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土木工程毕业论文

毕业论文

课题名称城市住宅建筑节能设计

系别建筑工程学院

专业土木工程

班级09级土木

（1）班

姓名肖泽学号200901010103

指导老师于志芳

摘要

近年来为了降低能源消耗，城市住宅节能设计是必不可少的。

节约能源是落实可持续发展战略的重要举措，是一个地区经济发展和社会进步的标志，也是项目建设必须遵守的原则。

在文章中我们分析了目前建筑节能的现状，针对建筑节能所面对的问题，提出了几点技术性措施。

近几年住宅节能的重要意义已逐步受到建筑师重视，而住宅建筑设计中，如何更好地利用自然能源，提高住宅建筑中能源利用效率，则是建造师所探讨的课题。

关键词：

建筑住宅；能耗；节能设计；技术性措施；优化设计

1．建筑能耗状况与建筑节能的重要性--------------------------1

1．1建筑能耗状况--------------------------------------1

1．2建筑节能的重要性----------------------------------2

2．影响建筑节能的因素--------------------------------------3

3.建筑节能的基本要求及技术性措施--------------------------3

3．1优化建筑规划设计----------------------------------4

3．2提高围护结构节能的科技含量-------------------------5

3．2.1窗户节能-------------------------------------5

3．2.2墙体节能-------------------------------------6

3．2.3屋顶节能-------------------------------------6

4.结论---------------------------------------------------7

引言

建筑节能是一个复杂的系统工程，随着国家十二五节能规划的提出，建筑节能正变得越来越重要。

一个国家的发展，离不开能源的消耗，而现在人类不断增长的能源消耗和传统经济增长方式带来的自然资源枯竭和环境恶化，已经使人类生存受到威胁。

对我国而言，煤炭和水力资源比较丰富，但其可开采量和可开发量的人均水平，却均低于世界人均水平的一半，石油和天然气相对就更少。

能源短缺已经成为制约我国经济社会发展的瓶颈，而建筑耗能在国家全部能耗中占有相当大的比重。

千方百计做好建筑节能工作是节约能源的关键。

对建筑业来讲建设节能型建筑，降低建筑能耗已经是当务之急。

建筑节能设计，其目的就是通过一定的建筑构造做法，选择合适的建筑材料，达到减少能耗，节约热量、冷量、电能、燃料等目的，同时也要保证一定的舒适程度。

1．建筑能耗状况与建筑节能的重要性

1.1建筑能耗状况

建筑能耗包括建造能耗（建筑材料的生产、运输能耗、建筑施工能耗），使用能耗（供暖、空调、通风、给排水、照明、烹饪等），其中，使用能耗远比建造能耗大得多。

当前，我国的建筑能耗已接近社会终端总能耗的30％，占全国总能耗的首位。

我国正处于城市化发展的高峰期，我国的民用建筑总面积400多亿平方米，既有和新建建筑中，高能耗建筑分别为99％和95％。

城市每年都有约2O多亿平方米的新增建筑面积。

与发达国家相比，我国的建筑能耗是发达国家的2～3倍以上，在资源再生利用率上也远低于发达国家。

建筑节能已被认为是各种节能途径中潜力最大、最为有效的方式，对缓解我国的能源紧张和供应不足具有重要意义。

所以，建筑节能是一项意义重大且十分迫切的任务。

1．2建筑节能的重要性

（1）可以缓解能源资源的紧张局面，建筑节能是社会经济发展的需要。

（2）是减轻大气污染的需要，建筑采暖和饮食能量是造成大气污染的两个主要因素。

（3）可以保护生态环境和提高建筑热环境的质量，随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高，舒适的建筑热环境日益成为人们生活的需求。

（4）是发展建筑业的需求。

我国建筑节能的范围包括：

建筑采暖、空调和照明的节能，并与改善建筑舒适性相结合。

（5）建筑用能排放大量CO，使地球变暖，正危及生态平衡与人类生存，为了拯救环境，必须重视建筑节能。

先存所有的建筑类型中，住宅的比例是最大的，占到70％左右；住宅的能源消耗也是我国城镇民用建筑中比例最大的部分，约占到70～80％。

同时，住宅为人类提供居住空间，与人的日常生活关系最为密切。

因此住宅的节能是我国节能工作的重点，意义重大。

与发达国家相比，我国建筑节能设计起步较晚，且能源浪费现象又十分严重。

造成这种状况的主要原因是：

①节能意识淡薄，致使房屋建筑结构设计不合理；②过于着重工程的初始投资，而很少考虑建成后的日常运行}的能耗费用；③设备效率不高，运行管理不善；④采用传统建筑材料建造房屋，建筑设计保温标准偏低等。

如果现阶段还不重视城市住宅的节能设计，而任高耗能建筑大行其道，那么城市住宅建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产的增长速度，国家的能源生产势必难以支撑这种浪费型需求。

充分了解我国建筑节能设计的必要性后，我们应该把建筑节能作为我国可持续发展战略的一部分。

在提高和保证住宅舒适性的前提下，有效地利用建筑节能设计原理，尽量降低建筑物使用过程中的能耗。

2．影响建筑节能的因素

目前，建筑节能设计与人居环境同样受到建筑师的重视，在设计中均有着充分的体现。

但由于建筑设计的成果直接与开发商的利益挂钩，突出表现的往往是强调建筑的一次性投资，以及如何降低建筑造价，这样就导致了大量不合格产品进入建筑市场。

例如，屋面保温材料以次充好、气密性达不到要求的窗户、保温材料厚度的减小、甚至取消外墙保温材料等。

这使得节能设计在多层次、多方面发生矛盾，使住宅节能的要求达不到设计的满意效果，使成品建筑的供暖能耗自然增加。

由于人们对一次性投资的短期效应与建筑能耗的长期效应没有正确的认识和理解，结果虽然一次性投资得到了控制，却造成了日后长期性的能源浪费，加大了长期性的资金投入。

另一方面，在我国建筑节能设计中存在着一些不合理的地方。

外门窗是建筑能耗的最薄弱环节，约占总能耗的65％，我们常用的单层塑钢窗的传热系数为4．7W／（mz·K），单层铝合金窗的传热系数为6．4W／（mz·K）。

因此在建筑设计中应尽量采用单层塑钢窗。

另外为了追求建筑的美观与舒适而过分的加大门、窗的面积，也是导致室内的保温隔热性能降低的一大因素。

3建筑节能的基本要求及技术性措施

根据我国最新版《民用建筑节能设计标准》，建筑节能设计的主要目的是在保证建筑物使用功能和室内热环境质量条件下，将采暖能耗控制在规定水平。

为了达到建筑节能设计的基本要求，在设计中应采用如下技术性措施：

3．1优化建筑规划设计

在建筑规划阶段，要慎重考虑建筑物的间距、朝向、体量、l体型、绿化配置等因素对节能的影响，改善室内热环境。

在建筑的平面布局方面，朝向选择十分重要，夏季应尽量减少太阳直射室内及外墙面，应有良好的通风；而冬季则应有适量的阳光射入室内，避免冷风吹袭。

可见，从节能和热环境考虑，建筑物以南北向或接近南北向为好，而应该避免东西向。

如某些方位住宅不能为南北向，则至少应保证主要房间设在冬季朝阳或背风的部位，减少围护结构的散热量。

同时，注意建筑间距与节能的关系，使建筑南墙的太阳辐射面积在整个采暖季节中不因其他建筑的遮挡而减少。

例如在美林湖畔北苑设计的过程中充分的考虑了地块的朝向，所有住宅单体做到基本南北或东南西南朝向，本项目充分运用风水地理学的原理，在总平面布置方案总体布局设计时，因地制宜。

整个小区景观自然流畅，结合现代雅致的建筑形式构成了一道美丽的城市风景线，采用“点，线，面”结合的设计手法，方格网组合景观设计配合建筑组台，景观节点与带状绿化结合的景观设计，考虑感观的营造，形成步移景异的效果，景观设计根据规划组合，设计网格状自由铺地设计，使景观的营造与规划形成统一体，形成一个通透，舒适，优美的中心景观绿化，充分利用市政绿化带，通过园林小品，主题园林等方法打造不同层次的园林的空间，为小区营造安居生态的人居环境。

使建筑布置与功能分区布局结合紧凑，在有效节约用地的同时，创造了多方位的采光和通风途径，增加了天然光照明利用，充分地利用天然通风，在夏天时更好地迎接东南风，而在冬天时能够挡住寒冷的北风。

同时合理地分配通风组织及房间开窗面积的比例，使中午夏季可利用自然通风降温的儿率增大，更好地节能能源。

3．2提高围护结构节能的科技含量

建筑物的能耗是由其冷风渗透和围护结构的热传导两方面造成的。

大量试验结果表明，住宅围护结构的耗能量占建筑采暖热耗的1／3以上，当然，如果围护结构具有良好的保温隔热件能，就可以减少夏季室外传入室内的热量和冬季室内传出室外的热量，从而减少建筑物的能耗。

3．2.1窗户节能

窗户为薄壁的轻质构体，是耗热的薄弱环节。

普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物夏季降温或冬季保温能耗的50％以上。

存节能设计中不同朝向的墙窗比不同，在高能耗墙面（东西面）应避免开大窗，且应提高窗，的遮阳性能。

同时，要根据制冷采暖费用和空调设备价格的综合比较去确定合适的玻璃品种，从导热性和隔热性两个方面去综合比选。

新型节能型铝塑窗的出现，及《铝塑共挤节能门窗》（11CJ27）国家建筑标准设计图集的实行，也为建筑的节能提供了更多的选择。

在美林湖畔北苑设计中，住宅保证窗墙比满足《夏热冬暖地区居住建筑能设计标准》，山东省实施细则（DBJ15—50—2006）4．1．4条规定，各朝向的窗墙面积比，北向不火于0．45；东、西向不大于O.30；南向不大于O．50。

商铺保证窗墙比满足《公共建筑节能设计标准》，山东省实施细则（DBJl5—51—2007）4．2．2条规定，建筑每个朝向的窗（包括透明幕墙）墙面积比均不大于0．70。

采用封装玻璃和绝热性能好的塑钢窗等措施，改善门窗绝热性能。

门窗密封指标不低于同标GB／T7107—2002《建筑外窗气密性能分级及方法》，住宅部分采用热反射镀膜玻璃、商业部分采用中空玻璃。

3．2.2墙体节能

我国长期以实心黏土砖为主要的墙体材料，用增加砌筑厚度来满足保温要求，这对能源和土地资源是一种严重浪赞，因而在节能的前提下，应进一步推广复合墙体和空心砖墙技术。

复合墙体的应用越来越广泛。

其主要原理为：

用砖或钢筋混凝土做承重墙，并与绝热材料复合达到增加墙体的保温隔热性能，绝热利料主要有矿棉、岩棉、聚苯乙烯、玻璃棉、膨胀珍珠岩、加气混凝土等。

目前复合墙有两种做法：

①内保温，将绝热材料复合在外墙内侧。

此方法实施简易,目前应用广泛。

②中间保温，既将绝热材料设在外墙与内墙中间，以取得良好的保温性，但要填充密实，避免内部空气对流。

第三点，外保温，将绝热材料复合在承重墙外侧，此方法热稳定性好，居住较舒适，但外保温材料要经得起日晒雨淋和冰冻的侵袭，对外保温材料的耐久提出了很高的要求。

外墙围护结构是建筑工程设计中的重要结构．是建筑能耗的主要门户，在空调居住建筑中，外墙能耗约占总能耗的20％左右，外墙的节能率占总节能率的比例也比较大，改变外墙的传热系数和太阳辐射吸收系数P，可以节能15％左右。

本项目设计围护结构中，除了部分剪力墙及框架梁为钢筋混凝上，建筑外墙均使用200mm厚蒸压加气混凝土砌块，局部东西向及热桥部位采用硅酸盐保温砂浆保温。

3．2.3屋顶节能

屋面节能的主要措施为：

①屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料，以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排除的水分②屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大。

在美林湖畔北苑设计中，屋面保温层由阻燃型挤塑聚笨板、专用胶粘剂、耐碱玻璃纤维网布、高弹防水涂料组成，