住宅建筑节能设计Word文件下载.doc

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建筑1002

完成时间：

2014年02月

摘要

建筑节能设计是一种满足人类居住热舒适要求，并在现有的条件下追求更加节能、更加符合生态环境要求的的建筑设计理念。

建筑节能设计与研究并非都是高新科技，关键是使其成为设计师、房地产商、居住者都能接受的节能设计手法与措施。

本文作者研究了夏热冬冷地区的气候特征与建筑特点，并针对这一地区的特殊现状进行了细致的分析。

一方面，根据相关问题的分析，提出夏热冬冷地区住宅建筑节能设计应从住宅节能的实际出发，综合考虑气候影响因素的多样性与不稳定性，尽可能的把相关设计手法与技术措施有机融入整体性建筑设计，主要体现在住宅建筑的地面、屋顶、墙体、建筑遮阳、通风节能、太阳能利用等方面。

另一方面，在各章节中对建筑节能材料运用的不同情况进行了深入考察与分析，总结归纳了住宅建筑节能技术在气候适应性方面对夏热冬冷地区住宅建筑设计的指导意义，并对住宅建筑节能技术的发展趋势做出了展望。

关键词：

建筑节能住宅建筑夏热冬冷地区气候

一．建筑节能的含义和目的

1.1含义

节能，是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用资源。

这既是《中华人民共和国节约能源法》对“节能”的法律规定，也是国际能源委员会的节能概念。

节能不能简单地认为只是少用能。

节能的核心是提高能源效率。

以能源消费的角度，能源效率是指终端用户提供的能源服务与所消耗大的能源量成正比。

建筑节能是指提高建筑使用过程中的能源效率，主要包括采暖、通风、空调、照明、炊事、家用电器和热水供应等的节能效率。

即为居住者提供卫生舒适的居住条件与所消耗的能源之比。

1.2目的

随着社会的迅速发展，世界人口的急剧增加，工业化程度的不断扩大，城市规模扩展所带来的能源供不应求，环境恶化等问题已经严重威胁到了人类生存及发展。

而住宅建筑作为建筑类型最重要的部分，对其研究设计与改造对整个建筑大环境将产生巨大影响。

我国正处于住宅建设大发展的时代，近年来每年竣工的住宅面积约占全球的一半。

但就目前住宅现状而言，是非常令人担忧的。

大量的住宅在材料运用与节能设计上都缺乏仔细推敲，装修所带来的材料浪费和环境污染日趋严重，在国家大力提倡建设节约型社会的今天，住宅建设领域实行住宅建筑节能设计已经成为时代的要求。

本文的撰写是希望为我国住宅特别是夏热冬冷地区住宅的节能设计发展做出一点贡献，改善这个地区的住宅建筑环境，是国家和民族赋予我们的历史责任。

二．夏热冬冷地区建筑气候特征与建筑现状

2.1气候特点

夏热冬冷地区是指长江中下游及其周围地区（其准确范围由国家标准《民用建筑热工设计规范》确定）。

该地区面积约有180万平方公里，人口约5.5亿，国内生产总值约占全国的48%，是一个经济较发达并且人口密集的地区，是国家的精华所在，地位及其重要。

该地区是我国采暖地区与炎热地区的一个过渡地带，这个地区气候欠佳，是世界上相同维度气候条件较差的地区。

其显著特点是夏热冬冷。

在夏季，这个地区七月份气温比同纬度地区高出2℃左右，是这个纬度除沙漠以外最炎热的地区。

夏天太阳辐射相当强烈，高于35℃的天数有15-30天之多。

加上这个地区水网地带丰富，十分潮湿，温度常保持在80%左右，由于汗液难以排出，人们常会感到闷热难受。

在冬季，这个地区一月份的气温比同纬度地区一般要低8-10℃，是世界上同纬度冬季最寒冷的地区。

由于秦岭阻挡寒潮原因，四川和重庆冬天相对比较缓和。

据国家气象局统计，日平均气温低于5℃的天数，南京75天，合肥70天，武汉58天，加上湿度较高，日照相对较少，人们普遍会感到阴冷寒凉。

（如图）

2.2住宅建筑节能现状

早些年，国家一直把建筑节能重点放在采暖地区，因为与之相比，当时采暖地区的建筑能耗要高很多。

但是夏热冬冷地区情况已经发生了重大变化，人民生活水平的不断提高，广大居民纷纷自行安装制冷及加热设备，导致该地区建筑能耗增长的更为迅速。

2001年上海市每百户家庭空调拥有量达到了100.4台，杭州为104台，重庆也达到了85.5台，而且还在有增无减。

城市空调的快速发展导致了用电量急增，给城市电网带来了很大冲击。

与此同时，该地区的建筑围护结构的保温隔热性能比采暖地区要差很多；

由于地区环境潮湿，通风要求更高；

建筑需要的空调采暖以及制冷的时间长达半年左右。

综合这些耗能因素，这个地区建筑能耗要比寒冷地区高得多。

由于电能要经过能源加工转换和输配电损失，最终导致电能的使用效率将至30%，只是烧煤锅炉采暖效率的一半左右。

据有关资料预测，如果不能及时采取有效的节能措施，未来中国夏热冬冷地区住宅为了达到热舒适度要求，空调用电负荷夏季为0.8亿kw，冬季为2亿kw，全年耗电量为2240亿kwh，三峡电厂的年发电量为847亿kwh，因此，为了满足该地区住宅热环境的要求，需要约3座三峡电厂的年发电量。

在住宅建筑外墙方面，该地区多年来一直沿用24cm厚实心粘土砖，其导热系数为2w/（㎡·

k），这个远远高于国际标准。

即使采用其他墙体材料，也以24cm厚砖墙作为参照对象，不做任何保温隔热措施。

有些地方采用空心粘土砖，其保温隔热性能稍好，有的地方采用页岩砖等非粘土砖，其强度比粘土砖高，但是保温隔热性能较差。

在窗户方面，此地区普遍采用单层玻璃金属窗，建筑外遮阳措施较少。

单层玻璃金属窗保温隔热性能很差，夏季在无遮阳措施的情况下，大量太阳热辐射经窗户进入室内；

冬季冷空气参透严重。

在当今，随着商品房进入市场，有些住宅设计为了建筑立面效果，窗墙比还有增大的趋势，这无疑会使室内热环境更差。

在屋面方面，以平屋顶为主，其保温隔热性能比墙体还差，架空屋顶采用较多，但只对夏季隔热有一定效果。

多年以来，夏热冬冷地区大多数建筑普遍没有采暖和降温措施，随着生活水平的提高，居民普遍采用空调降温、电暖器取暖、能效比极低，能源浪费很大，造成建筑能耗急剧增长。

由于建筑物本身的保温隔热性能没有改变，居住环境改善的程度很有限。

另一方面，长期以来由于经济和历史原因，夏热冬冷地区既有建筑绝大多数未按建筑节能要求设计建造，属于高能耗建筑，室内环境质量达不到最低的舒适度要求。

改善建筑热环境必须使用能源，只有合理使用能源提高能源利用效率，才成做到建筑热环境与建筑节能相结合，做到人与生态的可持续发展。

由此可见，如何节约能源又能尽快改善该地区的建筑热环境的情势已经迫在眉睫。

三．建筑节能技术

3.1楼地面节能

住宅楼地面设计，宜从人们的健康、隔热采暖方式以及舒适等方面综合考虑采用不同的地面材料，一般的住宅宜采用密度小、导热系数低的材料。

在地面的保温和防潮性能上，宜在地面垫层中采用厚度不小于20mm的挤塑聚苯板，以提高地面热阻。

因为夏热冬冷地区的建筑底层地面在每年的梅雨季节都会因为湿热空气的差迟产生地面揭露，所以底层地板在设计过程中应采取以下措施：

⑴为了减少向基层传热，提高表面温度避免结漏，楼地面构造层热阻应不少于外墙的1/2.

⑵在材料的选择上，面层材料导热系数一定要低，以让地面温度紧随室内空气温度变化而变化。

其也应具备较强的吸湿性和对表面水分的“吞吐”性，所以不宜使用材质较硬的地面砖或石材做面层。

⑶在地面铺设强化木地板或者实木地板时，一定要做垫层防潮处理。

在楼地面节能技术上，有两种情况，根据不同情况采取不同的节能技术，但其材料一定要符合国家的相关规定。

1、不接触室外空气的层间楼板。

层间楼板可采取将保温层直接设置在楼板的表面或底面，也可采用常用的铺设木龙骨。

楼板的保温层，应采用硬质的挤塑聚苯板、泡沫玻璃保温板等强度符合要求的板材或者强度较高的保温砂浆等材料，其厚度一般在20mm-30mm。

在铺设木龙骨的同时，应在木龙骨间嵌填板状保温材料，以提高楼板层的保温和隔声性能；

2、底面接触室外空气的架空或外挑楼板应采用外保温系统。

在夏热冬冷地区，冬季阴冷严寒，采暖则显得至关重要。

地板辐射采暖技术作为一种新型的采暖技术被广泛的应用。

但其在材料、设计、施工、验收等方面要求非常严格，必须符合《地面辐射供暖技术规程》的规定。

1、为了提高地板辐射采暖技术的热效率，在地板面层中不宜采用有木龙骨的木地板，也不宜将热管铺设在木龙骨的间层中。

正确有效的做法是将热管埋在热系数较高的密实材料中，面层采用导温系数较大的材料直接铺设在埋有热管的基层上；

2、在夏季，不可将冷水通入加热管中进行降温处理；

3、当楼地面有双向散热设计时，楼层之间不可设置绝热层；

4、对厨房、卫生间等潮湿空间，应在填充层上设置隔离层；

5、楼地面面层应采用热阻小于0.05㎡.k/w的材料；

6、填充层的材料宜采用C15豆石混凝土，颗粒直径宜为5-12mm。

加热管填充层厚度不宜小于50mm。

地板辐射采暖技术以其高度舒适性和高能源利用效率越来越多的被人们所接受，但它的施工方法相对复杂且造价高，一般家庭住宅较少采用此技术。

而将地面铺设碎砖、灰土保温层的方法造价低廉施工方便，也能起到一定的保暖隔热效果,这种方法在目前使用的较多。

对于混凝土地面和水泥地面，可以做浮石混凝土面层、珍珠砂浆面层或木地板。

大量的实践证明地面对人体健康影响最大的是厚度3-4mm的面层材料，这种做法保温和舒适度效果明显。

地面保温隔热措施不但可以提高地面的舒适性，也有利于人体保健，同时也节

约了大量的建筑采暖能耗，减轻了采暖热炉所带来的空气污染，保护了生态环境。

3.2墙体节能

墙体是住宅建筑最重要也是最核心的部分，所以墙体节能技术也就称为建筑节能的关键。

墙体节能技术分为四种：

单一材料保温技术、内保温墙技术、外保温墙技术、夹芯强保温技术。

单一材料保温技术：

顾名思义，这种技术就是采用保温，隔热性能较好的材料作为主墙体材料。

如我们常见的框架结构住宅，在结构中加气混凝土砌块做外墙，此方法既满足了结构要求又起到了保温隔热的效果。

它是一种较为经济的形式，减少了单独设置保温层的相关费用。

但此形式一定要保证抹灰的质量，尤其是砌体和框架结构之间一定要避免开裂，脱落等现象，在施工当中我们通常用抗碱玻璃纤维网布增强抹灰层的强度。

就目前市场来说，在夏热冬冷地区能够替代单独保温材料热工要求的材料非常少，因为要同时满足保温性、材料密度、强度和隔热等要求是非常难的。

目前市场上，能够平衡以上要求的只有加气混凝土块，但其也只能满足节能50%的要求，很难再达到国际上进一步的节能要求了。

内保温墙技术：

它是一种在外墙内侧增加保温措施的技术。

这种技术造价比较低廉，对材料性能要求不太高，最大的优势是便于施工与维修。

但这种技术在夏热冬冷地区并不太适合，这个地区湿度较大，像门、构造柱等部位在冬季会出现结漏，致使受潮部位逐渐扩大结漏的部位也越来越大。

这些原因都会降低了保温性能，影响室内美观更重要的是不利于人们的健康。

当建筑在进行二次装修的时候也很容易破坏了保温层同时也会影响工程进度，因为部分的电气管道安装都