夏熱冬冷地區(qū)高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)論文范文
摘要:本文從夏熱冬冷地區(qū)的氣候特點(diǎn)出發(fā)，以某個(gè)高層住宅項(xiàng)目為例，從墻體、屋面和外窗等方面進(jìn)行綜合分析，結(jié)果表明節(jié)能設(shè)計(jì)完全滿足規(guī)范要求。
關(guān)鍵詞:高層住宅；節(jié)能；圍護(hù)結(jié)構(gòu)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加快，我國(guó)目前每年約新增20億平米建筑，建筑能源消耗占到社會(huì)能源總消耗量的約30%。因此，建設(shè)低能耗節(jié)能建筑已成為必然選擇。夏熱冬冷地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)，高層住宅發(fā)展十分迅速，大量高層住宅建筑的建設(shè)給建筑節(jié)能帶來了巨大的挑戰(zhàn)。本文以江蘇省無錫市某項(xiàng)目為例，借助節(jié)能設(shè)計(jì)軟件，對(duì)高層住宅建筑節(jié)能進(jìn)行了分析研究，為高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計(jì)提供參考。
1項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目位于江蘇省無錫市，共包括9棟高層住宅，樓層高度從88到97米不等，基地面積約為430000平米，總建筑面積約160000平米。外墻大部分為剪力墻。
2設(shè)計(jì)思路
在夏熱冬冷地區(qū)，住宅設(shè)計(jì)要考慮夏天隔熱，同時(shí)要兼顧冬季保溫，這就要求高層住宅在氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)時(shí)，既要保證一定的洞口面積滿足夏季通風(fēng)和冬季日照的需要，又要采用保溫隔熱性能良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)滿足夏天隔熱和冬季御寒的要求。由于外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)建筑節(jié)能具有決定性影響，本文重點(diǎn)分析實(shí)踐項(xiàng)目的圍護(hù)構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)，主要包括墻體、屋面和外窗的設(shè)計(jì)。
2．1墻體節(jié)能
墻體是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的能耗。外墻節(jié)能主要是提高墻體的保溫隔熱性能，減少其冬季的熱量損失以及降低夏季的外墻內(nèi)表面溫度。項(xiàng)目方案采用外保溫形式，下表為幾種常用保溫材料的性能對(duì)比。除材料的傳熱系數(shù)低、導(dǎo)熱系數(shù)小等要求外，結(jié)合其防水性能和施工難易程度及成本價(jià)格，保溫材料最終采用了發(fā)泡水泥板，經(jīng)斯維爾節(jié)能軟件計(jì)算。
2.2屋面設(shè)計(jì)
屋面受太陽(yáng)照射最強(qiáng)且時(shí)間最長(zhǎng)，頂層房間熱量一般占建筑總能耗的5%－10%，占頂樓能耗的40%，因此屋面也是節(jié)能設(shè)計(jì)的重要組成部分。其節(jié)能設(shè)計(jì)主要是改善屋面的`熱工性能、阻止熱量的傳導(dǎo)，關(guān)鍵在于處理好夏季隔熱和冬季保溫的關(guān)系。構(gòu)造做法可分為正置式屋面和倒置式屋面:(1)正置式保溫屋面。把保溫層置于屋面防水層和結(jié)構(gòu)層之間，其保溫隔熱由找坡層和保溫層來確定熱工指標(biāo)。其缺點(diǎn)是保溫層材料被密閉于屋面內(nèi)部，排濕困難，屋面保溫隔熱性能得不到保障，且夏天容易出現(xiàn)起鼓開裂現(xiàn)象，導(dǎo)致屋面滲漏。(2)倒置式屋面。把保溫層置于屋面防水層之上，保溫層不封閉。倒置式屋面構(gòu)造簡(jiǎn)單、保護(hù)防水層、使用壽命久、施工簡(jiǎn)單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，所以使用非常廣泛。倒置式保溫平屋面對(duì)保溫材料要求較高。
2．3外窗設(shè)計(jì)
外窗的面積占外墻面積的20%－40%，但能量損失卻占到50%。為了滿足節(jié)能目標(biāo)，在滿足通風(fēng)、采光和日照的前提下，需要控制外門窗洞口面積，改善氣密性能，提高保溫性能，減少外窗本身的熱傳導(dǎo)。
2．3.1窗墻比
窗墻比是天然采光房間的側(cè)窗洞口面積與該朝向外墻表面積之比，住宅設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)不同朝向房屋的窗墻比都有明確的規(guī)定。隨著窗面積減少，會(huì)嚴(yán)重影響采光通風(fēng)等指標(biāo)，因此，按照最大限量增加冬季太陽(yáng)得熱和減少夏季太陽(yáng)得熱原則，項(xiàng)目的窗洞主要開設(shè)在南北兩側(cè)，東西側(cè)只開少量窗洞，確保在建筑節(jié)能和居住舒適度取得平衡，得到最佳窗墻比。
2．3.2窗體材料分析
建筑外窗由玻璃和窗框組成。鋁合金材料由于抗風(fēng)壓變形能力較好，表面的氧化膜使其具有很好的耐腐蝕性，使用壽命長(zhǎng)，不燃燒，耐潮濕，且可以根據(jù)節(jié)能需要制作出各種鋁合金型材，因此常用于高層住宅窗框。斷熱型鋁合金門窗的傳熱系數(shù)優(yōu)于普通鋁合金門窗，且克服了后者在冬季易結(jié)露的缺點(diǎn)，因此被定為本項(xiàng)目的窗體材料。結(jié)合外窗玻璃的隔熱、保溫及隔聲性能。
3結(jié)語(yǔ)
住宅建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及多個(gè)方面，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，屋頂、各朝向外墻和外窗都選用合適的節(jié)能材料。由文中材料性能比較可以看出，采用的材料不是性能最好的，而是在綜合考慮到現(xiàn)有的施工技術(shù)條件、資金投入、政府部門的建筑防火和節(jié)能政策等因素，從而得出較為均衡的節(jié)能方案。
作者:徐培原 單位:江西省修水縣建筑設(shè)計(jì)院
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