǎn)足經(jīng)濟和社會(huì )可持續發(fā)展的需要屋面20世紀70年代發(fā)達國家最先受到能源危機外窗的沖擊于是一場(chǎng)節能的浪潮由此掀起建筑設計也相應提出了節能建筑設計。而住宅又是城市最大的1.1外墻節能措施建設項目住宅在滿(mǎn)足我們社會(huì )和文化需求的同時(shí),目前,上海地區住宅常用的幾種外墻材料中保嚴重影響著(zhù)本地和全球的環(huán)境。因此用可持續發(fā)溫隔熱性能較好的是多孔粘土磚和加氣混凝土砌塊展"觀(guān)念研究城市住宅、設計節能住宅已成為建筑師(與實(shí)心粘士磚相比)較差的是普通混凝士小型空的重要課題。心砌塊最差的是用于剪力墻結構的鋼筋混凝土。上海屬于我國建筑氣候區域中的夏熱冬冷地住宅圍護結構的主要節能措施區夏季相當炎熱太陽(yáng)輻射強烈水平最高強度達國內外一致認為在住宅節能的各項措施中提1kW/m2以上尤其是頂層和朝西房間(西曬)受太高圍護結構的保溫隔熱性能是最主要的措施。陽(yáng)輻射內表面溫度過(guò)高因而對山墻提出了更高的最新的《上海十五"期間建筑節能實(shí)施綱要》中隔熱要求。有關(guān)科研單位進(jìn)行了各類(lèi)建筑節能科研眀確指岀:上海住宅的保溫隔熱水平將越來(lái)越高,開(kāi)發(fā)項目在外墻保溫特別是內保溫墻體和單一材2002年將有100萬(wàn)m的新建住宅執行新的節能標料墻體方面取得了較大的成果。如加厚的加氣混凝準也就是說(shuō)居住建筑通過(guò)采用增強圍護結構保溫士砌塊、多排孔輕骨料混凝土砌塊等單一材料墻體隔熱性能和提高采暖空調設備能效比的節能措施,其構造和施工均較簡(jiǎn)單熱工性能可滿(mǎn)足近期節能在保證相同的室內外環(huán)境指標的前提下與未采取要節能措施前相比采暖、空調能耗應節約50%。而多H中國煤化工混凝土小型空心砌塊CNMHG嗇結構中的高層住宅,到2005年上海所有的新建在建庶宅的圍護結構都將執行新的節能標準。這也是上海首次對住宅建作者汀丁虹女1973年1月出生國家二級注冊建筑師筑制定完整的節能標準和規劃。上海市工程建設規稿日期?00-12-1Industrial Construction Vol 33 No 10 2003工業(yè)建筑2003年第33卷第10期9由于需要補充的熱阻較多主要采用內貼硬質(zhì)建筑果可靠并達到住宅節能50%的要求保溫制品及保溫層掛裝即外墻內保溫法。外墻內墻面栽植爬山虎也不失為一種簡(jiǎn)單有效的方保溫是上海地區習慣使用旳一種墻體保溫措施具法。據實(shí)測攀有爬山虎的外墻面夏季可降溫T℃有施工方便、造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。內保溫墻體一般用提高濕度10%并有利于吸塵和消音又增加垂直高效保溫材料常用巖棉板或自熄型聚苯板)復合,綠化。保溫材料與主墻體之間可設或不設空氣間層其表1.2屋面節能措施面覆以紙面石膏板。對于多孔粘土磚墻體則采用上海從20世紀80年代起已有對屋面的保溫隔保溫砂漿粉刷。熱設計但過(guò)去大都是平屋面而且保溫材料的應用進(jìn)入新世紀我國墻體材料和住宅節能工作加及構造形式均比較落后性能要求也較低?，F在上快發(fā)展。170個(gè)城市限時(shí)禁用實(shí)心粘土磚大力推海地區住宅建筑平屋面的泛水坡度>5%(以前為廣新型墻體材料。山東省開(kāi)發(fā)了T型混凝土復合2%)同時(shí)大力提倡采用坡屋面。坡屋面沒(méi)有找坡保溫砌塊″;南京硏制了蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板層其保溫隔熱層的設置更為重要。ALC板)這種板導熱系數λ=0.11WKmK),僅為屋面保溫以高效保溫材料為主如聚苯板、巖棉混凝土的1/11、磚砌體的1門(mén)7是一種高效保溫隔熱板等。聚苯板在屋面有三種應用方法:置于結構層圍護結構材料河北邯鄲市宏達名都花園住宅工程與找坡層之間補設在找坡層上面的封閉架空層內使用了CL網(wǎng)架板當墻體厚度為200mm時(shí)內夾聚以及置于防水層上面倒置保溫)而巖棉板或玻璃苯乙烯泡沫板厚度為π0mm)熱阻值為1.2715m·棉板則主要設置在封閉架空層內。K/W總傳熱系數為0.7W(m3K)連市錦繡居住近年來(lái)一種既有利于屋面保溫隔熱又有利于區則使用了帝枇建筑模劂內夾聚苯板或巖棉板),環(huán)境綠化的種植屋面、蓄水屋面在南方地區也開(kāi)始這是一種墻體外保溫方式能避免產(chǎn)生熱橋保溫效悄然流行表2常用保溫材料的性能比較材料密度(kgm-3)導熱系數KWm-kK-1防火性能抗壓強度/MPa擠塑聚苯板0.030-0.040泡沫聚苯板07-0.2610~2000.035~0.040BBAA0.04-0.08泡沫玻璃110-16珍珠巖150~2100.055-0.060A2、B1、B20.30發(fā)泡聚氨酯板0.025-0.030B1、B20.15-0.35360~5700.090~0.015表3窗戶(hù)的傳熱系數標準《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》中都空氣層厚窗框窗洞面傳熱系數對戶(hù)門(mén)和外窗的傳熱系數作了要求。門(mén)窗是住宅圍面框材料留戶(hù)類(lèi)型度/m積比/%(Wm2K)護中熱保護的薄弱環(huán)節所以對他們設計和選用是鋼、鋁單層窗至關(guān)重要的。而外窗節能最需改善的就是窗框和玻單框雙玻窗20~30璃的傳熱性能并提高氣密性20~3020~30上海住宅在20世紀80年代普遍采用的是實(shí)腹雙層窗00-14020-303.0鋼窗90年代較多采用的是鋁合金窗框90年代末單層+單框開(kāi)始推廣塑料鋼窗。根據國內外大量應用經(jīng)驗證雙玻窗100~14020~30塑料木)單層窗實(shí)雙層玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。因為PVC材單框雙玻窗料的導熱系數為0.14W(mK)而且塑料窗框占窗的面積比實(shí)腹鋼窗增加10%其氣密性也有顯著(zhù)提2.5雙層窗100~14030~40單層+單框中國煤化工100~14030~402,0雙玻窗2CNMHG英國的住宅建筑節能工作早在20世紀70年代1.3門(mén)窗節能措施在上海市《住宅建筑節能設計標準》和國家行業(yè)石油危機時(shí)已開(kāi)展起來(lái)并且制定了建筑節能標準(下轉第13頁(yè)工業(yè)建筑2003年第33卷第10期計算模型除樓梯間隔墻外圍護結構其他部位效益.的傳熱系數按節能標準要求選取樓梯間隔墻采用習慣做泫240mm厚粘土實(shí)心磚雙側各20厚石灰4結論和建議砂漿抹面廂節能做泫240m厚粘土空心磚ρ0n由以上分析得到結論為:住宅建筑的圍護結構厚聚苯乙烯泡沫板雙側各0厚石灰砂漿抹面)兩進(jìn)行整體性保溫住宅建筑的節能經(jīng)濟效應良好。種情況其耗熱量指標φ灬、采暖耗煤量指標φ。和造為降低住宅的能耗住宅圍護結構的窗戶(hù)、樓梯間隔價(jià)情況見(jiàn)表2。墻、首層地面、戶(hù)門(mén)及陽(yáng)臺門(mén)下部必須采取保溫措表2樓梯間隔墻經(jīng)濟分析施。對這幾部分的做法提出建議∶)戶(hù)的選取要使其符合節能標準的要求。2)不采暖樓梯間隔墻必樓梯間隔墻qnWm-2)qKkm2糲準煤樓梯間隔墻造須采取保溫措施使其傳熱系數符合節能標準的要價(jià)人元100m-2)求。同時(shí),為了增加住宅的使用面積,其宜采用習慣做法16.08節能做法15.152871.33240mm厚的墻體加設保溫層的構造做法。3)戶(hù)門(mén)注表中9=24291B2其中z=153:1=84陽(yáng)臺門(mén)下部不透明部分不采暖地下室上部的地板10W h/kg in=002=0.682扆中造價(jià)依據《河北省建筑工程必須采取保溫措施,使其傳熱系數符合節能標準的預算定額》蔑河北省建筑工程綜合費用定額》要求。戶(hù)門(mén)選取夾板木門(mén)時(shí)還需內填聚苯乙烯或根據目前市場(chǎng)的煤價(jià)C=02元/kg該計算模型礦棉等保溫材料。樓梯間隔墻采取保溫措施后,10年節能的金額為8∞07.55元采取保溫措施增加的投資為7168.49元。參考文獻lCB50176民用建筑熱工規范利用優(yōu)值”對其經(jīng)濟性分析?！眱?yōu)值”是能源經(jīng)民用建筑節能設計標準采暖居住建筑部分)濟學(xué)評價(jià)節能經(jīng)濟效益的一個(gè)指標優(yōu)值=保溫措3楊善勤,民用建筑節能設計手冊,北京中國建筑工業(yè)出版社施10年節能的金額/保溫措施增加的投資≥15]。根據以上的分析計算該計算模型的優(yōu)值=1.12>4李英寒區住宅節能保溫設計中應注意平衡低溫建筑技Ⅰ即樓梯間隔墻采取保溫措施有良好的節能經(jīng)濟效術(shù)994)1~62益。因此我們要注重居住建筑圍護結構整體性保5高山建筑保溫措施節能效益的評價(jià).暖通空調』9852)溫樓梯間隔墻必須采取保溫措施提高其節能經(jīng)濟上接第10頁(yè))進(jìn)行綠化適當增加間距夏季通風(fēng)減低周?chē)h(huán)境目前英國對住宅提岀了新的標準外墻傳熱系數要求溫度屋面墻面用綠化的方法降低外表面溫度對住為0.35WKmK)在德國,節能住宅大致分為節能房、宅東、西向外窗進(jìn)行遮陽(yáng)處理減少夏季太陽(yáng)輻射進(jìn)低能房、被動(dòng)房和無(wú)能耗房四類(lèi)。美國有獲美國住宅入室內等。自然通風(fēng)是住宅最基本、最古老的設計營(yíng)造商協(xié)會(huì )住宅鳳格獎″的資源保護屋丹麥ω dense命題歷來(lái)是建筑設計的法則之-利用合適的自然有可再生住房日本有太陽(yáng)能煙囪”住宅和蓄熱壁住通風(fēng)改善住宅內的空氣品質(zhì)。宅以及歷百年風(fēng)雨而盛名不衰的馬賽公寓現在我國的住宅正在循著(zhù)由傳統住宅-太陽(yáng)能住宅、節能住宅-節能節地住宅-生態(tài)住宅-可3住宅的可持續發(fā)展持續住宅這樣一條軌跡前行1987年,挪威首相布倫特蘭夫人( Gro Ha與國外相比我國住宅單位建筑面積的能耗約Brundtland道次提出可持續發(fā)展"這一概念。193為氣候條件相近的發(fā)達國家的2倍左右。上海又是年 Charles Kibe博土提岀了可持續建筑"這一理一座現代化國際大都市自然資源缺乏城市耗能逐論。而在國外的文獻中建筑節能也由 Building en-年俱增提高能源利用效率、降低住宅使用能耗、實(shí)ergy Efficiency"取代了 Building Energy saving。這些施經(jīng)濟和社會(huì )的可持續發(fā)展住宅節能勢在必行。都告訴我們住宅也必須走可持續發(fā)展道路,節能住中國煤化工宅要發(fā)展成生態(tài)住宅。CNMH我們在進(jìn)行住宅設計時(shí)首先應盡量結合氣候建筑學(xué)報2012)采用自然通風(fēng)、自然采光的方法減少住宅對能源的2宋德萱生態(tài)住宅設計的節能新技術(shù)時(shí)代建筑200(2)3朱歡德國的低能耗住宅.世界建筑2004)依賴(lài)。如住宅的朝向宜朝南迕住宅周?chē)玫匦?胡其高,建筑的可持續發(fā)展與對策.工業(yè)建筑20x(1)多層住宅圍護結構整體性保溫的節能效應研究——董海榮等13